探讨钢结构建筑建设中新型材料的运用论文_钟文

钟文

(广东省茂名市规划设计研究院,广东,茂名,525000)

【摘 要】近年来,随着城市化进程的不断加快和科技水平的进步,我国钢产业飞速发展,新型材料在建筑行业逐渐得到推广和运用。自进入二十一世纪以来,钢结构在现代建筑的设计中发挥着越来越重要的作用,因此对于新型材料在钢结构建筑建设中的运用也提出了更高的要求。本文主要对于新型材料在钢结构建筑建设中的运用展开研究。

【关键词】钢结构建筑;新型材料;运用

前言

随着经济的发展和科技的进步,我国的建筑理念逐渐转变。钢结构体系作为世界通用的建筑体系,在新型材料综合使用背景下,逐渐以其自身优势取代传统的砖木结构并建筑领域得到广泛应用。钢结构较传统的砖混、混凝土结构具有明显的竞争优势,主要表现在新型钢结构不仅具有良好的耐久性和低维护性,能够营造灵活的建设空间,同时,成本的逐渐降低也使其在建筑建设行业受到广泛的欢迎和积极地反响。因此,在钢结构飞速发展的条件下,新型材料的运用显得格外重要。

1.新型材料简介

新型材料是指新出现的或正在研发的,具有传统材料所不具备的优异功能和特殊功能的材料。新型材料的种类繁多,不仅仅在建筑工程领域,而且在能源技术开发、生物科技以及航空航天技术领域都有着广泛应用前景。新型材料因其承载力强、重量轻、防腐能力和耐久性强、绝缘性能高等优势在钢结构建筑领域备受业内人士的关注和亲睐,同时,新型材料具备极高的技术含量,以减少环境污染为主要目标之一,倡导在贯彻落实科学发展观和可持续发展的基础上营建符合大自然发展的绿色建筑。因此,新型材料的运用不仅改善着人类的生活,推动着社会的进步,而且对于促进我国经济的发展、现代科技的进步和综合国力的提升都具有重要的意义。

2.新型材料的发展

新型材料的发展与我国的经济水平、科技水平以及军事实力的发展有着密不可分的联系。为了促进我国的经济发展和军事实力的增强,必须加大投资和技术投入来推动新型材料的研发,在全国范围内将新型材料的研究摆在一个非常重要的位置,将新型材料的运用作为技术立国的基础和国家未来发展的关键。

近几年来,我国已将目光投向了新型材料的发展。为了适应国民经济发展以及高新科技对新材料的需求,我国在“836”计划中已经把新型材料的研究发展提升为国家重点研究的7个领域之一。同时,在新型材料的开发和应用上,我国也取得了不错的成绩。如复合材料和纳米技术等新型材料的研发已经进入了成熟阶段,这不仅对于我国的高新产业的发展起到了巨大的推动作用,在很多贴近百姓生活的方面也有一定意义。此外,我国研发的许多新型材料已经应用到相应的科学领域,并创造了大量的经济效益,为我国经济水平的提高和综合国力的提升奠定了良好的基础。

3.钢结构的优缺点

3.1钢结构的优点

钢结构以其自身所具有的独特优势正在加快在建筑工程中应用的步伐。具体来看,主要表现在三个方面。首先,钢结构预工程化程度高,有利于降低建设成本,提升施工效率。钢结构与传统的砖混、混凝土等传统结构建筑的一大区别就是钢结构在出厂时已经实现了材料加工和安装的一体化,到达施工现后只需要采用适当的连接方法对其进行组合安装,大大提高了施工效率,缩短了工期。由于钢结构的机械性能十分好,本身就可以作为韧性结构承担结构载荷和施工载荷,在施工时不需要支横和拆横,只需要相对十分小截面的钢就能够承受建筑物的全部重量,所以在运输中质量较轻,便于施工运输,在一定程度上节省了施工费用。其次,钢结构建筑的跨度更大,高度更高。钢材的分子是有规律排列的,内部组织近强度高,自重轻,同时在应力的作用下,钢材表现出来的是完全弹性,简化了承重计算的复杂度。再者,钢结构建筑具有强大的功能化作用。钢结构建筑具备砖传统砖木结构建筑所无法实现的强大造型潜力。在钢结构建筑中,其建筑形象在一定程度上取决于其本身的形体、节点和构件,使得它可以挣脱建筑结构的束缚,适当应用斜线和曲线创造出更加奇特而优美的建筑形象。以玻璃幕墙为例,玻璃幕墙是一种由金属构件和玻璃板共同组成的建筑物结构,主要包括两种,点支式玻璃幕墙和框支承式玻璃幕墙,这两种玻璃幕墙的区别在于后者形式更加多样,其良好的工艺性和技术性使建筑物的形象更加美观,不落俗套。

3.2 钢结构的缺点

随着我国对城市建设要求的提高,尽管钢结构的各种性能要求相对于来说是很优良的,在一些大型体育场所及高层建筑中运用得越来越多,但其缺点也是不容忽视的。由于钢材具有极强的导热性,热能传递非常快,所以当达到一定的温度时,钢材的各种性能都会下降,在这种情况下很可能导致建筑物倒塌。为了有效解决钢结构建筑中这一大弊端,钢结构建筑物的耐火性研究成为了现代建筑的研究重点。

4.新型材料在钢结构建筑中的应用实例

根据相关的调查研究发现,当前建筑市场上使用较多的新型墙体材料主要有三种,分别是速成墙板、空腔结构复合填充墙以及NALC板。这三种新型材料的性能在很多方面各不相同,在钢结构建筑的实际施工过程中,施工技术也存在很大的差异。以下主要对于空腔结构复合填充墙和NALC板在钢结构建筑中的应用展开介绍。

4.1 空腔结构复合填充墙

空腔结构复合填充墙主要是由黄板纸做成,常见的形状都是呈等边三角形的,其使用的材料主要是水泥砂浆,这种砂浆的强度一般要大于或者是等于 M5,其稠度一般要控制在100MR左右。在使黄纸板经过相关化学原料的浸泡处理之后,将形成的砌块的两侧分别使用细石混凝土以及钢丝网,经过相应的复杂操作而成,这种材料也叫纸基三角空腔结构材料。这种新型的材料具有很多优点,如材料质量轻,在施工中比较方便;不会会发有毒气体,节能环保;具有很好隔热和保温效果和抗老化功效;具有较好的保水性能和和易性能。空腔结构复合填充墙示意图如图 1所示。

4.2 NALC板

NALC板是一种具有较好的材料组成以及优良品质的新型墙体材料,其制作材料主要包括生石灰、水泥和硅砂等等。在制作NALC板的过程中,首先需要对原材料进行严格的审核和加工,然后经过高压蒸汽对其进行养护。这种新型材料的优点主要表现在:综合技术性能较高,能够有效确保制作成的墙体具有较高的质量;具有相当科学的安装节点构造,使得安装起来更加方便;具有良好的施工技术以及配套材料作为支撑。此外,这种新型材料在安装施工的过程中要特别注意一些安装规范。如在NALC板就位之前就需要在门窗洞口加固角钢;在安装的过程中,要能够及时地进行拉线检查和吊线,如果发现问题,则需要进行及时的检查;要确保灌缝砂浆具有足够的流动性,灌浆达到密实的水平。一般来讲,只要在安装实施的过程中遵循安装规范,就能够保证安装工作的顺利进行。如果不能够对NALC板的施工注意点进行很好的领悟,就会在施工中出现很多问题,表1为某次NALC板安装施工检查的情况

5.对于新型材料的展望

当今社会,随着人们对建筑房屋的需求量日益增加,对于房屋建筑的质量也提出了新的要求。新型材料综合使用背景下的新型钢结构建筑体系相比较与传统住宅通用体系具有独特优势,新型材料在钢结构建筑中的应用将进一步促进钢结构建筑的发展,同时,新型建材的不断涌现和其在钢结构建筑中的推广应用,不仅有利于加快钢结构绿色建筑体系的发展和完善,而且对于促进建筑行业的持续、健康发展具有重要意义。此外,针对钢结构的缺点,应尽快展开对新型材料的进一步研究,改善钢结构的性能,提高钢结构的耐火性能,使其广泛应用于钢结构建筑中,同时确保国家财产安全及民众的生命安全。整体来看,新型材料在钢结构建筑中的运用符合我国现阶段发展状况,相信在未来的科技发展中,新型材料必将引领建筑行业甚至其他各个领域的科技共同进步。

6.总结

总而言之,在原有材料已难以满足现代建筑对于安全的多方面需求的今天,新型材料在钢结构建州建设中的运用势在必行。为进一步发展我国的建筑行业,促进我国的经济发展和综合国力的增强,必须加大新型材料的运用和研发力度,从而为未来社会的发展奠定良好的的基础。

参考文献:

[1]张 居. 论述钢结构建筑新型墙体材料应用技术.2013

[2]张冬明. 新型材料综合使用背景下新型钢结构建筑研究.2013

[3]陈俊杰. 新型材料在钢结构建筑建设中的应用.2014(6)

论文作者:钟文

论文发表刊物:《工程建设标准化》2015年7月供稿

论文发表时间:2015/11/10

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