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摘要:科技飞速发展,人们的生活水平在不断地进步,对于物质的需求也是越来越高,衣住行样样都要美观舒服,住还要有一个安全性的问题,所以对于建筑行业来说,确保建筑材料的质量显得尤为重要,传统的建筑材料都是质量大,运输麻烦,抗拉压性能不够,但是随着我国钢铁行业快速发展,新新型的建筑材料不断崛起,能满足各种使用环境,也有着运输方便等一系列的好处,整体材质轻便,抗拉压强度较大,这种新型的建筑材料,叫钢结构。钢结构是现在建筑行业使用最多,同时也是使用范围最广的建筑材料,本文就新型的钢结构来进行讨论与分析,研究其安全性,希望对于相关人员或者研究人员有一定帮助。
关键词:建筑材料;钢结构;安全性
钢结构是钢制材料组成的结构,是主要的建筑结构之一,其中钢结构主要是有型钢和钢板制成的,材料耐腐蚀抗拉压性能好,材料较为轻便,施工人员运输方便,操作简单,不仅是在建筑行业,其他行业也在大量使用,包括现在农业上的温室大棚都在应用,正是应为其中的优势,各行各业在应用,遗弃传统建筑行业结构的笨重,强度不达标等缺点。因为我国建筑行业发展较慢,起步早但是没有发展成熟,所以和现在进行对比显得尤为拙劣,我国现代建筑行业不仅发展快,并且质量越来越好,现在我国的建筑行业结构比以前复杂许多,并且性能要求高了很多,还有一只秉承绿色环保的理念,所以只有高性能的钢结构能满足于此。
一、钢结构的发展
中国在铁的使用上比其他发达国家都要早,但是由于热处理技术水平较差,所以早期我国的钢铁在使用上未达到预想,建筑也是一直保留着铁质建筑,重量较大,性能不好等缺点显现,随着我国对于建筑行业的要求与发展,到19世纪,我国出现了现代化的钢结构,特别是建国初期,第一个五年计划,建筑行业兴起,结构钢的应用与发展,不管是质量还是数量都大幅度提升,较比以前铁质建筑各项性能都好。【1】
一个国家钢材的使用,标志这个国家是否经济在发展,科技在进步。在2000年后,我国钢材使用进入了一个前所未有的阶段,我国正是因为面积广阔,人口众多这一国情,对于钢材需求也是较大,进入21世纪以来,我国经济高速发展,钢材的需求是其他国家的相加,我国迅速成为钢铁大国,生产的钢铁不仅应用于本国使用,其他国家也会从我国进行进口,钢铁厂在我国经济较发达的地区也在大量建设,到2008年我国奥运会建设需要大量的钢材,再一次将中国的钢材推向顶峰,并且在同一年中,很多地区用钢结构建成了体育场馆,机场和高层建筑,也就是在同一年,我国建筑行业开始建设更高的楼层。【2】这些都是得益于钢结构的发展和应用。
二、钢结构的优势
1、提升安全性
无论是建筑行业还是农业上或者其他行业,都在应用钢结构,其最大的优点就在于有很高的安全系数,可以改进整体结构的稳定性,在建筑行业中,不断地在改进结构其中最主要的原因就是没有找到可以保证安全性的结构,开始砖砌变为混凝土,但是人们在使用中发现,虽然混凝土有着较好的安全性,但是发现使用中混凝土成型时容易发生开裂,其中裂纹不易找到,所以这就是建筑行业的一个大的问题所在,所以要摆脱这种情况整只能是将混凝土换成较为稳定的钢结构,并且如果建设中出现问题容易找到,可以快速解决。
2、提升经济效益
每一个行业在预算时都要想到成本问题,所以钢结构的成本要比其他的都要低,就拿建筑行业来说,传统的混凝土是需要很多的材料的,其中不仅有泥土,沙子,还要有防冻的材料等,施工人员要去购买这些材料不仅花费大量的时间还有金钱,还要担心就是这些是否会符合施工过程中的标准。但是使用钢结构时只需要购买相应的钢材,将这些钢材拼接在一起,只要保证钢材符合建筑要求,符合国家标准足够。这样提升了时间还有就是金钱,同时对于建筑的性能也能满足。传统的农业温室大棚技术,在一开始时用的就是砖砌,但是因为砖块常年累月的在潮湿的大棚种就会发生脆断,并且传统大棚中的支撑梁都是木杆或者石柱,木杆在潮湿的泥土中极易腐烂,石柱在狭小的温室大棚中不宜安装,但是随着钢结构的使用,下现在温室大棚十年都不需要在更换一次,这就提升了更换过程中的经济,减少不必要的损失。
3、更加绿色环保
建筑行业本来就是生产垃圾最多的行业,并且产生的建筑垃圾不易分解的,最主要的原因就是在使用混凝土建设时,用来装石灰和砂石的袋子都是白色垃圾,是无法降解的焚烧的。所以使用钢结构后不会产生很多的白色垃圾,运输钢材时也不需要包装,,不仅提升经济还有就是减少垃圾,更加绿色环保。如果运用钢结构在建筑中时也不会产生废弃砖头或者废弃下料,钢材在使用中如果有剩余可以回收起来进过熔炼下次使用,这又是提升经济和环保的一重要原因。并且现在炼钢的技术都是比较先进的,生产钢铁过程中也不会产生太大污染。【3】
4、钢结构本身特点
钢结构本身有很多的特点,这些都不用和其他的去比较,最主要的就是强度较高,自身质量轻,钢结构的密度与屈服强度比值较低,同样受力下有较好的抗拉压强度;韧性好,塑性好,结构可靠性能高,在钢材炼制时可以根据模型实现不同的形状满足各种使用要求,因为钢的屈服极限大所以在使用时有很高的韧性;有较好的耐热性能,和传统的混凝土去比较,如果处在高温时混凝土很有可能因为温度过高而发生断裂,但是钢材只要是没有达到熔点就可以有很好的特性。同时钢结构也有很强的密封性能。
三、钢结构的发展前景
钢材决定一个国家经济发展,我国作为世界上的一个大国,钢材正在不断地被大量使用,同时以后出口也是一个发展,这也再一次证明了我国已经进入了强国的行列,国外发达国家都在使用我们国家的钢铁。【4】钢铁在以后的发展中会有一个广阔的前景,与此同时我国应该严把钢铁的质量关,本着对人负责的态度,各个行业都在运用钢结构,就要知道其中的厉害性。钢铁在生产时也要注意不断改进新技术,新方法提高经济效益,保护我国生态环境。相信中国钢铁会健康持续发展下去。
参考文献:
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[4]李宏男,郑晓伟.李超.高性能结构抗多次多种灾害全寿命性能分析与设计理论研究进展[J].建筑结构学报,2019,40(2):56-69.