鋼結(jié)構(gòu)在現(xiàn)代建筑的應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展前景

摘要：鋼結(jié)構(gòu)由于擁有強(qiáng)度高、抗震性能好、建設(shè)周期短、技術(shù)含量高、可回收再利用等特點(diǎn)，在房屋建筑中廣泛運(yùn)用。同時(shí)國(guó)家也制定一些產(chǎn)業(yè)扶持政策，大力推廣、發(fā)展建筑鋼結(jié)構(gòu)。本文對(duì)于鋼結(jié)構(gòu)在現(xiàn)代建筑中的應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展前景進(jìn)行了深入淺出的論述。

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1671-864X（2015）03-0099-01

一、引言

近年來(lái)，高層鋼結(jié)構(gòu)大量進(jìn)入民用建筑領(lǐng)域，使得鋼建在技術(shù)上更加成熟，質(zhì)量上更加穩(wěn)定?？梢哉f(shuō)，鋼結(jié)構(gòu)在未來(lái)的應(yīng)用十分廣泛，現(xiàn)在新建的工業(yè)廠房的車間都是用鋼結(jié)構(gòu)做的，以前的預(yù)制和現(xiàn)在車間廠房已滿足不了現(xiàn)在的造價(jià)低、施工方便、工期短、跨度大的優(yōu)點(diǎn)。同時(shí)像鳥(niǎo)巢高層超高層建筑的發(fā)展也加速和影響鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展?，F(xiàn)在我們的工業(yè)建筑正面臨發(fā)展和去舊換的階段。發(fā)展前景十分樂(lè)觀。

二、鋼結(jié)構(gòu)在現(xiàn)代建筑中的應(yīng)用現(xiàn)狀

新中國(guó)成立后，鋼結(jié)構(gòu)就在大跨重型工業(yè)廠房、大型公共建筑和高聳結(jié)構(gòu)中得到了應(yīng)用。尤其是近20年來(lái)，鋼結(jié)構(gòu)更加廣泛應(yīng)用于土木工程的公共建筑中，比如沈陽(yáng)桃仙國(guó)際機(jī)場(chǎng)屋蓋，北京天文館新館工程等，我國(guó)目前不僅能生產(chǎn)各種類型的建筑鋼材，同時(shí)鋼材生產(chǎn)的新技術(shù)、新工藝、新產(chǎn)品日益也增多，如：彩鋼壓型板、彩鋼復(fù)合板、彩鋼扣板、拱形廠房及彩鋼制品等的生產(chǎn)，使建筑結(jié)構(gòu)充滿現(xiàn)代化時(shí)代氣息，實(shí)際證明鋼結(jié)構(gòu)建筑在我國(guó)更具有廣闊的發(fā)展前景。

（一）發(fā)達(dá)國(guó)家普遍將鋼結(jié)構(gòu)運(yùn)用于小高層及高層住宅

型鋼柱、H型鋼鋼骨砼柱、方管鋼柱、圓管柱和鋼管砼柱較多；梁一般采用H型鋼；梁柱的節(jié)點(diǎn)連接采用高強(qiáng)螺栓或焊接或兩者并用。樓板一般為鋼承板現(xiàn)澆組合樓板，圍護(hù)結(jié)構(gòu)主要采用輕型節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)化預(yù)制墻板。防火主要采用防火涂料或防火板包覆。

（二）工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家普遍將鋼結(jié)構(gòu)運(yùn)用于住宅

澳大利亞、日本的鋼框架住宅占住宅數(shù)量的50%，美國(guó)鋼框架住宅約占住宅總量的20%，芬蘭、瑞典、丹麥以及法國(guó)均已形成了相當(dāng)規(guī)模的產(chǎn)業(yè)化鋼結(jié)構(gòu)住宅體系。由于人類文化生活不斷提高，對(duì)高層、大跨度建筑的要求也就越來(lái)越高。而鋼結(jié)構(gòu)本身具備自重輕、強(qiáng)度高、施工快等獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)，因此對(duì)高層、大跨度，尤其是超高層、超大跨度，采用鋼結(jié)構(gòu)更是非常理想。

三、鋼結(jié)構(gòu)在現(xiàn)代建筑中的發(fā)展前景

（一）鋼結(jié)構(gòu)住宅的不斷發(fā)展

發(fā)展鋼結(jié)構(gòu)住宅是最容易實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的生產(chǎn)方式之一，它也最符合國(guó)家保護(hù)耕地、節(jié)約能源的產(chǎn)業(yè)技術(shù)政策。當(dāng)前，我國(guó)城鄉(xiāng)居民的住房需求已從追求生存空間的數(shù)量型轉(zhuǎn)向數(shù)量、質(zhì)量并重時(shí)期，推進(jìn)住宅產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化，用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)加速改造傳統(tǒng)的住宅產(chǎn)業(yè)，從而提高住宅質(zhì)量，是實(shí)現(xiàn)住宅生產(chǎn)方式由粗放型向集約型轉(zhuǎn)變的重大舉措。

目前，我國(guó)鋼結(jié)構(gòu)住宅產(chǎn)業(yè)已進(jìn)入一個(gè)新的發(fā)展階段，有關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)出臺(tái)，國(guó)內(nèi)鋼材產(chǎn)量充足，有了一批鋼結(jié)構(gòu)住宅試點(diǎn)與示范的建設(shè)經(jīng)驗(yàn)和科技成果，鋼結(jié)構(gòu)住宅的發(fā)展已具備了較好的物質(zhì)和技術(shù)基礎(chǔ)。當(dāng)然，在鋼結(jié)構(gòu)住宅發(fā)展方面，還有一些技術(shù)問(wèn)題有待解決。鋼結(jié)構(gòu)住宅的推廣還需要做大量的工作，完善不同類型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范和施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，研制新型的輕質(zhì)保溫墻體材料以及與住宅部品的配套問(wèn)題，同時(shí)還要廣泛宣傳開(kāi)發(fā)輕鋼住宅的益處，讓更多的開(kāi)發(fā)商、設(shè)計(jì)師和用戶認(rèn)識(shí)了解鋼結(jié)構(gòu)住宅的優(yōu)點(diǎn)。

（二）鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)表現(xiàn)

鋼結(jié)構(gòu)建筑設(shè)計(jì)的構(gòu)思成功關(guān)鍵所在是技術(shù)構(gòu)思與表現(xiàn)，在方案設(shè)計(jì)的深化中，需要同結(jié)構(gòu)工程師，設(shè)備工程師，甚至包括機(jī)械工程師密切配合。此時(shí)技術(shù)表現(xiàn)是自然而然的事情，無(wú)論是空間形式，形式體量還是構(gòu)造節(jié)點(diǎn)對(duì)其建筑設(shè)計(jì)與表現(xiàn)影響都是很重要的。

1.鋼結(jié)構(gòu)建筑設(shè)計(jì)的技術(shù)表現(xiàn)

建筑形象的構(gòu)思是一個(gè)概念形象的創(chuàng)作過(guò)程，是建筑創(chuàng)作的難點(diǎn)之一，也是建筑設(shè)計(jì)中備受關(guān)注的核心問(wèn)題之一?；仡櫣I(yè)革命以來(lái)建筑與科學(xué)技術(shù)關(guān)系的發(fā)展，可以明顯地發(fā)現(xiàn)建筑對(duì)技術(shù)變革反應(yīng)的遲滯性，這從一個(gè)側(cè)面反映了建筑學(xué)在社會(huì)文化當(dāng)中的深層地位，以及建筑學(xué)與人的生活方式的密切聯(lián)系。另外現(xiàn)代方興未艾的信息革命正在廣泛地滲透并涉及社會(huì)活動(dòng)的每個(gè)領(lǐng)域，使現(xiàn)代科學(xué)思維被融入到建筑設(shè)計(jì)中，新項(xiàng)目的規(guī)劃、建筑和景觀設(shè)計(jì)方法發(fā)生了巨大的變化。建筑設(shè)計(jì)的宗旨也從單純的追求美發(fā)展到追求問(wèn)題的合理解決，從根本上改變了人們以往對(duì)建筑的認(rèn)識(shí)和設(shè)計(jì)方式，并最終影響了人類千百年來(lái)形成的傳統(tǒng)建筑觀，比如高技派建筑就是其主要代表，其以精致的節(jié)點(diǎn)和精細(xì)的加工來(lái)體現(xiàn)高超的技藝，以更高的工藝水平來(lái)設(shè)計(jì)和“制造”建筑。

2.鋼結(jié)構(gòu)建筑細(xì)部設(shè)計(jì)有較高要求

鋼結(jié)構(gòu)建筑設(shè)計(jì)的復(fù)雜化與精致度要求越高，對(duì)細(xì)部設(shè)計(jì)的要求也越高。因?yàn)榧?xì)部設(shè)計(jì)決定一個(gè)地方最終是否得到確認(rèn)及其質(zhì)量。在現(xiàn)代鋼結(jié)構(gòu)建筑中，各種金屬結(jié)構(gòu)桿件，連接金屬桿件的節(jié)點(diǎn)細(xì)部，常常暴露在外，使建筑帶有強(qiáng)烈的科技感，比如：建于1977年法國(guó)的巴黎蓬皮杜藝術(shù)與文化中心，它的鋼柱、鋼梁、桁架等結(jié)構(gòu)構(gòu)件都裸露在外，從中不僅體現(xiàn)出技術(shù)美，而且體現(xiàn)出人的智慧和能力。因而，對(duì)鋼結(jié)構(gòu)建筑來(lái)說(shuō)細(xì)部質(zhì)量保持較高的設(shè)計(jì)要求是非常重要的，在鋼結(jié)構(gòu)建筑中應(yīng)受到特別重視。

3.建筑策劃是鋼結(jié)構(gòu)建筑設(shè)計(jì)與表現(xiàn)的影響因素

因?yàn)殇摻Y(jié)構(gòu)建筑設(shè)計(jì)具有建筑設(shè)計(jì)的一般屬性，建筑師不是隨心所欲在作設(shè)計(jì)，業(yè)主設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)對(duì)建筑師的平面和設(shè)計(jì)構(gòu)思等發(fā)生的作用是重大的。客戶希望設(shè)計(jì)師有更好的業(yè)績(jī)，而且希望在其最終產(chǎn)品的確定過(guò)程中，設(shè)計(jì)師和市場(chǎng)專家都能更高效的參與決策。在這個(gè)階段，建設(shè)項(xiàng)目更強(qiáng)調(diào)整體設(shè)計(jì)、更強(qiáng)調(diào)專業(yè)設(shè)計(jì)師、市場(chǎng)專家及開(kāi)發(fā)商之間的協(xié)調(diào)，設(shè)計(jì)過(guò)程包括了持續(xù)的信息和知識(shí)的交流與整合。

此外，鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)用中還需要注意幾個(gè)問(wèn)題，主要有：（1）鋼結(jié)構(gòu)中建筑設(shè)計(jì)的防火問(wèn)題；（2）鋼結(jié)構(gòu)中建筑設(shè)計(jì)的防腐問(wèn)題；（3）鋼結(jié)構(gòu)中建筑物理問(wèn)題。

四、結(jié)語(yǔ)

總之，鋼結(jié)構(gòu)由于具有自重輕，承載力大，良好的彈塑性性能，抗震性能好等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛地應(yīng)用在重工業(yè)廠房、超高層建筑、大型公共建筑（大會(huì)堂，大劇院等）、大跨度結(jié)構(gòu)（如大型體育場(chǎng)館等）、橋梁以及各種特種結(jié)構(gòu)中。隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的日益發(fā)展，鋼結(jié)構(gòu)有著極其廣闊的發(fā)展前景。