浅谈高层钢结构、钢结构住宅的未来

浅谈高层钢结构、钢结构住宅的未来

张启双

济南阳光幕墙装饰有限公司山东济南250000

摘要：高层钢结构住宅与传统的混凝土结构相比，既有较好的抗震性能，而且施工周期短，强度高，既能满足人们的居住条件，还能减少资源浪费和对环境的破坏，达到节能环保的要求。因此高层钢结构住宅具有广阔的发展空间，本文就钢结构的发展展开论述。

关键词：高层钢结构住宅；现状；未来发展

引言

自2008年来，建设部更名为住房和城乡建设部，国家在“十一五”期间的规划中也将住宅问题调整了一个新的高度，加之生活水平提高，人们对住房质量的要求提高，追求生活品质多元化、个性化的今天，高层钢结构住宅的发展成为了时代的主流。钢结构住宅的发展能迅速改善中国的住宅产业化程度，促进技术创新和建筑产业结构的调整，同时对于我国国民经济的发展和推进我国由用钢大国到用钢强国的转变起着积极的作用。

1钢结构的优点

1.1工业化程度高、施工周期短

钢结构除了建筑物的基础部分以外，所有的构件及配套的构件都是由专业化的工程进行生产，然后在施工现场进行组装。构件的机械化程度较高，施工周期较短，质量稳定有保证，而且施工作业受天气及季节影响较少，并且可以工厂制作与现场安装平行进行，大大缩短了建造周期。

1.2强度高、自重轻

钢结构的强度远远高于混凝土和砌体结构，在荷载相同的情况下，钢结构需要的构件截面较小，减少占地面积。钢结构住宅以工厂预制的钢梁、钢柱为主体结构，并采用轻质墙板，所以自重较轻，一般是普通钢筋混凝土住宅的70％左右。另外，钢结构具有良好的延性，抗震性能好且震后受损轻，而且由于钢材便于加工，灾后容易修复。

1.3节能环保、综合经济效益高

钢结构节能环保、经济效益高主要体现在以下几方面：第一，钢结构应用于住宅建设，可以减少混凝土和粘土的使用，并且钢结构配套的轻质墙板、复合楼板等新型材料具有良好的保温、隔热性能，能够达到建筑节能的要求；第二，施工周期短，可以有效的节约资源，结构轻减少了部分运输和吊装的费用，此外基础所受的荷载较小，减少对地基的处理，适用于地质条件较差的地区；第三，构件易于拆卸搬迁，一旦业主对所建场地不满意或外界环境发生意外，整个建筑可在很短的时间内拆迁，且大部分构件还可以重新利用，损失极小。钢结构住宅使用寿命期满后，结构拆除产生的固体垃圾少，且钢材还可以回收循环利用。

`1.4抗震性能好

质量较好的钢材能够保证屈强比，建筑设计规范规定高层钢结构的弹性位移较大，混凝土结构的位移较小，二者相差较大。在地震的作用下，钢结构可以吸收和削弱地震的作用，具有良好的延展性，且属于理想弹塑性结构，具有很强的适应抗震变形的能力。

2国外钢结构的应用与发展

传统的建筑结构在防火、抗震性方面都比较欠缺，混凝土住宅的工业化程度较低，在施工过程中会留有大量的安全隐患，而钢结构其性能良好，装配简单，能够满足建筑节能环保的特点。随着钢铁行业的不断发展，通过冷轧薄钢板的生产，使得轻型钢的制造成为了可能，为钢结构住宅的进一步发展奠定了基础。在很多工业发达国家，如美国、英国、日本、澳大利亚等，钢结构住宅已十分普及。众所周知，日本是多地震的国家，钢结构建筑占全部建筑数量的绝大部分，具体的钢结构房屋如图1所示；澳大利亚基本上全部都是钢框架住宅；芬兰、丹麦、法国以及瑞典都已形成了较大规模的钢结构住宅产业化体系。美国、日本、瑞典等发达国，钢结构住宅在市场份额的比例大大增加。高层钢结构住宅已行成体系，工业化程度高，是住宅建筑的主流。

3我国高层钢结构住宅的发展现状

3.1住宅钢结构起步晚，总体水平低

钢结构住宅体系十分易于实现标准化制作、工业化生产，而与之进行配套的墙体材料普遍可采用环保、节能的新型产业材料，属于绿色环保型建筑，可进行循环利用，符合当今的可持续发展战略。虽然近几年来我国的建筑业有所发展，但是在钢结构方面的发展还有很多制约因素。我国的钢结构住宅起步较晚，产业化进程刚刚起步，主要表现在以下方面：第一，建筑钢材、机械设备的生产和供应没有先进的技术作为支撑，生产规模较小，社会的供给系统不完善，导致钢结构住宅的质量和设备通用性较差；第二，现场施工的机械化程度较低，没有技术服务体系；第三，住宅建设的工业化程度较低，施工主要以现场的手工作业为主，生产效率较低；第四，资源没有得到充分的利用，能源、资源消耗严重。

3.2科技水平低，钢材质量差

我国的科技进步与欧美等发达国家存在较大的差距，根据有关数据显示，2015年，我国的科技进步贡献率仅仅为55.1％，而欧美等发达国家在2000年左右的科技进步贡献率已经达到70％～80％。进而导致在钢材的质量方面也与发达国家存在差距，目前国内使用的是Q345钢材，而日本、美国等发达国家已经普遍的使用700MPa强度的钢材。

4高层钢结构的未来发展

改革开放以来，我国加入世贸组织，中国不断的走出去，大批的外国建材企业、建筑公司等将发展的眼光投向国内市场，住宅产业化进程中，人们住宅的需求多元化，我国的一些开发商不断的借鉴外国已经相当完善的钢结构住宅的结构体系，拓宽国内的住宅产业市场。由于我国资源短缺、人多地少的国情，高层钢结构的住宅更具有更广的发展前景。自我国首次开展钢结构住宅技术研讨会以来，我国积极开展与钢结构工程相关的科研探索与工程实践项目，例如，武汉世纪家园钢结构住宅示范工程小区（如图2所示）由高层建筑组成，全部采用钢结构住宅产业化成套技术体系，其中外墙较厚，符合的节能要求；分室墙体厚度减薄，增加套内使用面积。此工程已被列入“建设部科技示范工程”。该项目因科技含量高以及优异的抗震性能、造型简洁、保温节能等综合优势，成为楼盘的独特卖点。

结束语

综上所述，钢结构住宅由于自身的无可比拟的综合优势，无论住宅的环保效益还是住宅的质量以及使用方面都能够达到良好的水平，这种效益有利于国家的持续发展。相信随着我国经济的发展，不断的提高钢结构住宅的整体技术水平，高层住宅采用钢结构的综合经济效益将越来越显著。

参考文献：

[1]黄荣坤.高层钢结构住宅结构体系的应用研究[D].河北工程大学，2014.

[2]刘殿忠，陈阳.钢结构住宅的发展现状及展望[J].四川建材，2016，04：120-121.

[3]张茂国，段坤朋，徐晗，金建勇.我国钢结构住宅产业化研发现状和发展趋势[J].城市住宅，2016，11：27-31.