鋼結(jié)構(gòu)在國內(nèi)為何不如鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)普及?
一、首先介紹下鋼結(jié)構(gòu)與鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的各自的優(yōu)缺點
鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)是指用配有鋼筋增強的混凝土制成的結(jié)構(gòu)。承重的主要構(gòu)件是用鋼筋混凝土建造的。包括薄殼結(jié)構(gòu)、大模板現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)及使用滑模、升板等建造的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的建筑物。用鋼筋和混凝土制成的一種結(jié)構(gòu)。
鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)優(yōu)點:
1.可模性好:新拌和的混凝土是可塑的,可根據(jù)需要設計制成各種形狀和尺寸的結(jié)構(gòu)或構(gòu)件。
2.整體性好:現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的整體性較好,設計合理時具有良好的抗震、抗爆和抗振動的性能。
3.耐久性好:鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)具有很好的耐久性。正常使用條件下不需要經(jīng)常性的保養(yǎng)和維修。
4.耐火性好:鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)與鋼結(jié)構(gòu)相比具有較好的耐火性。
5.易于就地取材:鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)所用比重較大的砂、石材料易于就地取材,且可有效利用礦渣、粉煤灰等工業(yè)廢渣有利于保護環(huán)境。
鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)缺點:
1.自重大:鋼筋混凝土的重度約為25kN/m^3,比砌體和木材的重度都大。盡管比鋼材的重度小,但結(jié)構(gòu)的截面尺寸較大,因而其自重遠遠超過相同跨度或高度的鋼結(jié)構(gòu)的重量。
2.抗裂性差:混凝土的抗拉強度非常低,因此,普通鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)經(jīng)常帶裂縫工作。盡管裂縫的存在并不一定意味著結(jié)構(gòu)發(fā)生破壞,但是它影響結(jié)構(gòu)的耐久性和美觀。當裂縫數(shù)量較多和開展較寬時,還將給人造成一種不安全感。
3.性質(zhì)脆:混凝土的脆性隨混凝土強度等級的提高而加大。
鋼結(jié)構(gòu)主要由H型鋼、工字鋼和鋼板等制成的鋼梁、鋼柱、鋼桁架等構(gòu)件組成,各構(gòu)件或部件之間通常采用焊縫、螺栓或鉚釘連接。因其自重較輕,且施工快捷,廣泛應用于大型工業(yè)廠房、體育館、加油站、超高層等領域。
鋼結(jié)構(gòu)優(yōu)點:
自重輕:鋼材的強度較高,柔韌性也高,建筑物自重僅是磚混結(jié)構(gòu)的五分之一,可抵制每秒70米的臺風,使性命財富能取得有力的維護。
耐久性:鋼結(jié)構(gòu)住房結(jié)構(gòu)全部采納冷彎薄壁鋼構(gòu)件系統(tǒng)組成,鋼筋采納超級防腐高強熱軋鍍鋅板制造,有力防止鋼板在施工和運用進程中的銹蝕的影響,增多了輕鋼構(gòu)件的運用使用壽命。主體結(jié)構(gòu)使用壽命可達50年以上。
靈活性:鋼結(jié)構(gòu)可以隨意設計,適用于大跨度結(jié)構(gòu),并且可以不使用立柱,節(jié)省有效空間。以靈活、豐富性。大開間設計,戶內(nèi)空間可多方案分割,可滿足用戶的不同需求,給設計者帶來了巨大的設計空間。
經(jīng)濟性:鋼結(jié)構(gòu)建筑的形成非常簡略,并且自重很輕。鋼結(jié)構(gòu)建筑的形成非常簡略,并且自重很輕,因此其全體造價是一般鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的三分之一。全部干作業(yè)施工,不受環(huán)境時節(jié)影響,不受水電影響。
舒服性:鋼結(jié)構(gòu)采納的保溫隔音材料以夾芯板為主,墻面產(chǎn)品主要有彩鋼夾芯板、巖棉夾芯板等,存在優(yōu)良的保溫隔音成效。用以隔墻的保溫板,達到了更好的保溫成效。輕鋼墻體采納高效節(jié)能系統(tǒng),不需擔心甲醛超標,同時透風性能好,能夠使屋外部上空構(gòu)成固定的氣氛間,保障屋頂外部的透風及散熱需要。
節(jié)能環(huán)保性:材料可100%回收,真正做到綠色無凈化。全部采納高效節(jié)能框架、層面、墻體,保溫、隔音、隔熱成效好,可到達50%的節(jié)能規(guī)范。
鋼結(jié)構(gòu)缺點:
不耐火:溫度超過250℃以內(nèi)時,材質(zhì)發(fā)生較大變化,不僅強度逐步降低,還會發(fā)生藍脆和徐變現(xiàn)象。溫度達600℃時,鋼材進入塑性狀態(tài)不能繼續(xù)承載。
易斷裂:鋼結(jié)構(gòu)在低溫和某些條件下,可能發(fā)生脆性斷裂,還有厚板的層狀撕裂,都應引起設計者和使用者的特別注意,這些問題都是可以得到解決的。
腐蝕性差:處于較差腐蝕性,鋼結(jié)構(gòu)在涂油漆前應徹底除銹,油漆質(zhì)量和涂層厚度均應符合相關規(guī)范要求。在設計中應避免使結(jié)構(gòu)受潮、漏雨,構(gòu)造上應盡量避免存在于檢查、維修的死角。新建造的鋼結(jié)構(gòu)一般隔一定時間都要重新刷涂料,維護費用較高。
鋼結(jié)構(gòu)工程在國內(nèi)為何不如鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)普及的原因分析如下
第一,成本問題。鋼結(jié)構(gòu)用鋼量相比鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)高不少,相關材料的單價請自行百度。加之國內(nèi)人工成本相比歐美國家低不少,因此鋼結(jié)構(gòu)場外生產(chǎn)場內(nèi)吊裝,工期快省人工的優(yōu)點并未在國內(nèi)項目得到體現(xiàn)。我手邊并沒有現(xiàn)成的中美兩國鋼結(jié)構(gòu)與鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的造價對比,但兩者差異還是很明顯的。
第二,市場的轉(zhuǎn)型需要時間。大家都知道國內(nèi)市場那么大,從事鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)設計、施工、監(jiān)理、裝修的單位企業(yè)那么多,并沒有特別大的轉(zhuǎn)型需求讓它們跳出熟悉的工作區(qū),去從事相對陌生的鋼結(jié)構(gòu)設計與施工。一個東西做熟了,做多了,自然而然就想一直沿用,對于甲方如此,設計院是如此(設計模板),施工也是如此(相關經(jīng)驗,人員,大型機械與器材)。誰都知道鋼結(jié)構(gòu)是未來方向,但轉(zhuǎn)型意味著時間成本,人員培養(yǎng)成本,轉(zhuǎn)型初期的生產(chǎn)效率下降的危機等等,在沒有必要的轉(zhuǎn)型動力的情況下,誰都不想邁出第一步。
第三,地域差別。我國很多地方都是地震多發(fā)區(qū),比例比歐美高出不少(美國貌似除了加州就沒有了吧),鋼結(jié)構(gòu)的自震周期長,結(jié)構(gòu)剛性差,抗震性能相對來說不如鋼砼結(jié)構(gòu)。從這一點上來說,國內(nèi)不選擇鋼結(jié)構(gòu)也是有道理的。
第四,環(huán)境及環(huán)保需求。國外項目大多采用鋼結(jié)構(gòu),有一部分原因是現(xiàn)場施工周期短,噪音小,污染小,后期拆裝或者材料回收方便,不浪費。想一想鋼砼結(jié)構(gòu)施工現(xiàn)場,振搗混凝土的噪音,鋪設鋼筋網(wǎng)時拋扔鋼筋碰撞的噪聲,粉狀原材料一陣風吹過的塵土飛揚(當然現(xiàn)在強制使用工業(yè)混凝土后好轉(zhuǎn)不少),后期如果拆除,除了小部分材料可以進行回收,剩余的混凝土棄塊帶來的巨大污染與浪費。并不是說國內(nèi)不重視環(huán)保,而是國外的確比我們走的先,做的好,我們也要迎頭趕上。
第五,消費者的心理差別。很多消費者評價房子好壞,依然停留在“看墻的厚度,敲擊時結(jié)不結(jié)實,用力跺腳樓板會不會晃,隔不隔音,墻上能不能掛個壁櫥”等等標準上,混凝土結(jié)構(gòu)房屋正好契合了這些標準,但鋼結(jié)構(gòu)自重低,延性大,使用輕質(zhì)隔墻導致隔音隔熱防潮效果差,暫時不會被中國消費者接受。綜上,花了大價錢,費了老大勁,做出來的東西還吃力不討好,鋼結(jié)構(gòu)普及率低也就不足為奇了。