1鋼結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)

1.1鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)

1)鋼材強(qiáng)度高,結(jié)構(gòu)重量輕

鋼結(jié)構(gòu)的自重比較輕,且具有比較高的強(qiáng)度,在承受相同的荷載狀況下,使用的鋼結(jié)構(gòu)要比其他結(jié)構(gòu)輕。在多層民用建筑比較中,鋼結(jié)構(gòu)民用建筑的重量?jī)H相當(dāng)于磚混結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)民用建筑的重量70%左右。在建筑的過(guò)程中大跨度的建筑一般也都采取的是鋼結(jié)構(gòu)建筑模式。

2)鋼結(jié)構(gòu)建筑具有很好的抗震性

由于鋼材材質(zhì)均勻,且塑性和韌性都比較好,所鋼結(jié)構(gòu)本身質(zhì)量是比較穩(wěn)定的。再加上鋼結(jié)構(gòu)建的自重要遠(yuǎn)遠(yuǎn)的輕于同面積的其他傳統(tǒng)建筑,所以其地震力效應(yīng)相對(duì)也小,在地震突然的擠壓中不易斷裂,因此在抗電建筑的應(yīng)用中有著比較好的應(yīng)用前景。

3)鋼結(jié)構(gòu)建筑的施工周期短

鋼結(jié)構(gòu)的受力構(gòu)件簡(jiǎn)單,可以在工廠進(jìn)行批量生產(chǎn)易于保證質(zhì)量,更符合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要求。生產(chǎn)完成后需要將構(gòu)件運(yùn)送到工地進(jìn)行組裝,減少了大量的工及機(jī)械裝備的使用,可使施工速度快,工期縮短40%以上。鋼結(jié)構(gòu)建筑的建筑方式能讓建筑物更早的投入使用,經(jīng)濟(jì)性和社會(huì)效益好。

4)鋼結(jié)構(gòu)工程造價(jià)低

鋼結(jié)構(gòu)建筑可以適當(dāng)減小梁、柱截面尺寸,工程總體的材料使用量也大大的減少，而且還可以降低運(yùn)輸、裝卸和安裝費(fèi)用。同時(shí)采取鋼結(jié)構(gòu)建筑工程的周期也大大的縮短,與之相伴的其他各種間接費(fèi)用也會(huì)大大的減少。

5)鋼結(jié)構(gòu)建筑外部造型美觀

鋼結(jié)構(gòu)建筑造型可豐富多彩，也可簡(jiǎn)潔明快。便于設(shè)計(jì)師的創(chuàng)意實(shí)施,使建筑物美觀性加強(qiáng)。

1.2鋼結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)及現(xiàn)實(shí)問(wèn)題

1)鋼結(jié)構(gòu)的防火問(wèn)題

結(jié)構(gòu)耐火性能很差。鋼材的承載力和平衡穩(wěn)定性會(huì)隨溫度的升高而大大降低,當(dāng)溫度達(dá)到400℃時(shí)鋼材的屈服強(qiáng)度降至室溫下強(qiáng)度的一半,當(dāng)溫度到600℃時(shí),鋼材基本喪失強(qiáng)度和剛度,使整個(gè)結(jié)構(gòu)遭到破壞。國(guó)內(nèi)目前解決耐火問(wèn)題為采用防火涂料及包層方法,新的有效的耐火方法值得專(zhuān)家進(jìn)步探討。

2)鋼結(jié)構(gòu)的防腐問(wèn)題

鋼結(jié)構(gòu)的腐蝕與所處環(huán)境、溫度、濕度直接有關(guān)據(jù)資料顯示,表面無(wú)防護(hù)的鋼材在大氣中第一年銹蝕速度約為第五年的兩倍,室外鋼材的銹蝕速度約為室內(nèi)銹蝕速度的四倍。

3)鋼結(jié)構(gòu)的低溫冷脆傾向

由厚鋼板焊接而成的承受拉力和彎矩的構(gòu)件及其連接節(jié)點(diǎn),在低溫下有脆性破壞的傾問(wèn)。

4)設(shè)計(jì)力量及施工技術(shù)

由于我國(guó)鋼結(jié)構(gòu)建筑起步較晚,規(guī)模較小,缺乏設(shè)計(jì)及施工技術(shù)力量。呼吁短期內(nèi)加強(qiáng)對(duì)已有人員技術(shù)培訓(xùn),長(zhǎng)期內(nèi)要求高等專(zhuān)業(yè)學(xué)校增設(shè)相關(guān)課程，培養(yǎng)一定量的這方面的人才,以徹底彌補(bǔ)人員及力量的缺乏。

5)應(yīng)解決鋼材的市場(chǎng)

我國(guó)雖已是世界上年產(chǎn)鋼量最大的國(guó)家,但人均用鋼量遠(yuǎn)遠(yuǎn)不及日本與美國(guó),鋼材市場(chǎng)價(jià)格居高不下,使鋼結(jié)構(gòu)成本過(guò)高這是不爭(zhēng)的事實(shí),有礙鋼結(jié)構(gòu)的推廣與發(fā)展。況且國(guó)內(nèi)特種鋼、優(yōu)質(zhì)鋼年產(chǎn)量較低。

2.鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用

2.1多層和高層建筑

鋼結(jié)構(gòu)在多層和高層建筑中的結(jié)構(gòu)形式主要有多層框架、框架一支撐結(jié)構(gòu)、框架墻結(jié)構(gòu)、框筒、懸掛、巨型框架等。鋼結(jié)構(gòu)多、高層建筑在現(xiàn)在社會(huì)中的應(yīng)用相當(dāng)廣泛。

2.2大跨度建筑的屋蓋結(jié)構(gòu)

結(jié)構(gòu)的跨度越大,則其自重也就越重是實(shí)現(xiàn)大跨度結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)。由于鋼材強(qiáng)度高,結(jié)構(gòu)重量輕的特點(diǎn),非常適用于大跨度結(jié)構(gòu)的建設(shè)在現(xiàn)在大跨度工程中得到了廣泛的應(yīng)用。如:由北京市建筑設(shè)計(jì)研究院設(shè)計(jì)的北京新國(guó)際會(huì)議展中心,由8個(gè)主展廳組成,單個(gè)展廳長(zhǎng)168m,寬70.2m,屋蓋為鋼結(jié)構(gòu),主桁架為預(yù)應(yīng)力三角形管桁架,跨度702m。

2.3橋梁鋼結(jié)構(gòu)

近十年來(lái),鋼結(jié)構(gòu)橋梁得到了廣泛應(yīng)用,在今后幾年也將不斷涌現(xiàn)。它充分發(fā)揮了鋼結(jié)構(gòu)大踣的特點(diǎn)主要結(jié)構(gòu)體系為“懸索橋、斜拉橋、桁拱橋、鋼管混凝土橋。”

2.4工業(yè)廠房

鋼結(jié)構(gòu)一般為工業(yè)廠房骨架,結(jié)構(gòu)形式多為由鋼屋架和階形柱組成的門(mén)式鋼架或排架,也有采用網(wǎng)架做屋蓋的結(jié)構(gòu)形式。鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房應(yīng)用廣泛,如:印度尼西亞中爪哇電廠鋼結(jié)構(gòu)工程,此工程用鋼量4條長(zhǎng)軸。鋼柱與鋼梁及斜撐之間的連接均為螺栓連接,對(duì)鋼材的加工進(jìn)度要求高,在鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房中屬于制作難度較大的類(lèi)型。

2.5可拆卸的結(jié)構(gòu)

鋼結(jié)構(gòu)不僅重量輕,還可以用螺栓和其他便于拆卸的手段來(lái)連接,因此非常適用于需要拆卸或移動(dòng)的結(jié)構(gòu)。其中最有代表意義的是法國(guó)的埃菲爾鐵塔埃菲爾鐵塔總高324米,重1000噸。鐵塔的建造充分體現(xiàn)了鋼結(jié)構(gòu)工程的優(yōu)點(diǎn),建造時(shí)間比預(yù)期的短,費(fèi)用也比預(yù)計(jì)的少。艾菲爾鐵塔本來(lái)是計(jì)在博覽會(huì)閉幕后便將其輕易的拆除,故設(shè)計(jì)師居斯塔夫埃菲爾選用了鋼架鏤空結(jié)構(gòu),以便不過(guò)鐵塔建成后,一舉成為巴黎乃至整個(gè)法國(guó)的最具象征性的建筑,所以埃菲爾鐵塔一直存留至今,成為巴黎的代表建筑。

3鋼結(jié)構(gòu)展望

3.1提高鋼材質(zhì)量,擴(kuò)大鋼材品種

目前α235是應(yīng)用最多的鋼材,今后應(yīng)加大高效鋼材尤其是高強(qiáng)鋼材的推廣應(yīng)用,另外應(yīng)提高我國(guó)厚板質(zhì)量和H型鋼應(yīng)用的力度。

3.2開(kāi)展理論研究工作,提高專(zhuān)業(yè)水平

研究工作尤其是基礎(chǔ)理論研究和實(shí)驗(yàn)研究,應(yīng)從單一構(gòu)件冋整體結(jié)構(gòu)過(guò)渡。盡快完善我國(guó)鋼結(jié)構(gòu)相關(guān)規(guī)范的編制和修訂工作,特別是把耐久性研究列入重要日程。

3.3重視鑒定加固,強(qiáng)化事故意識(shí)

鋼結(jié)構(gòu)事故屢見(jiàn)不鮮。如何解決工程質(zhì)量問(wèn)應(yīng)將在役鋼結(jié)構(gòu)的鑒定加固作為一門(mén)新的學(xué)科開(kāi)展研究工作,可稱之為“鋼結(jié)構(gòu)鑒定加固學(xué)”。由于它和新建建筑的設(shè)計(jì)施工截然不同。因此,不能采用新建筑設(shè)計(jì)理念進(jìn)行可靠性鑒定,估算其殘余可靠度。從事鑒定加固工作、開(kāi)展技術(shù)咨詢和專(zhuān)業(yè)培訓(xùn)是強(qiáng)化事故意識(shí)、提高工程質(zhì)量的有途徑。

3.4加強(qiáng)管理,規(guī)范市場(chǎng)

在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的大潮中,企業(yè)要生存,求發(fā)展就不得不參與殘酷的競(jìng)爭(zhēng)。但目前無(wú)論設(shè)計(jì)水平施工質(zhì)量、人員素質(zhì)、市場(chǎng)運(yùn)行機(jī)制都存在眾多問(wèn)題。只有加強(qiáng)管理,規(guī)范市場(chǎng),采取一系列切實(shí)有的措施,方能真正形成鋼結(jié)構(gòu)良好的發(fā)展氛圍,創(chuàng)出時(shí)代的精品。

4.結(jié)語(yǔ)

的來(lái)講,鋼結(jié)構(gòu)工程具有質(zhì)量輕、強(qiáng)度高震性好、造價(jià)低、施工周期短、綠色環(huán)保濟(jì)和社會(huì)等優(yōu)點(diǎn),在國(guó)內(nèi)外的快速發(fā)展符合建筑工程產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展趨勢(shì),在目前的建筑領(lǐng)域中,鋼結(jié)構(gòu)建筑具有比較好的應(yīng)用前景,值得在踐中進(jìn)行應(yīng)用推廣,以便促進(jìn)建筑行業(yè)的不斷發(fā)展。