钢结构建筑围护结构的材料和构造技术研究

钢结构建筑围护结构的材料和构造技术研究

 ,王叶绵,刘松,刘剑之

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钢结构以其独有的优势吸引着人们眼球。目前在我国建筑行业中，最具特色和发展潜力的就是钢结构建筑，它具有较强稳定性，并且还能节约成本。钢结构建筑主要包括框架、剪力墙、筒体等类型，这些都属于围护结构产品。目前常用的围护技术有很多种类型，而常见的就是框架式和剪力墙式两种主要形式。框架型围护是指使用型钢作为主要材料制作框架或剪力墙而成的围护；而剪力墙式围护则是使用型钢作为主要材料以混凝土等构件为承重部件形成墙体或屋面，这种结构形式比较经济和适用。

关键词：钢结构建筑；结构材料；构造技术

引言

随着社会经济的发展，建筑行业的竞争越来越激烈，建筑行业也在发生着翻天覆地的变化。传统的施工方法已经不能满足当下时代发展的需求了，传统施工方式已经不能满足时代发展。所以现代钢结构建筑是一种新型而又高效的施工方法，能够大大提高效率，节约成本，具有非常好的经济和社会效益。

1.围护结构材料的选择

钢结构建筑的围护结构材料主要包括玻璃、金属板材、岩棉、聚苯乙烯泡沫板等。不同的材料具有不同的优缺点，需要根据具体的使用需求进行选择。

1.1.玻璃

玻璃是一种常见的围护结构材料，具有高透明度和优良隔热性能等特点，可以有效提高建筑的采光和热效应。然而，相对于其他围护结构材料，玻璃在防水、保温等性能方面表现相对较差，需要与其他材料进行配合使用。玻璃的高透明度是其在建筑中广泛使用的重要因素之一。透明的玻璃材料可以让自然光线进入室内，使整个空间更加舒适明亮。此外，玻璃的隔热性能也很优良，可以减少建筑内部的温度波动，达到节能减排的效果。然而，相对于其他围护结构材料，玻璃的防水性能较弱，容易出现漏水问题。为了解决这一问题，建筑师通常会将玻璃与其他材料结合使用来增强防水性能。例如，在雨水系统周围加装密封条，或在玻璃表面加装氟碳树脂等防水涂层。为了解决这个问题，通常会在玻璃外面加装保温材料，如聚苯板等，以提高围护结构的保温性能。

1.2.金属板材

金属板材是一种广泛应用于钢结构建筑围护结构的材料，具有防火、防盗、保温等优点。由于其表面平整、美观，而且施工简单，因此被广泛应用于大型商业建筑、办公楼等场所。然而，金属板材在使用过程中有诸多问题，其中最为显著的是噪声问题。当风力较大时，金属板材会发出嘈杂的声音，可能会影响建筑内部的舒适度，甚至影响周边环境和人类健康。为了解决这一问题，建筑师可以在设计和施工过程中选用密度较高的保温材料和隔音层，或在外墙表面加装吸音板等进行降噪处理，

1.3.岩棉

岩棉是一种综合保温、防火和隔音的绝缘材料，具有良好的隔热、隔音效果和较强的防火性能。岩棉的密实性和韧性较强，可以有效提高建筑的整体性能。然而，岩棉材料比较脆弱，在施工时需要注意保护。由于岩棉本身的特性，当施工过程中因过度挤压或者割裂，就会影响其性能，导致保温效果下降。因此，在施工时需要采取相应的措施，选择专业的施工队伍或使用特定的工具设备，以确保岩棉材料的完整性和性能。

1.4.聚苯乙烯泡沫板

聚苯乙烯泡沫板是一种常用于钢结构建筑围护结构的轻质材料，其具有低热导率和吸水率小的优点，因此具有很好的保温效果。然而，聚苯乙烯泡沫板也存在易燃和易老化等问题，所以在使用时需要注意该材料的防火性能和寿命。不同的围护结构材料都具有其独特的特点和应用范围，因此在选择时需要根据实际需求进行综合考虑。对于实际应用中的围护结构设计，可以采用多种材料组合的方式来达到更好的性能表现。

2.钢结构建筑的优势

钢结构建筑具有很多优势，比如强度高、抗震性能好、外形美观等，这些都是它的优点。而且随着社会经济的发展，人们对建筑外观有了更高的要求，这就对建筑围护结构提出了更高的要求，而围护结构作为建筑的重要组成部分，其施工质量和施工技术也就成为人们关注的重点。在社会经济不断发展的情况下，社会上出现了很多新型建筑物，它们与传统的砖混房相比具有很多优势。

钢结构建筑是现代社会经济发展趋势所决定了出来的新型建筑。其不仅具备传统砖混房的优点，还能满足人们对居住环境更高要求和对居住质量更高要求。而且与传统砖混房相比钢结构建筑在建造过程中更加简单方便、快捷有效，而且施工成本相对也低些。从市场上来看现代钢结构住房市场需求非常大。而且这种类型的住房也是目前最受欢迎和认可的，并且未来还有很大发展潜力，所以对于这种新型住房来说市场需求较大。随着社会经济不断发展，人民生活水平越来越高了。对于住房来说也有了更多不同种类产品的选择。目前市场上有许多钢结构建筑产品在不断更新迭代中发展起来了，其中比较常见且发展前景好、比较实用且符合当前经济发展趋势和要求、具有比较好社会经济效益的就是钢结构房屋产品了。

3.钢结构建筑围护结构材料与构造技术

钢结构建筑在使用过程中，其围护结构主要是由钢板和混凝土组成的。一般情况下，钢结构围护结构分为三大类：其一为框架围护结构，其是指以型钢作为主要材料形成的结构；其二为剪力墙式围护结构，它是指以混凝土作为主要承重部件形成的钢筋；其三是筒体围护类结构，它又分为型钢与钢筋混凝土组成的复合围护和钢筋混凝土和型钢组合成的复合围护等。在钢结构建筑内部使用过程中，一般情况下都有如下三种做法：其一为在墙体内部使用型钢制作成墙体围护；其二为在墙体内使用钢筋混凝土制作成筒体；其三为将钢板和混凝土作为框架来使用。

根据建筑的特点可分为：一类是轻型建筑；另一类属于重型建筑；第三大类属于其他类型建筑。由于钢板具有极强的抗腐蚀性能，所以一般情况下会广泛被应用在室外钢结构当中，例如：屋顶等。这种类型的建筑能够大大提高其使用寿命。钢板具有较强的韧性和刚性，所以在制造过程中不会出现过大的变形现象。所以钢板在建筑方面应用非常广泛，同时具有较好的耐久性。从我国的目前状况来看，使用钢板做出来的钢框架和采用钢筋混凝土组合而成的混凝土板都是比较常用的。钢筋混凝土板是由梁和柱组成的板型结构；一般情况下会采用两种做法：一种为将型钢与钢筋焊接成梁（柱），再将其加工成板；另一种为将型钢和钢筋焊接在一起形成板型结构。

角钢类材料是指钢板与型钢架焊接而成，具有极强承重能力；而在制作过程中会将型钢与型钢架焊接在一起形成组合柱结构。这两种做法分别是：一种是将型钢与型钢架焊接成柱；另一种是对已加工好的钢板进行加工再用型钢架完成柱状组合构件。这种方法施工效率高而且质量好。但如果想要在短时间内完成这种钢柱型结构制作则会比较困难，因为需要先将型钢加工成柱，再对型钢进行加工，这对于施工人员技术要求较高，同时也会增加工程成本。所以现在使用较多的就是用钢板切割成柱后再进行组装焊接而成组合柱了。这种组装焊接技术在我国比较成熟并且已得到广泛应用；但是其在制作成本方面比较高，因为需要先进行型钢件加工、把型钢件固定好、然后再焊接成型而成组合柱；这种技术施工质量不是很高而且耗费时间也比较长。所以在工程中使用这两种做法比较少，只有使用钢板切割加工而成组合柱才是较常用的方法。

4.结束语

综上所述，钢结构围护结构的制作和施工技术比较复杂，其技术要求也很高。在施工过程中，需要根据建筑设计的图纸来进行合理的设计和建造，保证建筑物能够符合设计要求，同时还能满足一定的质量要求。因此钢结构围护结构的制作安装非常重要，它是钢结构建筑施工中重要且必要的步骤。

参考文献

[1]毛勇胜. 钢结构建筑围护结构的材料和构造技术研究[J]. 中国建筑金属结构,2023,22(05):37-39.

[2]刘静.钢结构建筑围护结构的材料和构造技术研究.建筑科学,2023-01.