1鋼結構的特點

1.1鋼結構的優(yōu)點

1)鋼材強度高,結構重量輕

鋼結構的自重比較輕,且具有比較高的強度,在承受相同的荷載狀況下,使用的鋼結構要比其他結構輕。在多層民用建筑比較中,鋼結構民用建筑的重量僅相當于磚混結構、鋼筋混凝土結構民用建筑的重量70%左右。在建筑的過程中大跨度的建筑一般也都采取的是鋼結構建筑模式。

2)鋼結構建筑具有很好的抗震性

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

3)鋼結構建筑的施工周期短

鋼結構的受力構件簡單,可以在工廠進行批量生產易于保證質量,更符合結構設計要求。生產完成后需要將構件運送到工地進行組裝,減少了大量的工及機械裝備的使用,可使施工速度快,工期縮短40%以上。鋼結構建筑的建筑方式能讓建筑物更早的投入使用,經濟性和社會效益好。

4)鋼結構工程造價低

鋼結構建筑可以適當減小梁、柱截面尺寸,工程總體的材料使用量也大大的減少，而且還可以降低運輸、裝卸和安裝費用。同時采取鋼結構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用也會大大的減少。

5)鋼結構建筑外部造型美觀

鋼結構建筑造型可豐富多彩，也可簡潔明快。便于設計師的創(chuàng)意實施,使建筑物美觀性加強。

1.2鋼結構的缺點及現(xiàn)實問題

1)鋼結構的防火問題

結構耐火性能很差。鋼材的承載力和平衡穩(wěn)定性會隨溫度的升高而大大降低,當溫度達到400℃時鋼材的屈服強度降至室溫下強度的一半,當溫度到600℃時,鋼材基本喪失強度和剛度,使整個結構遭到破壞。國內目前解決耐火問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家進步探討。

2)鋼結構的防腐問題

鋼結構的腐蝕與所處環(huán)境、溫度、濕度直接有關據(jù)資料顯示,表面無防護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銹蝕速度的四倍。

3)鋼結構的低溫冷脆傾向

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

4)設計力量及施工技術

由于我國鋼結構建筑起步較晚,規(guī)模較小,缺乏設計及施工技術力量。呼吁短期內加強對已有人員技術培訓,長期內要求高等專業(yè)學校增設相關課程，培養(yǎng)一定量的這方面的人才,以徹底彌補人員及力量的缺乏。

5)應解決鋼材的市場

我國雖已是世界上年產鋼量最大的國家,但人均用鋼量遠遠不及日本與美國,鋼材市場價格居高不下,使鋼結構成本過高這是不爭的事實,有礙鋼結構的推廣與發(fā)展。況且國內特種鋼、優(yōu)質鋼年產量較低。

2.鋼結構的應用

2.1多層和高層建筑

鋼結構在多層和高層建筑中的結構形式主要有多層框架、框架一支撐結構、框架墻結構、框筒、懸掛、巨型框架等。鋼結構多、高層建筑在現(xiàn)在社會中的應用相當廣泛。

2.2大跨度建筑的屋蓋結構

結構的跨度越大,則其自重也就越重是實現(xiàn)大跨度結構的基礎。由于鋼材強度高,結構重量輕的特點,非常適用于大跨度結構的建設在現(xiàn)在大跨度工程中得到了廣泛的應用。如:由北京市建筑設計研究院設計的北京新國際會議展中心,由8個主展廳組成,單個展廳長168m,寬70.2m,屋蓋為鋼結構,主桁架為預應力三角形管桁架,跨度702m。

2.3橋梁鋼結構

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

2.4工業(yè)廠房

鋼結構一般為工業(yè)廠房骨架,結構形式多為由鋼屋架和階形柱組成的門式鋼架或排架,也有采用網架做屋蓋的結構形式。鋼結構工業(yè)廠房應用廣泛,如:印度尼西亞中爪哇電廠鋼結構工程,此工程用鋼量4條長軸。鋼柱與鋼梁及斜撐之間的連接均為螺栓連接,對鋼材的加工進度要求高,在鋼結構工業(yè)廠房中屬于制作難度較大的類型。

2.5可拆卸的結構

鋼結構不僅重量輕,還可以用螺栓和其他便于拆卸的手段來連接,因此非常適用于需要拆卸或移動的結構。其中最有代表意義的是法國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)了鋼結構工程的優(yōu)點,建造時間比預期的短,費用也比預計的少。艾菲爾鐵塔本來是計在博覽會閉幕后便將其輕易的拆除,故設計師居斯塔夫埃菲爾選用了鋼架鏤空結構,以便不過鐵塔建成后,一舉成為巴黎乃至整個法國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鋼結構展望

3.1提高鋼材質量,擴大鋼材品種

目前α235是應用最多的鋼材,今后應加大高效鋼材尤其是高強鋼材的推廣應用,另外應提高我國厚板質量和H型鋼應用的力度。

3.2開展理論研究工作,提高專業(yè)水平

研究工作尤其是基礎理論研究和實驗研究,應從單一構件冋整體結構過渡。盡快完善我國鋼結構相關規(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,強化事故意識

鋼結構事故屢見不鮮。如何解決工程質量問應將在役鋼結構的鑒定加固作為一門新的學科開展研究工作,可稱之為“鋼結構鑒定加固學”。由于它和新建建筑的設計施工截然不同。因此,不能采用新建筑設計理念進行可靠性鑒定,估算其殘余可靠度。從事鑒定加固工作、開展技術咨詢和專業(yè)培訓是強化事故意識、提高工程質量的有途徑。

3.4加強管理,規(guī)范市場

在市場經濟的大潮中,企業(yè)要生存,求發(fā)展就不得不參與殘酷的競爭。但目前無論設計水平施工質量、人員素質、市場運行機制都存在眾多問題。只有加強管理,規(guī)范市場,采取一系列切實有的措施,方能真正形成鋼結構良好的發(fā)展氛圍,創(chuàng)出時代的精品。

4.結語

的來講,鋼結構工程具有質量輕、強度高震性好、造價低、施工周期短、綠色環(huán)保濟和社會等優(yōu)點,在國內外的快速發(fā)展符合建筑工程產業(yè)化的發(fā)展趨勢,在目前的建筑領域中,鋼結構建筑具有比較好的應用前景,值得在踐中進行應用推廣,以便促進建筑行業(yè)的不斷發(fā)展。