轻钢建筑结构及其发展方向3篇
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我国建筑钢结构发展回顾与展望自力钢构(东莞)有限公司孙德刚一、我国钢结构建筑发展回顾随着人类社会的不断发展和进步,铁作为一种重要的材料在人类的生产生活中起到了不可估量的作用。
作为一种建筑材料,钢铁在社会进入工业化之前并没有获得广泛的应用,但是也不乏经典之例。
有可靠资料显示,中国应用铁作为建筑材料的历史可以追溯到公元前二世纪,公元前200多年前秦始皇时代已用生铁造桥墩;汉朝时期建造了铁链悬桥;公元58~75年建造了有史可查的蓝津桥;1061年(宋代)建造了湖北荆州玉泉寺铁塔(13层)。
西方的工业革命和科技进步,使得钢铁在建筑中的应用和发展发生了重要的变革。
材料的发展由生铁发展到熟铁乃至碳素钢以及合金钢,材料的性能大大提高。
材料力学、结构力学和弹性力学的理论发展以及计算技术的不断提高和试验手段的不断进步,使得钢结构设计水平突飞猛进。
现代钢结构建筑已经成为建筑结构中的一个重要分支,在高层超高层建筑、大跨度公共建筑、工业建筑、桥梁建筑等得到广泛的应用。
我国建筑钢结构应用的也算是较早,如1889年唐山水泥厂造成了钢结构厂房;1927年皇姑屯机车厂厂房采用了钢结构;1931年广州建成了中山纪念堂——我国自行设计的钢穹顶;1934年上海建造的24层钢结构国际饭店,是那个年代的标志性建筑。
解放后到改革开放之前,由于受到经济发展的限制,我国的建筑设计方针是以降低用钢量为重要考核指标,因此钢结构建筑应用不多,只有一些重型工业厂房和大跨度的标志性建筑采用钢结构,其结构形式基本上是钢筋混凝土下部支承结构与大跨度桁架、网架或者悬索组成的混合结构体系。
改革开放之后,我国的经济迅猛发展,钢铁工业也得到突飞猛进的发展,建筑钢结构的应用也越来越广泛,相应的技术也得到了比较大的进步,同时钢结构产业也从小到大,从弱到强。
中国钢结构如今无论是设计水平,还是制作安装技术,都不比国外逊色,完全可以满足我国经济发展和基本建设的需要。
中国钢铁产业的发展经历了一个由小到大,由弱到强的过程,钢铁的产量由原来的每年几百万吨到现在的每年几亿吨,其中可用于建筑钢结构的钢材在钢总产量所占的比重也越来越大,为钢结构的快速发展提供了坚实的物质基础。
我国钢结构建筑的现状及发展趋势我国已在多个建筑工程中成功采用了钢结构,如奥运“鸟巢”、国家大剧院、中央电视台新台址、上海环球金融中心以及一些大跨度桥梁工程和输电塔等。
由于钢结构已经成为国内外建筑业发展的主流和趋势,预计未来几年钢结构行业将快速扩张。
在工业与民用建筑等土木工程中得到了广泛地应用,钢结构建筑主要包括单层或低层建筑、多层或高层建筑等,是以钢结构为骨架,配以具有防火、防水、隔声、隔热等功能的墙板和楼板拼装而成。
文章说明了钢结构建筑的优点,分析了我国钢结构建筑的发展现状以及发展趋势。
标签:钢结构建筑;现状;发展趋势近几年来钢结构建筑在我国出现了非常快的发展势头,应用范围不断地扩大,目前,我国钢结构建筑的发展处在建国以来最好的一个时期。
建筑钢结构是为建(构)筑物提供安全可靠、节能、节材,有利于环保,满足建筑功能的一个重要专业。
钢结构具有强度高、自重轻、抗震性能好、施工速度快、地基费用省、占地面积小、工业化程度高、外形美观等一系列优点,与混凝土结构相比,它是环保型的和可再次利用的,也是易于产业化的结构,发达国家在房屋建筑中广泛采用钢结构。
一、钢结构建筑的优点1、材料强度高,结构自重轻。
钢材的强度同混凝土或其它材料相比,要高很多,这样,在承受同样的荷载情况下,就可以少用许多材料.虽然钢材的容重比混凝土或其它材料要大,但钢材的容重与屈服强度的比值却是最小的,所以,采用钢结构时,结构自重是较小的。
2、我国钢结构住宅发展目前尚定位在研发阶段,其技术发展应该立足于高起点、高标准。
钢结构与其他结构相比,在使用功能、设计、施工及综合经济方面都具有优势。
钢结构建筑具有良好的空间感,能合理布置功能区间;利用钢材强度高的特点,设计可采用大开间布置,使建筑平面能够合理分隔,灵活方便,适合创新、弹性设计的住宅结构体系。
3、钢材塑性和韧性好,结构安全可靠度高。
钢材是工业化生产的产品,在生产过程中质量可以得到比较严格的控制,因而质地均匀,各向同性,弹性模量大,具有良好的塑性和韧性。
关于轻钢结构别墅的发展趋向虽然轻钢结构别墅在国外早以被广众接受,但是,我国的别墅生产行业,由于受房地产市场的不景气和高调反腐的双重打压下,似乎已经走入穷途末路。
轻钢别墅生产行业的发展成为一个摆在大多数生产者面前的棘手的问题。
如果通过回顾,就不难发现轻钢结构别墅的发展得意于建设工期短。
同时,由于其楼体轻结构坚固,不仅能抗9级地震和13级暴风,而且,还具有易于整体搬迁改造,材料可重复使用等众多的优点。
经过整理,轻钢结构别墅的优点大致分成七个方面叙述如下:一、从建造角度与传统的砖混结构相比,有其突出的优点:(1)整体结构配件制作工厂化和机械化程度高,商品化程度高。
(2)现场施工速度快,主要为干作业,有利于文明施工。
(3)是环保型的可持续发展产品。
(4)自重轻,抗震性能好。
(5)综合经济指标低于钢筋混凝土结构。
(6)可以避免用土烧砖带来的资源浪费和对环境的破坏。
(7)墙体厚度小,比砖混结构可以增加有效使用面积。
(8)最适宜人类居住的建筑。
因为,有资料显示,混凝土要40年时间才能全部干透,因此容易造成室内湿气、潮湿,不利于人体健康。
但是轻钢结构完全不用混凝土,因此不存在这个问题。
(9)抗震性能好。
由于地震的活动为左右和上下活动,所以用紧固件连接在一起的轻钢结构组成了一个安全稳定的盒子,不会因为地震的摇晃而出现墙体倒塌或楼板掉下危及人身安全。
(10)施工采用干施工法,不会造成水资源的浪费,降低了施工成本。
二、楼层面构造轻钢结构别墅的楼层面,由冷弯薄壁型钢架或组合梁、楼面OSB结构板,支撑、连接件等组成。
所用的材料是定向刨花板,水泥纤维板,以及胶合板。
在这些轻质楼层面上每平方米可承受316~365公斤的荷载。
轻钢结构别墅的楼层面结构体系重量仅为国内传统的混凝土楼板体系的四分之一到六分之一,但其楼层面的结构高度将比普通混凝土板的房间高100~120毫米。
三、屋面系统轻钢结构别墅屋面系统是由屋架、结构OSB面板、防水层、轻型屋面瓦(金属或沥青瓦)组成的。
轻钢结构特点以及发展趋势摘要:本文简要介绍当今正蓬勃发展的轻钢结构的概况,对它的适用范围、主要优点、材料选型和设计中的注意点,均作了扼要介绍,对屈曲后强度利用、蒙皮效应等与一般钢结构设计的不同点作了相应提示.俾使对轻钢结构的特点有一较为完整的认识.一、引言自进入20世纪90年代以来,我国钢结构建筑的发展十分迅速,特别是一些代表城市标志性高层建筑的建成,为钢结构在我国的发展揭开了新的一页.如世界第三高的上海88层、高420m的金茂大厦业已竣工,现已投入运营.据称世界第一高度的上海浦东环球金融中心,95层高460m,建筑面积为31万m2,现正在加紧建设中.由外商投资的大连总统大厦,正在加紧筹建之中,共95层,据称建成后其高度将名列世界前茅.轻钢结构的发展则更是如火如荼,特别在工业厂房的建设中则更为迅猛.从钢结构制造加施工企业数量的大幅增长就可窥见一斑,如上海市的钢结构制造和施工单位已由原来的几十家一下子发展到现在的400多家,单上海的宝钢地区就有近百家的钢结构制造厂.大好形势下,如何因势利导,抓好设计和施工质量,这是当前一个十分迫切的问题.本文拟就轻钢结构的优点、材料选择和设计中的注意点、塑性设计及腹板屈曲后强度的利用和蒙皮效应等作一概略介绍,利于读者对轻钢结构有一个比较全面的了解.二、轻钢结问及其适用范围所谓轻钢结构通常是指由下列钢材所构成的结构:①冷弯薄壁型钢结构;②热轧轻型钢结构;③焊接或高频焊接轻型钢结构;④轻型钢管结构;⑤板壁较薄的焊接组合梁及焊接组合柱而构成的结构.1.适用范围根据我国目前情况来看,这种结构由于其用度广、优势明显,已大量应用于单层工业厂房、多层工业厂房、办公楼以及高层建筑中的非承重构件等.对单层工业厂房而言,通常以H型钢,采用焊接连接作为梁柱,以C形或Z形轻钢板作檩条,屋盖系统或楼面系统用压型彩色钢板作面层,上面可浇混凝土,压型钢板既可作为钢筋,必要时也可以再配钢筋.墙面围护也可采用单层或夹层压型钢板,夹层板内部可充填各种保温层.2.主要优点⑴施工周期短:轻钢结构的最大优点是所有构件均可以由工厂制作现场拼接安装,对一般规模较小的工业厂房仅需45d至2个月,而若采用钢筋混凝土建筑则要8~12个月左右.⑵综合经济效益好:由于施工周期短,可以提前投入使用,提前获取投资效益;更由于采用色彩鲜艳的彩色压型钢板,美观华丽,改善了周边环境的动态感;因为建筑物本身的自重轻,一般情况下不需要做桩基,可以节省投资;由于采用了聚苯已烯泡沫夹心板或单板加保温棉等措施后,使保温、隔热和隔章等效果良好.彩色钢板是以镀锌为基板又用硅酮作为表面,经两除两烘加工而成,耐久性也较好,根据目前我国的市场价格,轻钢结构的造价已经低于钢筋混凝土结构,当厂房的跨度越大时,其优势更为明显,这也是它赖以竞争的一大优势.⑶抗震性能好:由于钢结构属于柔性结构、自重轻,因而能有效地降低地震响应及灾害影响程度,极有利于抗震.我国是一个多地震区国家,在地震区建筑中应多多推广应用钢结构,必可大大减少地震灾害和人员伤亡.唐山地震的惨痛教训应予记起.目前,天津市已正式启动轻钢结构住宅.⑷宜于拆卸搬迁:一旦业主对所造厂址不满意或外界环境发生意想不到的变化,则整个建筑可在很短时间内拆迁,损失极小,而所有这些是钢筋混凝土建筑所无法具备的.正是由于轻钢结构的诸多优点,而且随着近年来防火、防腐新产品的不断出现,已较好地解决了轻钢结构抗腐蚀性差的缺点,使得它在工业厂房以及民用设施中获得了广泛的应用.三、材料选择和设计中的注意事项轻钢结构作为普通钢结构的衍生结构,其基本计算理论和后者基本相同.详细情况可参见上海市标准DBJ08-68-97轻钢结构设计规程和中国工程建设标准化协会标准CECS10 2:98门式钢架轻型房屋钢结构技术规程,这里仅着重强调几点:⑴在用材上应优先采用“H”形钢,它受力合理,拼接方便,加工容易.对于承重结构宜用Q235钢和低合金钢中的16 Mn、15MnV或15MnV钢,但需注意Q235-A钢的含碳量不作为交货条件,可焊性无保证,故不宜采用作焊接结构.对于板厚大于25mm的梁翼缘与柱,现场焊接的梁柱节点不宜用,应尽量选用Q235-B或,对于特别重要结构宜选用Q235-C或Q235 -D.⑵对厚度为17~40mm的Q235钢的设计指标比现行GBJ 17-88钢结构设计规范中的规定值提高5Mpa上海标准,焊缝强度也作了相应调整.⑶考虑了技术进步因素,将主要受力构件的壁厚调小了,即在现行GBJ18-97冷弯薄壁型钢结构技术规范中的主要受力构件的壁厚不小于2mm调整为不小,框架梁柱构件不小于3 mm.⑷在风荷载作用下,门式刚架的侧移按GBJ18-87冷弯薄壁型钢结构技术规范规定为柱顶高度的1/150.但在这2个规程中均作了细化规定并作相应调整,但具体数值不尽相同.设计者在使用时宜予以注意.⑸在设计刚架、屋架和檩条等时,应考虑由风吸力作用所引起构件内力变化的不利影响.此时永久荷载分项系数取为.这一规定主要是考虑到当设计的刚架、屋架、檩条在屋面材料较轻的情况下;若受风吸力作用,构件内力将会变号,会出现拉杆变为压杆的情况.在内力变号时永久荷载起减载作用,叵合肥市将永久荷载分项系数取为,则会造成结构可靠度的降低,导致不安全因素.四、结构或构件的塑性设计及腹板屈曲后强度轻钢结构允许采用塑性设计,但仅适用于不直接承受动力荷载的固端梁、连续梁以及由实腹构件组成的单层和2层框架结构.采用塑性设计的结构或构件,按承载能力极限状态设计时,应采用荷载的设计值,考虑构件截面内塑性的发展及由此引起的内力重分布,用考虑P-△效应的塑性铰理论或简单的塑性铰理论进行内力分析.按塑性设计时,钢材和连接的强度设计值应按规程的有关条款规定的数值乘以折减系数.塑性设计截面板件的宽厚比也应符合有关规定.门式框架上“工”字形截面构件的腹板允许考虑屈曲后程度,下面我们试通过单向受压四边简支扳回曲后的中面应力分布情况来说明为什么板屈曲后仍能继续承载,且承载力还能显着提高.板屈曲后只要板的四边保持直线,则载荷边的压应力分布为非无均匀分布,两边应力较高,中间应力较低;非载荷边产生垂直于边线的应力,其中部为拉应力.由于拉应力的作用限制了板屈曲变形的发展,提高了板的刚度,因而板屈曲后仍能继续承载.卡门最先提出了有效宽度的概念,即将板件受压边马鞍形应力分布图用二块等效的应力图形代替L等效应力图形的应力水平为fyc于是有Pu=fybetPu=∫σx dx式中:Pu为板的极限承载力;fy为钢材的屈服强度;b e为有效截面宽度;t为板件的厚度.当Pu通过理论分析和实验确定后,就可用有效宽度来表达受压板件屈曲后极限强度,并进而采用有效截面来考虑板件局部屈曲的影响.利用板面屈曲后的强度进行结构设计最早见于飞机结构中,因为飞机结构设计是在保证一定可靠度的前提下以减轻结构重量为目标.在普通房屋建筑钢结构设计中一般不允许板件产生局部失稳.而冷弯薄壁型钢,其特点之一就是壁薄,壁厚不大于6mm,以极少的材料加工成为宽展的截面,以提高构件的截面刚度和整体稳定承载力,为此,不得不突破钢结构设计规范GBJ17-88中对板件宽厚比限值的规定,允许板件产生局部失稳,进而利用屈曲后强度的提高.轻钢结构门式刚架是主要的承重结构,一般是采用实腹型变截面的柱和梁组成.门式刚架的形成可以单坡、双坡和多坡,多跨建筑的中间柱多采用较接的摇摆柱.门式刚架工字截面钢构件中腹板以受剪为主,抗弯作用不如翼缘有效,增大腹板的高度,可使翼缘抗弯能力发挥得更为充分.但是,在增大腹板高度的同时,如果厚度增之过大,则腹板耗钢量太多,也是不经济的.因此,先进的设计方法是采用高而薄的腹板,而是还有相当可观的屈曲后强度可以利用.在主要为均布荷载起控制作用的结构中,在允冲击、疲劳、振动等荷载的条件下,可充分利用结构受力板件的屈曲有效截面来分析压弯杆件腹板的稳定性,从而使其腹极高厚比限值可以大幅度提高.根据天津大学所作的试验证明,当荷载超过理论计算的屈曲临界载限多时腹板才呈现凸曲变形,且凸曲变形都不大,故适当利用屈曲后强度是可行的.五、蒙皮效应压型钢板因其重量轻、强度高、外形美观、安装便捷等优点,而广泛应用,国外不仅用手工业厂房,且很多民用建筑也用它做屋面板和墙板等围护结构.所谓蒙皮效应是指压型钢板在其平面内的抗剪能力,可称为受力蒙皮作用.如将压型钢板与构件进行可靠连接,则此蒙皮效应可使围护结构同时成为结构的重要组成部分,参与整个结构体系工作,为与之相连的受压、受弯压构件提供连续侧向支撑,从而提高这种构件的刚度及稳定承载力.美国的设计规范引进了蒙住支撑的设计方法.我国冷弯型钢受力蒙皮结构设计规范尚在编制中.1.蒙皮支撑的轴心受压构件假设在蒙皮的支撑作用下,构件在荷载作用下没有弯曲变形、没有截面的扭转而仅有轴向压缩变形,则我们称蒙皮可为构件提供完全支撑,此情况下的屈服压力记作Py,则为考察各种因素对蒙皮支撑构件性能的影响,对该非线性问题用有限元法,取如下构件作分析对象,构件外形尺寸为160mm×50mm×20mm×的冷弯薄壁卷边C形槽钢,材料屈服强度为Py=270Mpa,假定荷载的初始偏心为构件几何长度的1 /1000,构件长度为,两端铰接.压型钢板与构件用自攻螺钉相连.当压型钢板之间无连接件时蒙皮抗剪刚度为QL,当荷载偏心距ey=L/1000,ez=L/1000时,对应于不同的蒙皮抗剪刚度值Q,计算了构件跨度中截面转角及剪心的位移,从图中可以看出蒙皮抗剪刚度的变化,并未使构件跨中截面的转角有太大的差别.这说明蒙皮抗剪刚度的增大,并不能增大对构件扭转的约束作用.但是蒙皮抗剪刚度的增大,即能有效地减小构件的侧向变形.必须指出:以上的结果是在不考虑蒙皮对构件提供的扭转约束,即令扭转约束值F=0时所得出的结果.F值因次为N·mm/mm·rad.但实际结构中蒙皮总是可以为构件提供不同程度的扭转约束作用,如不考虑这一有利因素,势必会使计算结果过分保守,试验和计算结果都表明,蒙皮为构件提供的扭转约束作用可有效地减小构件的扭转变形,显着提高轴压构件的稳定承载力.通过理论计算所得出ey=L/1000,ez= -L/1000 ey=L/1000,ez=-L/1000侧向变形υcm曲线的蒙皮对构件影响.其FL=·mm/mm·rad 是由试验确定.六、结语当前,我国钢结构含轻钢结构发展的形势很好,我国钢结构年产已超过1亿t,可以预言,21世纪将是钢结构快速发展时期,长期以来,由混凝土结构、砌体结构一统天下的格局将被打破,从事钢结构制造、施工企业前景宽阔,各建筑设计院也面临着新的机遇和挑战.但是,以下几点仍需各方加以重视.1.应加大推广钢结构建筑的宣传力度目前,钢结构行业的竞争非常激烈.这种竞争,不仅来自于各行业,、各企业之间,更重要的还来自于钢结构和钢筋混凝土结构这两种建筑之间的竞争.日本等发达国家,钢结构建筑要占整个建筑的50%以上,而我国只占5%还不到.差距甚远.对于钢结构与混凝土结构的造价问题,应有一个全面、综合的认识,不能笼统地认为钢结构造价比混凝土贵,从而排斥于比较方案之外,这一点对广大设计人员尤为重要.事实上一个高层建筑的工程总投资、包括工程造价、动迁费、征地费等方面,工程造价只占工程总投资的50%.而工程造价又包括结构造价、装饰费、设备费等,结构造价只占工程造价的3 0%左右.而结构造价又分上部结构和基础造价,上部结构造价仅占基础造价的50%~70%.而钢结构只是指工程的上部结构,在工程总投资中仅占10%还不到.因此,高层建筑采用钢结构与采用混凝土结构间的差价所占工程总投资的比例将更小,一般不到工程总投资的4%.如果再考虑到采用钢结构因其自重轻、基础造价低;因其强度高、可啬建筑有效使用面积;施工速度快及抗震性能好等诸多优点,那么钢结构的优势是不言而喻的.2.推广应用住宅钢结构应提到重要位置建筑钢结构虽然发展很快,但在住宅领域还是空白.全国每年要建数千万平方米的住宅建筑,但采用钢结构的几乎没有.当然这和我国传统思想、观念以及对钢结构的认识偏差有关.可喜的是,天津市政府已率先垂范,决定于今年启动轻型钢结构建筑,将建设10万m2的轻钢住宅,其示范效应将不可低估,希望各地有关职能部门及广大设计人员应有超前意识,作出响应,对轻钢住宅建筑的发展作出应有贡献. 3.应积极提高各钢结构制造、施工企业、设计院所等技术人员的业务水平我国在较长的一段时间内,由于钢结构使用很少,各设计院所、建筑企业大多从事单一的混凝土结构工程的设计和施工.目前应大力加强和提高各级技术人员的钢结构业务水平.应充分发挥各高等院校、学术团体等举办钢结构技术讲座、规范培训班等.4.发展钢结构要在政策上给予支持和倾斜这种政策性的扶植应包括:在钢结构技术的发展上应将其纳入国家建筑技术发展规划并在科研项目、经费等方面予以重点支持;对于钢结构的住宅建筑,在土地征用、税收等方面予以优惠,以降低建设成本,使其更具市场竞争力;大力推广使用国产钢材以此和钢铁生产企业形成良性循环.。
现代轻钢结构建筑及其在我国的应用摘要:作为目前国内外应用和发展迅速的新型结构型式,轻型钢结构建筑已广泛应用于各类工程和建筑中。
本文主要对轻钢结构的使用范围、主要优点、材料的选择和轻钢结构在设计中要注意的事项等进行简单的介绍和总结,主要通过对多层轻钢结构的住宅和房屋的设计进行分析,结合现代轻钢结构建筑在国内外的应用,对国内外的轻钢结构的应用和发展现状进行分析和总结,对轻钢结构体系中的设计、计算、节点等进行阐述,探究出解决目前轻钢结构应用中问题的策略和措施,给轻钢结构的未来设计提供更好的平台和前景。
关键词:现代轻钢;建筑结构;应用中图分类号:tu392.5 文献标识码:a 文章编号:1671-3362(2013)05-0046-011现代轻钢结构的概述1.1现代轻钢结构的简介钢筋结构中主要构件的钢板的厚度小等于10mm米的钢板成为轻钢结构。
与重钢结构结构相比,轻钢结构比重钢结构更具有生命力,轻钢结构的使用范围涉及到工农业、商业和服务性的建筑当中,同时还可用于旧房、危房的改造、加固等,故此备受业主的欢迎。
随着科学技术的发展和提高,在传统轻钢结构的基础上,出现了新的以变截面门式刚架和彩色压型钢板为标志的新型钢结构体系,这种新型钢结构体系是现代轻钢结构的标志性特点和代表。
1.2现代轻钢结构的特点现代轻钢结构不仅囊括了传统轻钢结构中的所有优点,同时,与传统轻钢相比,现代轻钢结构更加突出了“轻”的特点。
现代轻钢结构的“轻”,主要体现在以下几个方面:一是现代轻钢结构的围护采用的是轻型材质,轻质围护结构的作用是大幅度减少了受恒载荷量和地震作用的影响,这样可以减轻基础结构的重量;二是现代轻型钢结构采用先进的设计理念,运用高强度的钢筋材质和新型的结构体系,从而优化了轻钢结构承重的构件面积,减轻了结构用钢的重量;三是采用标准化和工厂化对现代轻钢结构进行制造,同时利用小型机器进行吊装,不但减轻了劳动的强度、加快了施工的速度,也减轻了综合施工的费用和成本;四是现代轻钢结构具有造型轻巧美观、建筑表现能力强的特点[2]。
钢结构行业现状及发展前景钢结构因自重轻、强度高、抗震性能好,并具有节能省地、可循环利用、建设周期短,建造和拆除时对环境污染较少等特点,被专家誉为21世纪的“绿色建筑”。
钢结构是用钢板和热轧、冷弯或焊接型材(工字钢、型钢、压型钢板等)通过连接件(螺栓、高强螺栓等)连接而成的能承受荷载、传递荷载的结构形式。
建筑钢结构行业具体又可以细分为重钢、空间钢、轻钢等领域。
钢结构在国外建筑业早已广泛应用。
在发达国家,小高层、高层钢结构住宅十分普遍。
近年来钢结构以其抗震、抗风、耐久、环保、快捷等优点在我国应用范围日益扩大。
20世纪90年代后期,随着国民经济的发展和钢铁工业跨越式发展,国内钢结构企业通过学习吸收国外先进的理念、技术,引进国外先进的加工安装设备,整体技术水平已接近国外同类企业的水平,钢结构产业呈现了从未有过的兴旺景象。
北京奥运会标志性建筑“水立方”和“鸟巢”建成后,钢结构吸引了众多投资者的目光,加之2010年上海世博会中多个展馆均高水平地运用了钢结构,中国钢结构市场需求正在崛起。
与发达国家钢结构行业发展水平相比,我国的的钢结构发展水平仍然较低。
目前,我国钢结构年产量占粗钢总产量约4%,而发达国家钢构行业产量占粗钢总产量比例已达10%以上。
随着国内钢结构技术、企业的发展,我国的“钢构产量/粗钢产量”将向国际平均水平靠拢,与之对应的钢结构产量将大幅上升。
保守假设2015年“钢构产量/粗钢产量”比例为8%(仍低于10% 的发达国家平均水平),则未来5-10 年,钢结构产量增速将达15%以上。
未来随着中国钢结构住宅需求的启动,钢结构市场增长潜力和空间较大。
一、宏观环境分析㈠经济环境分析2011年是我国“十二五”开总公司之年,前期出台的振兴战略性新兴产业,加快保障房建设和棚户区改造,鼓励和引导民间投资等政策措施和各项区域发展战略正在发挥作用。
加之国内市场潜力巨大,消费升级和城镇化都在发展过程中,收入分配改革力度加大,转变发展方式和调整经济结构步伐加快,总体上看经济持续增长的动能较为充足。
轻钢构造住宅建筑发展前景目前,我国旳住宅建设基本上仍是粗放型,科技奉献率低,老式陈旧旳技术仍在被大量地采用,先进旳技术及技术革新往往被建设中旳短期行为排除在外。
据测算,我国科技进步对住宅产业发展旳奉献率还不到30%,而按照国际通行说法,科技进步对产业旳奉献率超过50%才能算是集约型发展旳产业。
因此,我国住宅产业要实现由粗放型旳增长方式向集约型旳增长方式转变,必须坚持以科技为先导,加速科技成果转化为生产力,从而提高住宅科技奉献率及住宅生产企业旳劳动生产率。
轻钢构造住宅建筑技术是许多发达国家普遍采用旳成熟住宅建筑技术,它具有性能好、自重轻、工厂化程度高、建造速度快、劳动强度低等长处,在国外已经有近30年旳发展历史。
其优良旳技术性能和产业化生产方式,符合住宅产业现代化旳发展方向。
国外实践证明,轻钢构造住宅在推进住宅产业现代化进程中起到积极旳作用。
目前,我国住宅大量采用旳是砖混构造和钢混构造,占地面积大,施工周期长,抗震性能弱,构造基础规定高,不易做大开间,墙体大量使用粘土砖,现场施工噪声大、粉尘多。
伴随加入WTO,我国经济和社会可持续发展战略旳实行和都市化进程旳加紧,逐渐变化老式旳建筑构造和技术,大量应用与低能耗、环境保护、节能有关旳新材料、新技术、新设备、新工艺,已成为我国住宅产业现代化发展旳必然之路。
轻钢构造住宅有着许多方面旳长处。
首先是施工周期短。
轻钢构造旳最大长处是所有构件均可以由工厂制作现场拼接安装,施工速度快,缩短工期。
另一方面,抗震性能好。
由于钢构造属于柔性构造、自重轻,因而能有效地减少地震影响及灾害影响程度,利于抗震。
再次,有助于环境保护。
轻钢构造与目前普遍使用旳混凝土构造相比:一是可干式施工,节省用水,施工占地少,产生旳噪声小、粉尘少;二是由于自重减轻,基础施工取土量少,对土地这一宝贵资源破坏小;三是大量减少混凝土和砖瓦旳使用;四是建筑使用寿命到期,构造拆除产生旳固体垃圾少,废钢可回收。
轻钢结构建筑工程轻钢结构建筑工程是一种以轻钢为主要结构材料的建筑形式。
相比传统的混凝土或砖石结构,轻钢结构建筑具有较轻的重量、较快的施工速度和较高的安全性。
本文将探讨轻钢结构建筑工程的特点、应用领域以及影响因素。
一、轻钢结构建筑工程的特点轻钢结构建筑工程以冷弯薄壁型钢为主要结构材料,通过螺栓连接或焊接形成整体结构。
其主要特点如下:1. 轻量化:轻钢结构建筑材料重量轻,相比传统建筑来说,减轻了自重负荷,降低了地基要求,便于施工和运输。
2. 施工速度快:轻钢结构建筑采用预制构件,能够在工厂进行加工,减少现场施工时间,大大提高了施工效率。
3. 环保节能:轻钢结构建筑材料可回收利用,减少了资源消耗;同时,其可靠的保温性能也降低了建筑能耗。
4. 抗震性能好:轻钢结构建筑具有良好的抗震性能,能够在地震中保持结构的稳定性和完整性。
二、轻钢结构建筑工程的应用领域轻钢结构建筑工程适用于多个领域,常见的应用领域包括:1. 住宅建筑:轻钢结构适用于多层住宅和别墅建筑,结构稳定、抗震性好,也符合现代居住环保节能的需求。
2. 商业建筑:轻钢结构可应用于商业综合体、办公楼、购物中心等建筑,能够满足大空间跨度和多样化的空间需求。
3. 工业建筑:轻钢结构广泛应用于工厂、仓库、物流园区等建筑,具有快速施工、灵活性强等特点。
4. 公共建筑:轻钢结构能够满足公共建筑的特殊需求,如体育馆、展览馆、教育机构等,提供了更加灵活多样的设计方案。
三、轻钢结构建筑工程的影响因素在进行轻钢结构建筑工程时,需考虑以下因素:1. 设计和规范:轻钢结构建筑需要符合相关的设计规范和建筑标准,确保结构的安全可靠。
2. 材料选择:轻钢结构建筑的材料选择和加工质量直接影响到整体结构的强度和稳定性。
3. 基础工程:轻钢结构建筑的基础工程需根据地基情况进行设计和施工,确保结构的稳定性和安全性。
4. 施工技术:轻钢结构建筑的施工技术对于工程质量和进度影响重大,需要具备一定的施工经验和技术能力。
轻钢结构国内外发展趋势轻钢结构是一种以轻钢为主要结构材料的建筑结构系统,具备重量轻、施工快速、耐久性好等优点。
随着社会经济的快速发展和人们对建筑质量要求的提高,轻钢结构得到了越来越广泛的应用。
本文将对轻钢结构的国内外发展趋势进行分析。
一、国内发展趋势:1.政策扶持:我国政府出台了一系列支持轻钢结构发展的政策和措施,鼓励企业进行技术创新和产品研发,加大对轻钢结构建筑的推广力度。
2.技术创新:国内轻钢结构企业加强研发力量,不断推出新产品和新工艺,提高轻钢结构的安全性、经济性和美观性,推动行业的创新发展。
3.施工技术进步:随着轻钢结构施工技术的不断提升,建筑企业的施工速度大大加快,工期缩短了很多,这不仅降低了企业的成本,还提高了建筑质量和竞争力。
4.绿色环保:轻钢结构建筑具有重量轻、可回收利用等特点,可以减少施工垃圾的产生,降低对自然资源的消耗,符合可持续发展的要求,得到了越来越多人的青睐。
5.应用领域拓展:轻钢结构建筑不仅应用于住宅建筑,还广泛应用于商业、工业、教育、医疗等领域,满足不同场所的建筑需求。
二、国外发展趋势:1.技术引进:国外发达国家在轻钢结构领域经验丰富,建筑企业经过多年的研发和实践,已经形成了相对成熟的技术体系。
我国企业可以通过引进国外的轻钢结构技术和设备,加快自身的发展。
2.智能化发展:随着智能化技术的进步,轻钢结构也将向智能化方向发展,实现设计、制造、施工和管理的数字化和网络化,提高建筑质量和效率。
3.轻钢混凝土结构:轻钢混凝土结构是一种将轻钢结构和混凝土结构相结合的新型建筑结构系统,具备轻钢结构的优点和混凝土结构的优点,被认为是未来建筑结构的发展方向。
4.绿色可持续发展:国外一些发达国家对环境保护和可持续发展非常重视,在轻钢结构建筑领域大力推广绿色建筑和节能建筑,鼓励使用可再生能源和环保材料,降低建筑的能耗和碳排放。
5.跨国合作:国外一些轻钢结构企业通过与国内企业的合作,共享技术和资源,推动双方的共同发展,实现互利共赢。
薄壁轻钢住宅建筑的发展一、轻钢别墅过去现在和将来1.砖木结构房屋沿用了几千年,中国古代的造房概念向来是八个字:木住,木梁.秦砖.汉瓦。
上自帝王将相.下至黎民百姓.概莫能外,统统都住在这种砖木结构的房屋里.皇帝颐指气使地操纵臣民生杀大权的皇宫是砖木结构的.供人们花天酒地,纵悄享受的楼台亭阁是砖木结构的.拜天祭祖用的庙宇也是砖木结构的。
老百姓呢,劳累了一天,回去喘口气的那直不起腰背的窝棚多半也是砖木结构的.砖木结构建筑作为中国人引以自豪的创造发明,陪伴中国人挨过了漫漫几千年的历史长河。
2.近代用混凝土和钢筋混凝土建造房,近100多年来,人们先用木板搭制并支牢模板.形成模壳,再在模壳内纵横交错地设Z并扎牢钥筋.然后往模壳里浇筑并掩实混凝土.经过一定时间的浇水养护后,拆去模板,于是便露出了构成一体的往、梁、楼板、屋面等房屋结构.再经过装修之后.这样的房屋便可以交付使用了。
鸦片战争以后,中国建造了大量的钢筋混凝土的建筑物,上海的西施、永安、新新、大新四大公司.以及其他许多建筑物,就是它们之中的佼佼者。
直至目前为止,钢筋混凝土建筑还在大量地、不断地建造着。
3.120年前开始采用钢结构建筑 1885年美国芝加哥市试建了一幢9层的钢结构建筑.它的梁、柱、支撑等主要构件都是用型钢做的。
经过专家鉴定,人们认识到房屋采用钢结构至少有三点好处:1)柱、梁、支撑等构件的断面比钢筋混凝土结构的断面小。
2)柱、粱、支撑等构件各自在车间里制作,到建筑工地后把它们像小孩搭积木一样地组装起来.速度快。
3)钢有弹性.钢结构能在一定限度内倾侧而不致折断倒下.这个好处在建筑物经受咫风和地属时是非常有用的.20世纪80年代.墨西哥的墨西哥城发生了一次强烈地震.市内所有的钢筋混凝土高楼顷刻之间碎成了瓦砾,唯独那几幢结构高俊的钢结构骨架经受住了倾侧和摇晃,仍旧岿然不动,稍加修整,重新装饰之后又成为新的高楼了。
二、薄壁轻钢住宅建筑的发展(一)国外的情况1.为解决房荒问题,欧洲一些国家采用了工业化程度较高的钢结构建筑体系,建造了大量住宅,形成了一批完整的、标准的钢结构住宅体系,并延续至今。
轻钢建筑结构及其发展方向3篇
轻钢建筑结构及其发展方向1
随着城市规划和建筑技术的发展,轻钢建筑在现代化建筑中越来越被广泛采用。
它具有优异的性能和特点,因此被用作建筑物的骨架结构。
轻钢建筑结构是一种采用薄钢板为骨架,使用钢筋水泥砂浆建造墙体的建筑结构。
由于这种结构的重量轻、强度高、安装和施工快捷、可重复利用等特点,轻钢结构极受青睐。
与传统
的混凝土结构相比,轻钢结构节约了许多建筑材料,具有良好的抗震、防火和保温性能。
同时,轻钢结构拥有良好的设备集成度,使得设备的安装方便快捷。
与此同时,轻钢结构也有其发展方向。
未来亟待解决的问题是,如何提高轻钢结构的抗风性能,以适应恶劣天气环境;如何提高轻钢结构的防震性能,以保障人民生命财产安全。
另外,轻钢结构采用的石棉和其他建筑材料会对环境造成污染,更替这些材料也是未来的关键目标。
另外,轻钢结构在设计和施工中也有着充分的挑战。
建筑设计师和工程师需要合理地规划并设计轻钢结构,以满足各种使用场景下的需求,同时也要考虑到实际材料的成本、生产效率等因素。
在施工方面,施工人员需要掌握所有的技术细节和技能要求,确保建筑物的质量和可持续性。
因此,未来轻钢建筑结构的发展方向将聚焦以下几个方面:
1. 提高轻钢结构的安全性能,研究各种灾害因素对轻钢结构的影响,注重防控和降低建筑物的个人和公共风险。
2. 减少轻钢建筑的环境污染,开发新型环境友好型材料,减少建筑废弃物和建筑材料的浪费,保持生态平衡。
3. 提高轻钢结构的能源综合性能,减少建筑能源的消耗,采用更加智能、高效的基础设施,使轻钢结构能够更好的适应未来的绿色低碳发展。
总之,轻钢建筑结构是一种具有极高应用价值的建筑结构,未来的发展方向将更加注重建筑物的安全性、环境友好性、节能性等各个方面,以满足人民日益增长的生产和生活需求
轻钢建筑结构的未来发展前景广阔,其在保障人民安全、保护环境、节约能源等方面具有重要作用。
未来的发展需要注重科学研究和技术创新,提高轻钢结构的安全性能、环保性能和节能性能。
同时,需要注重培养专业人才和提高施工水平,实现可持续发展。
我们相信,在各方共同努力下,轻钢建筑结构将成为未来高效、经济、环保的主流建筑结构类型
轻钢建筑结构及其发展方向2
随着城市化进程的加速,建筑业的发展也越来越成为社会关注的热点。
近年来,轻钢建筑在以其独特的特点,被越来越多的人所熟知。
那么,什么是轻钢建筑结构?它有哪些特点?未来它的发展方向又是怎样的呢?
轻钢建筑结构,简单来说,是使用轻钢材料贯穿整个建筑结构的一种建筑形式。
与传统的混凝土建筑相比,轻钢建筑具有结构更轻、施工时间更短、环保、安全性好等优点。
在建筑结构中,轻钢一般被用来构造墙体、屋顶、楼梯等建筑元素。
同时,轻钢建筑的设计风格多样,从简约时尚到传统古典,一应俱全,因此在装修设计上也有着广泛的应用。
那么,轻钢建筑相对于传统建筑的优势体现在哪里呢?首先,轻钢结构的重量更轻,使用钢龄也比较长,在施工的过程中需要的材料数量也较少。
其次,其施工时间更短,更便于现场施工,不用考虑混凝土浇筑和养护的时间。
同时,轻钢结构是由站立和横向的两种组织方式来构成的,具有较高的安全性和稳定性。
总之,轻钢结构具有体积小,重量轻,强度高的特点,而且可以简单快速地组合,是一种很有发展前景的建筑结构。
轻钢结构的发展始于20世纪50年代,随着技术的不断成熟,目前已经有了很大的发展空间。
未来的研究方向主要包括:轻钢结构在消防及地震安全等应用方面的研究,轻钢及其他新型材料的研发及应用,轻钢建筑的可持续性发展研究等。
在实际应用方面,由于轻钢建筑的结构更轻,不仅可以用于规模较小的住宅建筑,也可以用于较大的公共建筑和商业建筑。
例如轻钢住宅园区、轻钢别墅、轻钢酒店、轻钢科技厂房、轻钢展览馆等。
与此同时,未来轻钢建筑在环保方面也会受到重视,轻钢结构材料不仅可以再生利用,而且在回收过程中产生的二氧化碳排
放量较少,有益于减少能源消耗。
轻钢建筑的实际应用也将逐渐得到政府的支持,以应对当前住房问题所带来的挑战。
在轻钢建筑的应用中,需要注意的是,在设计和施工过程中需要考虑清楚建筑的整体结构,避免在材料的使用、安装等方面存在过度和不当的现象。
特别是要确保建筑的耐久性和安全性。
此外,还需要大力推广建筑信息化技术,提高制造的生产技术,加强行业标准管理等环节,为轻钢建筑的应用发展打下更坚实的基础。
总之,轻钢建筑结构作为一种新型的建筑形式,相对于传统建筑有着很多的优势,特别是在解决现代城市化带来的住房问题方面有着很大的潜力。
未来的发展,需要借助新技术的突破和不断的完善,以确保其在实际应用中能够更好地满足人们的需求
综上所述,轻钢建筑是一种具有广泛应用前景和可持续性发展的新兴建筑形式。
它的优势不仅在于更轻、更节能、更环保,还在于更具有设计灵活性和施工效率。
然而,在其应用过程中,需要充分考虑其整体结构和使用材料的合理性,注重耐久性和安全性的保障,并推广建筑信息化技术和加强行业标准管理等。
未来轻钢建筑的应用将有助于缓解住房问题并实现城市可持续发展的目标
轻钢建筑结构及其发展方向3
随着建筑业的发展,轻钢建筑结构在近年来也逐渐开始受到市场的关注,逐渐得到了广泛的应用。
在许多国家的经济中,都能看到轻钢结构被广泛应用的情况,那么轻钢建筑结构到底是
什么,以及它目前的发展方向是什么呢?
轻钢建筑结构是一种新型的钢结构体系,由轻钢及相关材料组成的柱、梁、板、节点等构成的框架体系,作为一种新型的环保、施工速度快的建筑结构,它在抗震、防火、隔热、隔音等方面的性能得到了升级。
可以说,轻钢建筑结构在现代建筑技术中发挥了重要的作用,解决了传统建筑领域中的很多难题,得到了广泛的推广和应用。
当前,轻钢建筑结构的发展方向主要有以下几个方面:
1. 钢类材料的特化
普通钢材虽然具有强度高、韧性强等特点,但在特殊环境下会出现很多缺陷,例如,防腐蚀、耐酸碱等。
因此,钢结构材料需要经过特化处理,以满足其在不同特殊条件下的高强度、低热膨胀、不易变形等特征。
轻钢建筑中的钢材材料需要特化处理并符合相关技术规范,才能更好地推广应用。
2. 更高效的施工技术
钢结构房屋的施工与传统砖混结构房屋施工过程大不相同。
因此,轻钢结构房屋的施工人员需要接受专业的培训和技巧指导,以提高施工效率,保证质量并避免意外事故。
此外,可采用钢材工厂预制和预装,以最大限度地缩短施工周期。
3. 个性化的设计和定制
轻钢建筑的优势在于它可以以定制设计的形式在不同场景下使用,例如,医院、学校、办公室等公共场所的建设。
因此,个性化设计使轻钢建筑获得了更好的广泛应用。
目前,越来越多的轻钢房屋供应商可以根据客户的需求进行建筑设计和定制,以满足客户不同的需求。
4. 结合先进的智能化技术
智能化技术在现代建筑中发挥着越来越重要的作用。
轻钢建筑施工过程中可以通过运用先进的智能化技术,提高生产效率,缩减人工干扰,并减少资源浪费,从而实现工业化生产。
综合来看,轻钢建筑结构是一种集环保、施工、防震等多种优势于一身的建筑体系。
其发展方向则需要通过技术专业化、施工智能化、定制化、工艺改进等方式进一步完善。
相信在未来的发展中,轻钢建筑结构会得到更加广泛的推广和应用,为人们居住、生活带来更多的便利
综上所述,轻钢建筑结构具有广泛的应用前景和市场潜力,但需要进一步完善技术、施工、定制和智能化等方面,以满足不同场景和需求的建筑要求。
随着人们环保意识的日益增强和住房需求的不断提升,轻钢建筑结构将成为未来建筑领域的一个重要发展方向,为建筑行业带来更多创新和便利。