钢结构建筑的发展与应用展望

蔡啟超

摘 要： 钢结构用钢量占钢年产量的22%左右，钢结构产品在大跨度空间结构、轻钢门式结构、多层及小高層住宅领域的建筑日益增多，应用领域不断扩大。具有较大的发展空间，是现代工程建设领域主要关注材料之一。为达到理想化钢结构工程施工效果，做好钢结构工程质量控制，确保钢结构能够在工程中得到高质量运用显得极为必要。本文就结合钢结构建筑的特点对其发应用展开简要的探讨。

关键词： 钢结构建筑;技术;发展应用

【中图分类号】TU391     【文献标识码】A     【文章编号】1674-3733（2020）04-0159-01

1 钢结构建筑的优势

1.1 自重轻、抗震性能好。相同建筑面积的建筑楼层，钢结构自重轻，根据比较，六层轻钢结构住宅的重量，仅相当于四层砖混结构住宅的重量。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。

1.2 施工方便、工期短。钢结构构件，可以实行工厂化生产，现场安装。由于现场作业量小，对周围环境污染少，同时，施工机械化程度高，加快了施工速度。根据统计，同样面积建筑物，钢结构比砼结构工期，可缩短三分之一，而且可节省支模材料。

1.3 综合造价低，空间分隔更具灵活性。由于自重轻，基础费用降低，总体用料减少，直接成本降低，建设工期短，间接费又可减少，所以综合造价低。

1.4 符合产业化和可持续发展的要求。钢结构适宜工厂大批量生产，工业化程度高，并且能将节能、防水、隔热、门窗等先进成品集合于一体，成套应用，将设计、生产、施工一体化，提高住宅产业化的水平。

1.5 钢结构工程更具有环保性。为了有效提升建筑工程节能环保的效果，国家在建筑工程中采取了多项建筑工程的政策，钢结构工程施工在很大程度上促进了节能环保的政策落实工作。

2 钢结构建筑工程的常用结构体系

2.1 框架体系。框架系统是指由垂直和水平多向框架组成并承受垂直和水平载荷的结构。梁柱连接通常是刚性连接的。框架结构的优点在于建筑布局灵活并且可以为建筑物提供大的室内空间。需要时，将分区分隔成小房间，或将分区移到大房间，并灵活使用它们。外墙的非承重组件使外墙设计更加灵活。如果使用轻质隔墙和外墙，则可以大大减轻房屋的重量并节省材料。

2.2 框架支持系统。框架支撑系统是由框架和由多个柱支撑的支撑框架组成的反侧力结构。支撑架是主要的抗侧力结构，承受水平剪切力，框架承受少量的水平剪切力。

2.3 框架剪力墙系统。在框架系统中布置一定数量的剪力墙以形成框架 - 剪力墙系统。该结构采用剪力墙作为主要的抗侧力结构，具有布局灵活，框架结构使用方便，与框架结构相比横向刚度大的特点。剪力墙可以是钢筋混凝土剪力墙，带剪力墙的钢筋混凝土墙和钢剪力墙。

3 钢结构建筑工程质量控制要点

3.1 控制设计图纸审核质量控制。审查钢结构工程图纸的目的，一方面是检查钢结构工程图纸设计的深度能否满足施工的要求，核对钢结构工程图纸上构件的数量和安装尺寸，检查构件之间有无矛盾等;另一方面也对钢结构工程图纸进行工艺审核，即审查在技术上是否合理，构造是否便于施工，图纸上的技术要求按加工单位的施工水平能否实现等。

3.2 材料挑选质量控制。作为钢结构工程主要操作，安装与制造是保证钢结构工程施工质量的重要要素。因为受到外界环境因素影响，钢结构表面可能会出现不同程度的腐蚀问题，所以在进行钢结构安装过程中，需要花费一定精力展开腐蚀问题处理。同时因为钢材质量会对钢结构质量产生直接影响，所以需要做好钢材挑选，确保所挑选材料能够与相关标准要求相符合，以便为整体工程高质量施工打下坚实基础。

3.3 焊接施工质量控制。现阶段钢结构焊接施工多会通过对制动焊接的运用，完成一系列焊接任务。同时会配合手动焊接方式，做好各部分焊接操作。由于受到主观以及客观等多方面因素影响，在具体实施焊接施工时可能会出现咬边、焊瘤以及夹渣等状况，会对焊接施工质量产生直接影响，所以为做好各项问题控制，确保焊接问题发生概率可以被控制在最低。

3.4 结构安装质量控制。完成钢结构焊接之后，需要对结构展开安装施工。操作人员需要在正式展开安装之前，对钢材承载重力以及硬度等展开检查，并要做好控制柱以及垫铁等内容分析，确保垫铁垫平、垫实状态能够达到相应标准要求，且控制柱可以保持稳定、垂直状态。同时需要对钢结构紧固件连接质量实施管控，要通过对高强度螺栓的运用，完成钢结构和其他材料之间的连接，并要保证连接紧密程度。

3.5 防腐施工质量控制。防腐处理是钢结构工程建设不可忽视内容，高质量的防腐处理工作不仅能够有效减少钢材表面腐蚀问题，同时也能够对钢结构质量形成有效保护，是保证结构后续高质量使用的关键。目前较为常用的除锈方式，主要分为机械除锈以及人工除锈两种。在具体展开除锈施工过程中，需要按照钢材锈蚀情况以及整体施工需要，选择最佳处理方式，以便达到最优化除锈效果。

4 钢结构建筑的发展与应用展望

高效的焊接工艺和新的焊接、切割设备的应用以及焊接材料的开发应用，都为发展钢结构工程创造了良好的技术条件。前期国家相关部门明确提出发展建筑钢材、建筑钢结构和建筑钢结构施工工艺的具体要求，使我国长期以来实行的“合理用钢”政策转变为“鼓励用钢”政策。将为促进钢结构的推广应用起到积极的作用。

今后一个时期，国内钢材品种、质量、规格不仅要满足国内外钢结构发展需要，有关领域的高性能钢材应用开发国际领先;钢结构的产品、配件及配套技术产品达到国际先进水平。重点突出量大面广，产值比重在行业中地位突出的钢结构住宅、钢结构桥梁及非标、成套装备制造的潜在市场和自主创新技术发展，促进相关配套产品、部件的完善提高，逐步使钢结构产业成为我国的战略性新兴产业，初步具备钢铁、钢结构强国目标。

结束语：推动钢结构发展，应举全行业之力，从标准、设计、生产、制造全过程、全产业链全面发力。展望未来，随着经济建设的蓬勃发展和交流的进一步扩大，要建造更多的高层建筑、桥梁和大型公共场所等大空间和超大空间建筑物的需求十分旺盛。这将为钢结构的发展提供更多的机会，钢结构产业兴旺发展的新局面就在眼前，相信，钢结构行业的明天将更加美好。

参考文献

[1] 李新刚.钢结构厂房施工质量控制探讨[J].工程建设与设计，2019（22）：306-307.

[2] 赵永华.高层建筑主体钢结构工程的质量控制及监督要点[J].工程技术研究，2019（17）：223-225.