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1、鋼結(jié)構(gòu)在建筑工程中的應用及發(fā)展鋼結(jié)構(gòu)在建筑工程中的應用及發(fā)展摘耍：鋼結(jié)構(gòu)住宅體系易于實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，標準化制作，而 與之相配套的墻體材料可以采用節(jié)能、環(huán)保的新型材料，它屬綠色環(huán) 保性建筑，可再生重復利用，符合可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略。關鍵詞：鋼結(jié)構(gòu)；優(yōu)點；應用Abstract: The steel housing is easy to be industrialized, standardized production, while the contrast matching wall materials using energy-saving, environmentally friendly ne2、w materials; it is a green building, renewable reuse, consistent with sustainable development strategy.Key words: steel; advantages: application中圖分類號:TU393文獻標識碼：A文章編號:2095-2104(2012)目前，國內(nèi)的建筑業(yè)生產(chǎn)效率較低，尚屬勞動密集型產(chǎn)業(yè)。而 鋼結(jié)構(gòu)住宅屬于高技術(shù)、高效率的產(chǎn)業(yè)，加快對鋼結(jié)構(gòu)住宅的研究, 將促進建筑業(yè)向技術(shù)密集型產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)化，并將帶動建材、冶金、信息機 械尤其是鋼鐵企業(yè)的發(fā)展。鋼結(jié)構(gòu)住宅的發(fā)展將帶動住宅施工行3、業(yè)的 革新。盡管鋼結(jié)構(gòu)住宅體系在我國還處在剛剛起步階段，但該體系集 眾多優(yōu)點于一身，一旦相關的配套技術(shù)及市場問題進一步解決之后, 鋼結(jié)構(gòu)住宅的發(fā)展將有著非常光明、廣闊的前景。鋼結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)磚混、鋼混結(jié)構(gòu)相比，具有抗震、抗颶風、環(huán)保、 節(jié)能、結(jié)構(gòu)自重輕、基礎承載力耍求低、構(gòu)件生產(chǎn)工業(yè)化、現(xiàn)場裝配 化施工、施工周期短、室內(nèi)空間分隔靈活、有效使用血積高優(yōu)點。鋼 結(jié)構(gòu)建筑房屋體系的綜合經(jīng)濟指標要優(yōu)于傳統(tǒng)的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，其 保溫、隔音性能遠優(yōu)于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。正是市于該結(jié)構(gòu)體系具有如 此多的優(yōu)點，輕鋼結(jié)構(gòu)建筑體系必將發(fā)展成為今后我國低層建筑結(jié)構(gòu) 的重要形式之一。1、鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)點L 1鋼結(jié)構(gòu)的重量輕鋼材容4、重大，強度高，做成的結(jié)構(gòu)卻比較 輕。結(jié)構(gòu)的輕質(zhì)性可以用材料的質(zhì)量密度和強度的比值來衡量，比值 越小，結(jié)構(gòu)相對越輕。因而當承受的荷載和條件相同時，鋼結(jié)構(gòu)要比 其它結(jié)構(gòu)輕，以同樣跨度承受同樣的荷載，鋼屋架的重量最多不過為 鋼筋混凝土屋架的l/3-l/4o重量輕，可減輕基礎的負荷，降低地 基、基礎部分的造價，同時還方便運輸和吊裝。1. 2建筑鋼材強度高，塑性韌性好強度高，適用于建造跨度大、 高度高、承載重的結(jié)構(gòu)。但由于強度高，一般構(gòu)件截面小而壁薄，在 受壓時容易為穩(wěn)定計算和剛度計算所控制，強度難以得到充分的利用。 塑性好，結(jié)構(gòu)在一般條件下不會因超載而突然斷裂，只增大變形，故 易于被發(fā)現(xiàn)。此外，詢能將5、局部高峰應力重分配，使應力變化趨于平 緩。韌性好，適宜在動力荷載下工作，因此在地震區(qū)采用鋼結(jié)構(gòu)較為 有利。13鋼結(jié)構(gòu)制作簡便，施工工期短鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件般是在金屬結(jié) 構(gòu)場制作，施T機械化，準確度和精密度均較高。鋼結(jié)構(gòu)所有材料皆 已軋制成各種型林 加工簡易而迅速。鋼構(gòu)件較輕，連接簡單，安裝 方便，施工周期短。小量鋼結(jié)構(gòu)和輕型鋼結(jié)構(gòu)也可在現(xiàn)場制作，簡易 吊裝。鋼結(jié)構(gòu)由于連接的特性，易于加I古I、改建和拆遷。1. 4采用鋼結(jié)構(gòu)有利于環(huán)保采用鋼結(jié)構(gòu)可以有效保護環(huán)境，具 體表現(xiàn)在三個方面：一是和混凝土相比，可采用干式施工，產(chǎn)生的噪 咅小，粉塵少；二是由于自重減輕，基礎施工取土量少，對土地資源 破壞小，此外大量6、減少混凝土用量，減少開山挖石量，有利于生態(tài)環(huán) 境的保護；三是建筑結(jié)構(gòu)使用壽命到期后，結(jié)構(gòu)拆除后，產(chǎn)生的固體 垃圾量小，廢鋼資源回收價值高。1. 5鋼結(jié)構(gòu)密閉性較好鋼結(jié)構(gòu)的鋼材的連接的水密性和氣密性 較好，適宜于做要求密閉的板殼結(jié)構(gòu)，如高壓容器、油庫、氣柜、管 道等。2、鋼結(jié)構(gòu)的主要構(gòu)件和結(jié)構(gòu)體系2. 1主要構(gòu)件2.1.1梁、柱。鋼結(jié)構(gòu)住宅結(jié)構(gòu)一般設計為強柱弱梁形式，梁 柱均取等截面形式。梁主要選用高頻焊接和熱軋H鋼，它是工字鋼的 升級換代產(chǎn)品，具有抗彎性能好，翼緣寬，側(cè)向剛度大，翼緣表面相 互平行，構(gòu)造方便等優(yōu)點。對于軸壓比較大、雙向彎矩接近、梁截面 較高的框架柱，采用雙軸等強的鋼管柱或方鋼管7、混凝土柱。方鋼管混 凝土柱不僅截面受力合理，同時可以提高框架的側(cè)向剛度，防火性能 好，而且結(jié)構(gòu)破壞時柱體不會迅速屈曲破壞。2. 1.2樓板。樓板結(jié)構(gòu) 的選擇至關重要，它除了將豎向荷載直接分配給墻柱外，更主要的作 用是保證與抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的空間協(xié)調(diào)作用。同吋樓板還要應該滿足住宅 功能的要求，如防顫動、隔音、隔熱等。2. 1. 3支撐體系。支撐分軸交支撐和近年發(fā)展起來的偏交支撐 兩種，前者耐震能力較差，后者在強震作用下具有良好的吸能耗能性 能，而且為門窗洞的布置提供了有利條件，目前國內(nèi)用得還很少，建 議在高烈度區(qū)首選偏交支撐。2.1.4墻體圍護結(jié)構(gòu)。鋼結(jié)構(gòu)住宅的墻 體圍護結(jié)構(gòu)，應采用具有口承重和抗沖擊8、能力，并能保溫、隔熱、隔 音、防火、防滲漏等多種功能輕質(zhì)的墻體材料。2.2結(jié)構(gòu)體系2.2.1純鋼框架體系。目前，這種體系在多層鋼結(jié)構(gòu)住宅中應 用最廣，純框架體系常用于48層住宅。縱橫向都設成鋼框架，門 窗設置靈活，可提供較大的開間，便于用戶二次設計，滿足各種生活 需求。2. 2. 2冷彎薄壁型鋼體系。構(gòu)件采用薄鋼板冷彎成C形、Z形構(gòu) 件，可單獨使用，也可組合使用，桿件間連接采用自攻螺絲。這種體 系節(jié)點剛性不易保證，抗側(cè)能力較差，一般只用于12層住宅或別 墅。2.2.3框架一支撐體系。該體系主要由焊接工字型梁柱組成，多 數(shù)情況下，這種體系為橫向承重，梁柱節(jié)點在橫向上為剛接，縱向為 較接。因此 結(jié)9、構(gòu)在縱向相當于排架，抗側(cè)移剛度很低，需設置側(cè)向 支撐抵抗水平荷載，限制結(jié)構(gòu)的水平變形。2. 2. 4周圍抗側(cè)力體系。這種體系在歐美國家的商業(yè)和民用建 筑I分流行。它的特點是剛架柱的強軸與其相交的建筑軸線垂直，形 成外筒，抵抗水平荷載，將Z傳遞到基礎。它適用于建筑外型接近于 正方形的結(jié)構(gòu)，可以將這種思路應用到框架一支撐體系中。把縱向的 支撐去掉，將原有位置的剛架柱扭轉(zhuǎn)90。，梁柱由較接變?yōu)閯偨印?這樣，剛架柱同時起到抗風柱與豎向支撐的作用。3、鋼結(jié)構(gòu)的應用 用型鋼或鋼板制成基本構(gòu)件，根據(jù)使用要求，通過焊接或螺栓連接等 方法，按照一定規(guī)律組成的承載機構(gòu)叫鋼結(jié)構(gòu)。根據(jù)實踐經(jīng)驗，工業(yè) 與民用建筑鋼結(jié)構(gòu)10、的應用范圍為：工業(yè)廠房、大跨結(jié)構(gòu)、高聳結(jié)構(gòu)、 多層和高層建筑、承受震動荷載影響及地震作用的結(jié)構(gòu)、板殼結(jié)構(gòu)、 可拆卸或移動的結(jié)構(gòu)、輕型鋼結(jié)構(gòu)、和混凝土組合成的組合結(jié)構(gòu)及其 它特種結(jié)構(gòu)。鋼結(jié)構(gòu)的合理應用范圍不僅取決于鋼結(jié)構(gòu)木身的特性, 還取決于國民經(jīng)濟發(fā)展的具體情況。過去由于我國鋼產(chǎn)量不能滿足國 民經(jīng)濟各部門的需要，鋼結(jié)構(gòu)的應用受到定的限制。近兒年來我國 鋼產(chǎn)量有了很大發(fā)展，加以鋼結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)形式的改進，鋼結(jié)構(gòu)的應用得 到了很大的發(fā)展。我國的建筑用鋼總量約占全部鋼產(chǎn)量的20%25%, 而工業(yè)發(fā)達的國家則占30%以上。如美國和FI木，該項指標均已超過 50%o在我國，鋼在建筑中主要用于建筑用鋼結(jié)構(gòu)，鋼筋混凝土用鋼 筋，鋼絞線，鋼絲，門窗等，而其屮鋼結(jié)構(gòu)用鋼只占10%左右，在我 國一億噸的鋼產(chǎn)量中，真正用于鋼結(jié)構(gòu)上的也就200300萬噸。若 是在城市中采用鋼結(jié)構(gòu)住宅，因為其工廠化程度高、施工周期短的優(yōu) 勢，將能很好地解決城市市區(qū)，尤其是中心市區(qū)人口稠密交通繁忙、 施工牛產(chǎn)不便的問題。因此鋼結(jié)構(gòu)住宅應該是城市住宅設計的主要方 案之一，同吋鋼結(jié)構(gòu)體系住宅成套技術(shù)的研究成果必將大大促進住宅 產(chǎn)業(yè)化的快速發(fā)展，直接影響著我國住宅產(chǎn)業(yè)的發(fā)展水平和前途。