现代轻钢结构建筑设计的发展前景

浅谈现代轻钢结构建筑设计的发展前景摘要:钢结构因具有自重轻、强度高、工业化程度高等优点,在建筑工程中得到了广泛的应用, 本文就钢结构建筑及钢结构建筑

发展现状、钢结构建筑相比传统结构形式建筑的优势分析、钢结构的优点及其应用的必然性来阐述现代轻钢结构建筑设计的发展前

景关键词:轻钢结构建筑技术

中图分类号：tu392.5文献标识码：a文章编号：

1 轻型钢结构及高层钢结构

轻型钢结构主要是采用轻型h型钢做成门形刚架，c型、z型冷弯薄壁型钢作檩条和墙梁，压型钢板或轻质夹芯板作屋面、墙面围护结构，采用高强螺栓、普通螺栓及自攻螺丝等连接件和密封材料组装起来的低层和多层预制装配式钢结构房屋体系。高层钢结构主要是采用型钢、钢板连接或焊接成构件，再经连接而成的结构体系。高层钢结构常采用钢框架结构、钢框架—支撑结构、钢框架—混凝土核心筒结构等形式，后者在现代高层、超高层建筑中应用较为广泛，属于钢—混凝土混合结构，使钢材和混凝土优势互补、充分发挥材料效能。

2钢结构建筑及钢结构建筑发展现状

2.1钢结构建筑的含义

钢结构是指用钢板和热扎、冷弯或焊接型材通过连接件连接而成的能承受和传递荷载的结构形式。钢结构体系具有自重轻、工厂

化制造、安装快捷、施工周期短、抗震性能好、投资回收快、环境污染少等综合优势，与钢筋混凝土结构相比，更具有在“高、大、轻”三个方面发展的独特优势，在全球范围内，特别是发达国家和地区，钢结构在建筑工程领域中得到合理、广泛的应用。钢结构行业通常分为轻型钢结构、高层钢结构、建筑钢结构、空间钢结构和桥梁钢结构5大子类，公司现阶段业务主要集中于前两类。

2.2钢结构建筑的发展现状

我国钢结构建筑起步很晚，只是改革开放后，从国外引进了一些低层和多层钢结构建筑，才使我们有了学习与借鉴的机会。1988年日本积水株式会社赠送上海同济大学二栋钢结构建筑，建在同济新村中；90年代个别国外公司为推广其产品在北京、上海等地建立多层钢结构办公、建筑楼。大规模研究开发、设计制造、施工安装钢结构建筑还是近几年才发展起来。目前在天津、广州和深圳等地开展低层、多层和高层钢结构建筑试点工程，目前已经建成几十万平方米，这说明了钢结构建筑的发展势头良好。

近些年来，随着城市建设的发展和高层建筑的增多，我国钢结构发展十分迅速，钢结构建筑作为一种绿色环保建筑，已被建设部列为重点推广项目。特别是在我国大中城市中，人多、土地资源少，而人们对建筑密度、环境绿地等要求越来越高的情况下，较大范围应用钢结构建筑，是我国生产力发展到一定阶段的必然产物，它是符合国家产业政策的推广项目。

3钢结构建筑相比传统结构形式建筑的优势分析

由于钢结构建筑具有：施工周期短，抗震性能好，安全度高，预制加工、设计弹性大，适合不同气候条件和大气环境，加之钢结构的施工污染小，噪音低，无粉尘污染，可以称的上是绿色环保性建筑。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，创造开放式建筑。而传统结构由于材料性质限制了空间布置的自由，如果开间过大，就会造成板厚、梁高、不但影响美观，而且自重增大，增加造价，购房者在二次装饰时，经常由于自行改变墙体位置，增加隐患。在空间使用率上，钢结构的断面小，与钢筋混凝土结构相比可增加建筑有效面积8%左右。在建筑风格上，钢结构建筑也更显灵活丰富，户内空间可多方案分割，可以满足不同用户的需求。相同建筑面积的建筑楼层，钢结构自重轻，根据比较，六层轻钢结构建筑的重量，仅相当于四层砖混结构建筑的重量。而且钢材具有延性，能比较好的消耗地震带来的能量，所以抗震性能好，结构安全度高，尤其在高烈度震区，使用钢结构更为有利，钢筋混凝土结构延性的保证在于结构的应力不太高，而钢结构的延性在于使部分构件进入塑性。

4钢结构的发展历史

中国虽然早期在铁结构方面有卓越的成就，但由于2000多年的封建制度的束缚，科学不发达，因此，长期停留于铁制建筑物的水平。直到19世纪末，我国才开始采用现代化钢结构。新中国成立

后，钢结构的应用有了很大的发展，不论在数量上或质量上都远远超过了过去。在设计、制造和安装等技术方面都达到了较高的水平，掌握了各种复杂建筑物的设计和施工技术，在全国各地已经建造了许多规模巨大而且结构复杂的钢结构厂房、大跨度钢结构民用建筑及铁路桥梁等，我国的人民大会堂钢屋架，北京和上海等地的体育馆的钢网架，陕西秦始皇兵马佣陈列馆的三铰钢拱架和北京的鸟巢等。

轻钢结构的楼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。在这些轻质楼面上每平方米可承受316～365公斤的荷载。迈特建筑轻钢结构住宅的楼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，但其楼面的结构高度将比普通混凝土板高100～120毫米。

5钢结构的优点及其应用的必然性

钢结构建筑是以钢材作为建筑的主体结构，通常由型钢和钢板等钢材制成各种建筑构件，表现形式为钢梁、钢柱、钢桁架等，并采用焊缝、螺栓或铆钉的连接方式，将各部件拼装成完整的结构体系，再配以轻质墙板或节能砖等新型材料作为外围墙体建造而成。

当前，国家大力提倡构建和谐社会，发展节能省地型住宅，推广住宅产业化，特别是在一些大中型城市，更需要解决寸土寸金的实际情况及满足人们对生活空间、生存环境等提出的更高要求，人

们在追求舒适性的同时越来越注重建筑的美观性及布局的独特性；另外，低碳经济已成为全球经济发展的新潮流，此趋势在我国也同样受到高度重视。综上所述，在这样的大背景下，在此形势的驱动下，钢结构因其自身独特的优点应运而生，并得到广泛使用，同时，利用钢结构，通过灵活设计来实现异形建筑则成为建筑中最好的选择。钢结构建筑承载力高、密闭性好，而且比传统结构用料省，易拆除，且回收率高，另外，此建筑的外围墙体也多采用如节能砖、防火涂料等环保材料，这大大降低了钢铁污染所带来的高风险，符合国家绿色环保、节能减排的政策；同时，多用于超高层及超大跨度建筑中的钢结构，符合可持续发展的理念，能够缓解人多地少的矛盾，拓展了人们的生存空间，提高了人们的生活质量。钢结构构件一般都是在工厂里制造、在工地只是安装就位，加工精度高，用工省，现场比较文明。减少了砂、石、水泥堆放场地，还减少了模板储运、现场构件预制及钢筋混凝土现浇的湿作业，在闹市区或密集的居民区内具有很大的优点。

结语

轻钢结构建筑由于具备预制化程度高、建筑周期短、建筑风格灵活、施工过程有利于环保等优点,而越来越多的得到推广和应用,所涉及的领域包括厂房、超市、住宅、商贸楼、体育场馆、机场、车站等多个方面。从地域的发展也已经由沿海经济发达地区,逐步发展到中部和西部地区,由大、中城市,发展到县级、乡镇,包括社