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摘要:近年来我国科技水平的提升,人们对建筑行业的要求也越来越高。在当今现代技术的发展过程中,工程设计理念及各类施工技术得到了更新与发展,新型材料在工程结构设计中得到了有效的应用,并且获得了较为优质的成效。新型材料在应用过程中,能够对环境的污染予以有效降低,并且使居民生活及工作空间的环保性得以大幅度提升,同时能够使建筑行业在发展中所具有的可持续性得到进一步优化,由此,在建筑工程的结构设计过程中,需要对具有创新型特性的各类金属材料进行使用,并且使新材料的应用成为我国建筑企业在未来发展中的重要趋势。本文就新型建筑材料在建筑工程结构设计中的应用展开探讨。
关键词:新型建筑材料;材料应用;建筑工程
引言
新型建材可将许多现代科技融入到建筑结构设计中,在质量和性能方面大大优于传统建材。在建筑结构设计的过程中,使用传统的建筑材料已无法满足人们的发展要求。因此,推广和应用新型建筑材料在建筑结构设计中已成为新时代的趋势。
1建筑工程结构设计中需要遵循的原则
建筑工程结构设计中,结构的失稳现象时有发生,设计不合理是一个原因,更为重要的是材料的使用不够恰当。设计人员对于建筑材料方面难点知识掌握得不够,特别是新型建筑材料,不能在设计中恰当使用,在设计之前没有全面了解施工的综合情况,不能合理选择材料。另外,当前国家鼓励使用新型建筑材料,在建筑工程结构设计中,设计人员没有全面了解新型建筑材料的情况,导致施工中使用不当,很有可能造成建筑工程结构缺乏稳定性的问题。为了避免这种现象发生,在建筑工程结构设计中对于新型建筑材料的应用需要按照以下原则展开。其一,对于建筑体系要综合考虑,还要明确新型建筑材料的稳定性,对于建筑工程结构合理布置。其二,在设计中会涉及计算方面的问题,要求计算草图要与工程实际保持一致,保证计算结果准确,才能保证框架结构有良好的稳定性。其三,在建筑工程结构设计中,计算的时候要保证细部结构对新型建筑材料的应用高度准确,确保主题构件稳定,考虑到施工实际情况及新型建筑材料的使用情况。
2新型建筑材料在建筑工程结构设计中的应用
2.1用于建筑工程的承重结构材料
在建筑施工过程中,工程的承重结构显得尤为重要,会承载整座建筑的恒荷载和可变荷载,因此,工程的承重结构会直接关系到建筑主体的整体质量,同时直接关系到建筑工程后期的工程验收以及其它环节。通常建筑工程中的承重结构主要是钢筋混凝土,因此必须严格控制混凝土的质量才能确保建筑主体的综合质量不受影响。目前许多新型的建筑材料不断应用到建筑施工之中,使混凝土的质量也获得了提升,同时增强了建筑主体结构的稳定性。近年来,许多建筑工程都在运用具有高性能的混凝土,这种新型的建筑材料涵盖了活性细分混凝土等多种材质,比起以往单一的混凝土结构,高性能混凝土拥有传统混凝土无法比拟的多重作用。许多混凝土结构中注入外加剂,能够有效提高混凝土的强度,同时提高了建筑结构的防水性能,最重要的是提升了承重主体的稳定性。
2.2在建筑工程门窗结构中的应用
门窗也是建筑工程中十分重要的结构部位,也是室内和室外空气流通和进行热传递的主要部分。因此,门窗建筑材料也是值得研究和发展的方向。经过科学家的创新和努力,新型建筑材料如钢化玻璃、镀膜中空玻璃和铝合金门窗等都得到了研发和推广使用。这些材料大大提高了门窗的保温隔热性能,减少热损失,节约能源。例如,现在部分门窗结构就应用到的镀膜中空玻璃使窗口的平均散热系数达到2.9W/m2,并且平均遮阳系数超过0.3,大大降低了热损失,同时可以起到很好的遮阳透光的效果,具有优良的性能。
2.3在建筑工程墙体结构中的应用
在建设项目的实际施工中,墙面施工占非常大的比例,在建筑物墙体施工时,墙体材料的成本应该降低,才能提高整个建设项目的经济效益,新型膜材料就很好地解决这个问题。新型膜材料具有阻隔水和热的功能,并且保温效果也很好,是一种广泛应用于墙体结构设计的新型材料。在墙体结构设计中,膜材料多面体空间钢框架的特点可以得到充分的利用,形成在外侧的薄保护膜,以确保建筑物结构的整体效果,同时增加其稳定性。四氯乙烯充气薄膜材料也具有较高的实用性,具有良好的延展性,材料轻薄,其操作性也非常强,常常被应用到透光设计中,可以有效地确保建筑物的照明,而四氯乙烯充气膜材料应用于槽钢结构,有收集雨水的功能,对建筑物有一定的清洗效果,并且有效地实现节能和绿色建筑设计理念。针对建筑结构设计,还有一个新型的建筑材料,即铝合金结构材料,该材料具有高强度和耐腐蚀的特性,安装较为方便,所使用的材料也可以二次利用,这也是现在非常流行的建筑材料,这种材料取代了木制材料,在提升强度和美感的同时,达到了节能和环保的效果。
2.4在建筑工程维护结构中的应用
建设项目的维护结构不仅是用来维护建筑本身,还能够满足承重和保温隔热性能。加气混凝土砌块是在建设工程中最常见的维护结构,因为它能做到隔热防火,并能起到很好的保温功能。为满足相对高的绝缘要求,珍珠岩板、聚苯乙烯板是非常合适的材料,因为它们的绝缘性能非常好,而且质量非常轻,从而可以大大减少建筑物结构的负荷。当然,当水电设备及暖通设备通穿墙套管时,为确保对墙体维护结构不会造成大的影响,必须要注意散热问题和绝缘性能。对于外部的维护结构,可以使用具有良好的光传输性能的太阳能玻璃材料,能在获得保温隔热效果的同时增加采光面积,也是一个非常值得推广和应用的新型材料。在进行墙体保温结构设计时,可以使用阻燃蜂窝复合结构。采用这种结构,不仅使隔热效果可以得到改善,而且结构抗裂性问题也能得到有效解决。采取全面保温所使用到的新型设计构件以及新型建筑材料,可以用增强网和环保型的抹面砂浆形成一个防裂保护层,以确保建筑物的稳固性和提升保温效果。
2.5对防水材料予以有效应用
建筑在构建过程中,需要对其基本应用功能予以遵循,诸如遇寒、隔热、防水等功能,需要作为基础性的考量内容。由此在进行建筑结构的设计过程中,需要对防水材料的应用进行综合性的考虑,由于防水工作是整体建筑在构建过程中极为重要的构件部分之一,在长期以来,对于建筑防水材料所拥有的现实要求相对较高。当前所应用的防水材料需要的凝结时间相对较长,并且需要在地面处于干燥情况下予以使用。与传统性的防水材料进行比较,新型防水材料所用的施工操作较为简单。
结语
新型材料在我国当前建筑领域的应用越来越广,其优势也在不断应用的过程中逐渐显现,并得到了更加广泛的推广,这使得建筑的性能得到了一定程度的提升。依据不同工程的具体情况,采用合理的建筑材料进行施工能够在优化建筑的同时,最大限度地降低对环境的污染和破坏,拥有十分广阔的发展前景。
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