Bahan binaan keluli merujuk kepada istilah umum untuk pelbagai bahan yang kebanyakannya terdiri daripada keluli dan diproses dan dibentuk melalui peleburan, penggulungan, kimpalan, lenturan sejuk dan proses lain, dan digunakan dalam struktur utama atau sistem kepungan bangunan dan struktur. Mereka telah mengatasi bahan bata, kayu dan batu tradisional dan menjadi tiang teras industri pembinaan moden.

Ahli teras termasuk:
Keluli struktur: seperti keluli berbentuk H tergelek panas, keluli berbentuk I (keluli berbentuk I), keluli sudut, keluli saluran, tiub persegi/segi empat tepat (keluli berbentuk kotak), tiub keluli bulat, plat keluli, dan lain-lain, yang membentuk rangka bangunan (rasuk, tiang, kekuda).
Rebar: Keluli berulir, bar keluli bulat biasa, dsb., tertanam dalam konkrit untuk membentuk konkrit bertetulang, meningkatkan kekuatan tegangan.
Keluli berdinding nipis bengkok sejuk: Plat keluli nipis dibengkokkan sejuk ke dalam bentuk C, berbentuk U, berbentuk Z dan keratan rentas lain, digunakan untuk struktur keluli ringan (seperti bangunan kediaman bertingkat rendah, mezanin) dan struktur sekunder.
Plat keluli/plat logam: Digunakan untuk dek lantai (plat keluli beralun), sistem kepungan dinding/bumbung (plat keluli berwarna, panel sandwic).
Penyambung: Bolt berkekuatan tinggi, bahan kimpalan, plat penyambung, dsb., untuk memastikan integriti dan kestabilan struktur.
Ciri teras:
Kekuatan dan berat yang sangat baik: Nisbah kekuatan kepada berat yang sangat tinggi membolehkan pembinaan bangunan dengan rentang yang besar dan kelegaan yang tinggi, mengurangkan beban asas.
Kehomogenan dan kebolehpercayaan: Bahan adalah seragam, sifat mekanikal stabil, kawalan kualiti proses pengeluaran adalah ketat, dan hasil pengiraan reka bentuk boleh dipercayai.
Keliatan plastik yang sangat baik: Ia boleh menyerap tenaga yang besar (seperti gempa bumi dan beban angin) dan tidak terdedah kepada keretakan rapuh secara tiba-tiba.
Prefabrikasi kilang dan pemasangan yang cekap: Komponen-komponen dipasang dengan tepat di kilang, dan sambungan bolt atau kimpalan adalah pantas di tapak, yang sangat memendekkan tempoh pembinaan.
Hijau dan mampan: Sangat boleh dikitar semula (kadar kitar semula boleh mencapai lebih daripada 95%), dan pencemaran pembinaan adalah rendah (terutamanya operasi kering).
Reka bentuk fleksibel dan pemodelan percuma: Keplastikan yang kuat, mudah untuk mencapai bentuk seni bina yang kompleks dan novel serta keperluan ruang yang besar.

1. Mengapa memilih bahan binaan keluli?

Dalam persaingan banyak bahan binaan, bahan keluli menonjol, dan kelebihannya tidak dapat diganti:
Faedah ekonomi yang sangat baik:
Tempoh pembinaan yang singkat = pemulihan modal yang cepat: Kelajuan pembinaan pasang siap dan pemasangan jauh melebihi struktur konkrit tradisional, menjimatkan banyak masa dan kos buruh, dan projek itu digunakan lebih awal untuk menjana faedah.
Mengurangkan kos keseluruhan: Berat mati struktur yang dikurangkan menjimatkan kos asas; pengeluaran kilang mengurangkan sisa di tapak; kos penyelenggaraan kemudiannya agak rendah; penggunaan ruang yang tinggi (grid lajur besar, rasuk kecil dan bahagian lajur).
Nilai jangka panjang: Ketahanan yang kukuh mengurangkan kekerapan pengubahsuaian, mempunyai hayat perkhidmatan yang panjang dan nilai sisa yang baik (boleh dikitar semula).
Kelebihan prestasi teratas:
Selamat dan boleh dipercayai: Kekuatan tinggi dan kemuluran tinggi memberikan rintangan gempa bumi dan angin yang sangat baik, yang merupakan pilihan ideal untuk kawasan yang terdedah kepada gempa bumi dan kawasan taufan.
Kualiti yang stabil dan boleh dikawal: Persekitaran pengeluaran kilang adalah ketat, piawaian pemeriksaan kualiti adalah tinggi, dan ketepatan komponen dijamin.
Rentang besar dan ruang besar: Mudah merealisasikan struktur bentang besar tanpa atau sedikit lajur (seperti gimnasium, kilang, dewan pameran).
Mudah diubah dan dikembangkan: Sistem strukturnya jelas, yang sesuai untuk tetulang kemudian, menambah lantai atau membahagi semula ruang.
Pilihan hijau untuk pembangunan mampan:
Model ekonomi bulat: Keluli ialah salah satu bahan dengan kadar kitar semula tertinggi pada masa ini. Ia boleh dikitar semula hampir tanpa had tanpa mengurangkan prestasi, dengan ketara mengurangkan sisa pembinaan dan penggunaan sumber (mengikut data daripada Persatuan Keluli Sedunia).
Jejak karbon rendah: Walaupun penggunaan tenaga pengeluaran adalah tinggi, hayatnya yang panjang, kitar semula dan pembinaan prafabrikasi mengurangkan penggunaan tenaga dan pelepasan di tapak, menjadikan pelepasan karbon keseluruhan kitaran hayat berdaya saing. Proses singkat menggunakan keluli sekerap relau arka elektrik boleh mengurangkan lagi pelepasan karbon.
Kurangkan pencemaran di tapak: Operasi kering adalah kaedah utama, yang sangat mengurangkan pencemaran bunyi, habuk dan air sisa operasi basah ke alam sekitar.
Serasi dengan teknologi hijau: Rangka keluli ialah platform yang ideal untuk menyepadukan teknologi penjimatan tenaga seperti panel fotovoltaik suria dan bumbung hijau.
Fleksibiliti reka bentuk dan pembinaan:
Kebebasan bentuk: Realisasikan kreativiti tidak terkawal arkitek dan cipta banyak bangunan ikonik (seperti Stadium Sarang Burung dan Menara Eiffel).
Prefabrikasi dan pemasangan: Kaedah pembinaan berindustri tinggi yang kurang terjejas oleh cuaca, dengan kualiti yang lebih baik dan kawalan tempoh pembinaan, yang selaras dengan hala tuju pembangunan perindustrian bangunan.
Ketepatan tinggi: Pengeluaran kilang memastikan dimensi komponen yang tepat dan ralat pemasangan kecil di tapak pembinaan.

2. Bidang penggunaan utama bahan binaan keluli

Kebolehsuaian yang kuat bahan keluli menjadikannya muncul dalam semua jenis projek pembinaan:
Bangunan perindustrian:
Kilang/bengkel: Bentuk struktur pilihan untuk kilang satu tingkat atau berbilang tingkat. Rentang besar dan ruang besar memenuhi susun atur peralatan pengeluaran dan barisan pemasangan.
Pusat gudang/logistik: Struktur keluli adalah penyelesaian yang sempurna untuk ketinggian jelas yang besar dan jarak lajur untuk memudahkan penyimpanan kargo dan peredaran yang cekap.
Kemudahan industri berat: Seperti bingkai, platform peralatan dan penyokong paip loji janakuasa, loji penapisan dan loji kimia.
Bangunan komersial dan awam:
Pusat beli-belah/pusat membeli-belah yang besar: Ruang dalaman yang luas dan fleksibel diperlukan untuk menarik pelanggan.
Bangunan pejabat/bangunan bertingkat tinggi: Struktur gabungan rangka keluli tiub teras ialah bentuk arus perdana bangunan bertingkat tinggi moden (seperti Menara Shanghai).
Stadium/Pusat Konvensyen dan Pameran: Realisasikan bumbung bentang yang sangat besar dan berdiri tanpa halangan untuk memberikan pengalaman spatial yang mengejutkan (seperti Sarang Burung dan terminal lapangan terbang yang besar).
Sekolah/Hospital/Lapangan Terbang/Hab Pengangkutan: Memerlukan pembinaan pantas, gangguan rendah dan susun atur spatial yang fleksibel.
Infrastruktur:
Jambatan: Kabel utama, tiang, dan dek jambatan bagi jambatan bersilang besar (jambatan gantung dan jambatan tinggal kabel) adalah komponen utama; jambatan keluli kecil dan sederhana rentang semakin meluas digunakan.
Struktur tiang menara: menara kuasa, menara komunikasi, menara turbin angin, dsb.
Platform luar pesisir: Struktur utama platform penggerudian minyak luar pesisir.
Bidang baru muncul dan berbilang tingkat:
Bangunan berbilang tingkat: Aplikasi sistem lunas keluli ringan dalam bangunan pejabat, bangunan pangsapuri dan hotel (terutamanya bangunan modular) berkembang pesat.
Bangunan bertingkat rendah dan kediaman:
Vila/kediaman keluli ringan: Sistem lunas keluli ringan berdinding nipis bengkok sejuk, pembinaan pantas, penebat haba yang baik dan prestasi penjimatan tenaga, dan rintangan gempa bumi yang sangat baik.
Bangunan kediaman struktur keluli berbilang tingkat: Secara beransur-ansur mempromosikannya untuk menyelesaikan "kekurangan buruh" dan meningkatkan kualiti bangunan dan tahap perindustrian.
Struktur khas: Menara penghantaran, arca, bangunan sementara (rumah bergerak, pentas), dsb.

3. Soalan Lazim (S&J)

S: Adakah bangunan struktur keluli lebih mahal daripada bangunan konkrit bertetulang?
J: Ia tidak boleh digeneralisasikan. Kos bahan awal mungkin lebih tinggi sedikit, tetapi memandangkan kos komprehensif (kos kewangan dan pengurusan yang dijimatkan oleh tempoh pembinaan yang dipendekkan, mengurangkan kos asas, faedah yang dibawa oleh penggunaan ruang yang tinggi, kos penyelenggaraan jangka panjang yang rendah, nilai boleh pulih, dll.), struktur keluli biasanya mempunyai kelebihan ekonomi yang ketara, terutamanya dalam projek sensitif industri, komersial dan pembinaan berskala besar.
S: Apakah yang perlu saya lakukan jika keluli terdedah kepada karat dan kakisan?
A: Ini boleh dicegah dan dikawal. Struktur keluli moden menggunakan pelbagai langkah perlindungan:
Prarawatan permukaan: Letupan pasir untuk menghilangkan karat ke tahap yang ditentukan.
Salutan anti-karat jangka panjang: Primer sembur, cat perantaraan, lapisan atas (seperti lapisan atasan poliuretana cat perantaraan besi yang kaya dengan zink epoksi), reka bentuk sistem salutan dan ketebalan mengikut tahap kakisan alam sekitar.
Galvanizing hot-dip: Sangat berkesan untuk komponen atau bahagian kecil dalam persekitaran yang keras.
Keluli luluhawa: Lapisan karat yang stabil dan padat akan terbentuk di bawah keadaan atmosfera tertentu untuk melindungi substrat, menghapuskan keperluan untuk mengecat dan penyelenggaraan (sering digunakan untuk struktur terdedah).
Perlindungan katodik: Digunakan untuk struktur bawah air atau bawah tanah (seperti asas cerucuk platform luar pesisir). Reka bentuk standard, pembinaan yang teliti dan pemeriksaan dan penyelenggaraan yang kerap boleh memastikan perkhidmatan jangka panjang struktur keluli.
S: Keluli tidak tahan api, apakah yang perlu saya lakukan jika kebakaran berlaku?
J: Walaupun keluli tidak mudah terbakar, kekuatannya akan turun mendadak pada suhu tinggi (melebihi kira-kira 550°C). Oleh itu, perlindungan kebakaran adalah keperluan wajib untuk reka bentuk struktur keluli. Kaedah biasa termasuk:
Salutan kalis api: Intumescent (mengembang dalam api untuk membentuk lapisan karbon penebat) atau salutan kalis api bukan intumescent (penebat tebal).
Pembalut papan kalis api: Seperti papan gipsum, papan kalsium silikat, papan bulu batu, dll.
Pembalut konkrit/mortar: Membentuk lapisan pelindung.
Struktur diisi dengan air (jaket air).
Melalui reka bentuk dan pembinaan saintifik, had rintangan api struktur keluli dapat memenuhi sepenuhnya keperluan peraturan perlindungan kebakaran bangunan.
S: Adakah kesan penebat bunyi dan penebat haba bangunan struktur keluli baik?
A: Keluli itu sendiri adalah konduktor haba yang baik (konduksi haba yang cepat), tetapi penebat haba dan prestasi penebat bunyi bangunan struktur keluli bergantung terutamanya kepada sistem kepungan dan bahan pengisiannya (seperti bulu penebat dinding/bumbung, panel sandwic, panel hiasan dinding dalaman dan luaran, struktur penebat bunyi lantai). Sistem struktur keluli moden boleh memenuhi sepenuhnya atau bahkan melebihi keperluan keselesaan bangunan tradisional melalui reka bentuk lapisan penebat yang munasabah, penggunaan teknologi jambatan patah (menyekat jambatan haba), mengisi dengan bahan penebat bunyi berprestasi tinggi dan langkah-langkah lain. Dinding lunas keluli ringan yang dipenuhi dengan bulu kaca atau bulu batu adalah penebat haba yang sangat baik dan struktur penebat bunyi.
S: Adakah struktur keluli sesuai untuk kegunaan kediaman?
A: Sangat sesuai dan salah satu hala tuju pembangunan masa hadapan.
Sistem lunas keluli ringan digunakan secara meluas dalam vila bertingkat rendah, rumah luar bandar, pangsapuri, rumah modular, pembinaan semula selepas bencana, dan lain-lain, dengan kelebihan rintangan gempa bumi yang baik, pembinaan pantas, penjimatan tenaga dan perlindungan alam sekitar, dan ruang yang fleksibel.
Teknologi bangunan kediaman berstruktur keluli berbilang tingkat adalah matang dan digunakan secara meluas di luar negara, dan juga sedang giat dipromosikan di China. Kelebihannya ialah kelajuan pembinaan yang pantas (kira-kira 1/3 lebih pendek daripada yang tradisional), komponen yang dihasilkan kilang berkualiti tinggi, kadar rumah yang tinggi, prestasi seismik yang unggul, dan merealisasikan bangunan hijau dan pembinaan perindustrian yang lebih mudah (bangunan pasang siap).

Bahan binaan keluli telah banyak mengubah wajah seni bina moden dengan kekuatan, keliatan, kelajuan pembinaan, fleksibiliti reka bentuk dan kemampanan yang tiada tandingannya. Daripada bangunan mercu tanda yang mengagumkan kepada kilang perindustrian yang cekap dan praktikal, daripada jambatan merentasi parit semula jadi kepada rumah yang hangat dan selesa, struktur keluli secara senyap membina ruang yang lebih selamat, cekap dan lebih hijau untuk manusia. Dengan kemajuan berterusan sains bahan, teknologi pembuatan dan konsep reka bentuk, keluli, sebagai rangka teras bangunan, akan memainkan peranan yang semakin kritikal dalam membentuk persekitaran hidup masa depan yang mampan. Memilih keluli bermakna memilih masa depan seni bina yang kukuh, cekap dan hijau.