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国内钢结构的发展走向

文章作者:zhuobo 发布时间:2021-11-26 16:43:26 浏览次数:0

  钢结构主要由型钢和钢板制成的梁钢、钢柱、钢桁架等构件组成。根据装配式房屋的结构体系,装配式房屋可分为装配式混凝土结构、钢结构和木结构。

  钢结构是由型钢和钢板制成的梁钢、钢柱、钢桁架等构件。每个部件或组件通常通过焊缝、螺栓或铆钉连接。同时采用硅烷化、纯锰磷化、水洗、干燥、镀锌等除锈防锈工艺。钢结构具有强度高、重量轻、整体刚度好、变形能力强等优点。特别适用于大跨度、超重型建筑。它有望成为未来装配式建筑的主流结构。

钢结构

  目前,钢结构建筑广泛应用于大跨度工业厂房、单层和多层厂房、仓库、大型公共设施等领域;根据中国建筑金属结构协会的数据,2016年建成的具有一定规模的钢结构项目中,商业地产、场馆、工厂占74.5%,桥梁、交通枢纽等基础设施建设占18.2%,住房仅占4.1%。近两年来,公路桥梁建设取得重大进展,;但是,在住宅建筑中的应用比例仍然较低,未来住宅建筑有望进一步发展。

  以30层装修交付工程为例,根据已完成的工程数据,钢结构建筑在抗风、抗震、节省面积等方面容易被消费者认可,在节省时间方面受到工业和社会发展的高度尊重,节能环保。

  ① 就业率下降了30%~50%。在不同预制率下,预制房屋的劳动力消耗比传统的现浇房屋低30%~50%。预制房屋施工现场钢筋绑扎和模板安装的劳动力消耗大大减少。现场大量预制构件采用干法施工,大大减少了现场湿作业。

  ② 机械化程度高,时间短,近3个月。钢结构技术规范完善,设计软件齐全,构件尺寸准确,设计施工效率高,钢结构构件通用性和互换性强,适合拼装施工,现场拼装速度快,施工周期短。这是最工业化的建筑技术。以30层装修工程为例,零件在工厂加工,现场组装。水、电、室内装饰穿插在主体施工阶段。建设速度快,建设周期至少比传统住宅系统短三分之一。一座1000平方米的房子可以在20天内建成,需要5名工人。

  ③ 节能降耗,绿色环保。施工时不需要木模板和脚手架。如果其市场份额增加5%,木材采伐可以减少,相当于9000公顷的森林。重量轻,节省约30%的地下桩基。与现浇结构相比,预制构件的水、电、模板、垃圾损失降低20%~40%。现场组装施工主要用于减少施工现场的噪声扰民、废水排放和粉尘污染。如果市场份额增加5个百分点,污水排放量将减少,相当于10个西湖的总水量。钢结构住宅建筑的二氧化碳排放量约为480KG/h㎡, 比传统混凝土高出740.6kg/m2。

  钢结构住宅的建设大大减少了砂、石、灰等资源的消耗,从而大大减少了矿产开采、冶炼和运输过程中的碳排放。拆除过程中,主体结构材料回收率达到90%以上。在建筑物拆除过程中,大部分材料可重复使用或降解,与现浇工艺相比,减少了约60%的废物排放,减少了建筑垃圾填埋对土地资源的占用,减少了废物中有害物质对地表和地下水源的污染。

  ④ 重量轻,强度高,塑性好。钢结构住宅高层建筑的自重约为900-1000kg/m2,传统混凝土的自重约为1500-1800kg/m2。自重减少了40%左右,大大降低了基础造价。与混凝土和木材相比,密度与屈服强度之比相对较低。因此,在相同的受力条件下,钢结构构件截面小,自重轻,便于运输和安装。然而,这种钢具有高强度,适用于大跨度、高高度和重载结构。该钢具有韧性、塑性、材料均匀、结构可靠性高的特点。它适用于承受冲击和动态载荷。具有较高的抗震强度(6-9级)。自重减半,相当于抗震设防烈度降低一度。它能抵抗地震和台风灾害,避免建筑物倒塌。

  ⑤ 密封防水、隔热、抗风、抗震。钢结构具有良好的密封性能。由于焊接结构可完全密封,可制成气密性、水密性好的高压容器、大型油池、压力管道等。高强螺旋装配系统接头的防水性能优于预制混凝土。轻钢墙体具有良好的自保温功能,是传统砖墙保温性能的三倍。钢结构是耐热的。当温度低于150°C时,钢的性能变化非常小。

  ⑥ 提高区域利用率。与传统建筑相比,钢结构房屋能更好地满足建筑中大开间的灵活分隔要求,通过减小柱的横截面积和采用轻质墙板,可以提高面积利用率,室内有效利用面积可提高6%左右。在施工安装方面,钢结构施工周期短,重量轻,钢强度高。可采用大间距布置。与传统结构相比,服务面积率可提高5%-8%。大开间设计,室内空间可分为多种方案,可满足用户的不同需求。

  ⑦ 它具有广泛的应用范围,符合住宅产业化和可持续发展的要求。它不仅适用于住宅、住宅和商业建筑,也适用于公共设施基础设施建设。其塑性和韧性可用于高层和大跨度结构,具有更广泛的应用范围。钢结构适合工业化程度高的工厂大规模生产。可将节能、防水、隔热、门窗等先进的成品集成,配套使用,集设计、生产、施工于一体,提高建筑业水平。

  装配式钢结构的优点很多,主要是由于套筒灌浆连接节点存在安全隐患,这是垂直构件互连的必要过程。一方面缺乏有效的检测手段和规范,验收依据不足;另一方面,耐久性不明确,过期后没有有效的处理方法。质检部门对预制构件PC监管政策的收紧可能为钢结构的发展腾出空间。

  自2016年以来,国家大力支持钢结构的发展。一方面,2013年以来中国钢铁产能过剩。2016年,《关于解决钢铁行业产能过剩,实现扶贫开发的意见》提出:“推广钢结构建筑应用,结合棚户区、危房、抗震住宅项目的实施,开展钢结构建筑推广应用试点,大幅度提高钢结构应用率。《钢铁产业规划》要求加快钢结构建筑的推广应用,将建筑用钢比例从2016年的10%提高到25%以上,力争钢结构用钢量从5000万吨提高到1亿吨以上。

  另一方面,有利于建筑产业化的政策不断增加。国务院和住房和城乡建设部发布的多个文件明确提出了到2020年“力争在大约10年内使装配式建筑占新建筑的30%”的发展目标,预制构件建筑在新建建筑中的比例将达到15%以上,其中关键地区将达到20%以上。指出各省市要加快落实重点任务,加强保障措施,促进装配式建筑的发展。2017年,住房和城乡建设部发布了《建筑业发展规划》,提出了建筑节能和绿色建筑的发展目标:到2020年,城市绿色建筑在新建建筑中的比例将达到50%,新建全装修成品房面积达到30%,绿色建材应用比例达到40%,预制构件面积达到15%。积极稳妥地推进钢结构住宅建设。

钢结构

  中国是世界上建筑量和产量较大的国家,为钢结构工业的发展奠定了坚实的基础。随着我国城市化进程的加快,居民的住房需求仍然很大,钢构在住房领域的发展潜力巨大;我国钢结构在公路、桥梁、学校、医院等领域的应用相对较少。

  钢构行业在这些领域有着巨大的发展空间。钢结构建筑符合国家现阶段倡导的绿色环保、节能减排和循环经济政策。随着市场意识的不断提高,其未来发展前景广阔。


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