導(dǎo)言：作為寫作愛好者，不可錯(cuò)過為您精心挑選的10篇建筑鋼結(jié)構(gòu)論文，它們將為您的寫作提供全新的視角，我們衷心期待您的閱讀，并希望這些內(nèi)容能為您提供靈感和參考。

篇1

1建筑用鋼占總鋼產(chǎn)量的比重

近數(shù)十年來，前蘇聯(lián)、美國、日本三個(gè)國家一直是世界上鋼產(chǎn)量居前三位的國家，其鋼產(chǎn)量輪流位居世界第一位。因此，這幾個(gè)國家的建筑鋼結(jié)構(gòu)建設(shè)事業(yè)蓬勃發(fā)展。而在同一時(shí)期，我國在這方面的發(fā)展則比較緩慢，水平也相對落后。近幾年來，隨著我國改革開放政策的實(shí)行和推進(jìn)，我國的經(jīng)濟(jì)建設(shè)工作取得了突飛猛進(jìn)的進(jìn)展。在此期間，我國的鋼產(chǎn)量一躍成為世界第一位。1996年，我國鋼產(chǎn)量首次突破億噸大關(guān)；1998年我國鋼產(chǎn)量已達(dá)11434萬t，而且每年增產(chǎn)300萬t.鋼產(chǎn)量的增長為發(fā)展我國建筑鋼結(jié)構(gòu)建設(shè)事業(yè)創(chuàng)造了極好的時(shí)機(jī)。但目前，我國與發(fā)達(dá)國家相比在許多方面還存在著明顯的差距，因此，為了推動我國建筑鋼結(jié)構(gòu)的進(jìn)一步發(fā)展和應(yīng)用，我們急需了解國外建筑鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用概況。

中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(dá)的國家則占30%以上。如美國和日本，該項(xiàng)指標(biāo)均已超過50%.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，而其中鋼結(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200～300萬噸。

根據(jù)1998年中期美國金屬建筑行業(yè)分布的一些數(shù)據(jù)，美國金屬建筑行業(yè)的發(fā)展和市場的基本情況是：在20世紀(jì)50、60、70、80和90年代，以百萬美元計(jì)的年銷售額/以萬噸計(jì)的年加工量分別為150/30、300/65、1200/110、1500/125和2200/190，如以50年代為例相應(yīng)的增長倍數(shù)分別達(dá)到1、2/22、8/37、10/57和15/6.3倍。從中可以看出，美國的建筑用金屬年銷售額增長很快，估計(jì)目前已經(jīng)超過25億美元，年加工量也已經(jīng)達(dá)到200萬噸以上。

2低層、多層建筑鋼結(jié)構(gòu)和輕鋼結(jié)構(gòu)

美國金屬建筑的主要市場分布：工業(yè)（生產(chǎn)用廠房、倉庫及輔助設(shè)施等）、商業(yè)（商場、旅館、展覽館、醫(yī)院、辦公大樓等）、社區(qū)（私有及公有社區(qū)活動中心及建筑如學(xué)校、體育館、圖書館、教堂等）、綜合等方面，分別占到46%、31%、14%和9%的份額。

在美國，低層建筑中采用鋼結(jié)構(gòu)還是很普遍的。美國鋼結(jié)構(gòu)學(xué)會和金屬房屋制造協(xié)會（AISC和MBMA）聯(lián)合編制了低層建筑的設(shè)計(jì)指南。所謂低層建筑是指層高低于18m，層數(shù)不超過5層的工業(yè)廠房、倉庫、辦公室及其他的辦公和社區(qū)建筑等，其中兩層以下的非居住用樓房建筑占70%.

輕鋼建筑在一些發(fā)達(dá)國家已被廣泛應(yīng)用于工廠、倉庫、體育館、展覽館、超市等建筑。所謂輕鋼是指以彩鋼板作為屋面和墻面，以薄壁型鋼作檁條和圈梁，以焊接“H”型截面做主與梁，現(xiàn)場用螺栓或焊接拼接的門式剛架為主要結(jié)構(gòu)的一種建筑，再配以零件、扣件、門窗等形成比較完善的建筑體系，即輕鋼結(jié)構(gòu)體系。這種體系由工廠制作，現(xiàn)場按要求拼裝形成。具有自重輕，建設(shè)周期短，適應(yīng)性強(qiáng)，外表美觀，造價(jià)低，易維護(hù)等特點(diǎn)。由于自重輕，也降低了基礎(chǔ)的造價(jià)。國外輕鋼結(jié)構(gòu)廠商如Butler、BHP、ABC等都已經(jīng)進(jìn)入了中國市場，我國企業(yè)應(yīng)奮起直追，創(chuàng)造條件積極發(fā)展我國自己的輕鋼結(jié)構(gòu)體系，以適應(yīng)今后我國建筑鋼結(jié)構(gòu)不斷發(fā)展的要求。

3高層及超高層鋼結(jié)構(gòu)

由于人類文化生活不斷提高，對高層、大跨度建筑的要求也就越來越高。而鋼結(jié)構(gòu)本身具備自重輕，強(qiáng)度高，施工快等獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)，因此對高層、大跨度，尤其是超高層、超大跨度，采用鋼結(jié)構(gòu)更是非常理想。目前世界上最高，最大的結(jié)構(gòu)采用的都是鋼結(jié)構(gòu)，而歷屆奧運(yùn)會的場館也多采用鋼結(jié)構(gòu)。世界上目前已經(jīng)建成的幾個(gè)純鋼結(jié)構(gòu)建筑為目前世界上最高的超高層建筑，它們是：

1931年建成的102層、高381m的美國紐約帝國大廈（1969年以前一直是最高的）；

1969年建成的110層、高417m的美國紐約世界貿(mào)易中心（南北兩座）；

1970年建成的110層、高443m的美國芝加哥西爾斯大廈；

1996年建成的高450m的馬來西亞雙塔石油大廈（KLCC，號稱目前世界最高，但美國的西爾斯大廈有異議）；

我國于1997年建成的上海金茂大廈為95層，建筑高度421m，結(jié)構(gòu)高度395m，也躋身于世界最高行列。如果上海浦東環(huán)球金融中心大廈（95層460m）建成，則堪稱世界最高，實(shí)為我國一大光榮。深圳賽格廣場大廈70層、高279m，為世界上最高的全部采用鋼管混凝土的超高層建筑，這又是我國的一大光榮。

巨型鋼結(jié)構(gòu)為高層或超高層建筑的一種嶄新體系，它是為了滿足特殊功能或綜合功能而產(chǎn)生的。它具有良好的建筑適應(yīng)性和潛在的高效結(jié)構(gòu)性能，是一種很有發(fā)展的結(jié)構(gòu)。如日本千葉縣43層、高180m的NEC大樓，該建筑內(nèi)部布置大開口和大空間庭院，其巨型結(jié)構(gòu)是由四根巨型結(jié)構(gòu)柱和四個(gè)巨型的空間桁架梁組成的巨型空間桁架體系。經(jīng)分析，這種體系具有極強(qiáng)的抗推剛度。另一例是德國法蘭克福1997年建成的商業(yè)銀行新大樓，63層、高298.74m，也是歐洲最高的一棟超高層建筑。該建筑平面為邊長60m的等邊三角形，其結(jié)構(gòu)體系是以三角形頂點(diǎn)的三個(gè)獨(dú)立框筒為“巨型柱”，通過八層樓高的鋼框架為“巨型梁”連接而圍成的巨型筒體系，具有極好的整體效應(yīng)和抗推剛度，其中“巨響梁”產(chǎn)生了巨大的“螺旋箍”效應(yīng)。第三例是日本擬建的動力智能大廈（DIB-200），高800m，地上200層，地下7層，總建筑面積150萬m2，由12個(gè)巨型單元體組成。每個(gè)單元體是一個(gè)直徑50m、高50層（200m）的框筒柱，1～100層設(shè)4個(gè)柱，101～150層設(shè)3個(gè)柱，151～200層設(shè)1個(gè)柱，每50層設(shè)置一道巨型梁。結(jié)構(gòu)上設(shè)有主動控制系統(tǒng)，進(jìn)一步削弱地震反應(yīng)。香港匯豐銀行也屬于一巨型鋼結(jié)構(gòu)大廈，是諾爾曼。福爾特設(shè)計(jì)的。

4大跨度鋼結(jié)構(gòu)

大跨度或較大跨度大都采用鋼結(jié)構(gòu)，當(dāng)然也有用“膜”完成的，但充氣膜由于一些缺點(diǎn)近年來很少用，張力膜則也需要鋼索和鋼桿的支撐。

大跨度鋼結(jié)構(gòu)多用于多功能體育場館，會議展覽中心，博覽館，候機(jī)廳，飛機(jī)庫等。最早跨度最大的平板網(wǎng)架是60年代美國洛衫磯加里福尼亞大學(xué)體育館91m×122m（正放四角錐）。最大的雙層網(wǎng)殼是70年代也是在美國建造的休斯敦宇宙穹頂（Astrodome，直徑196m）及新奧爾良超級穹頂（Superdome，直徑207m）。90年代在日本名古屋又興建了當(dāng)今世界上最大跨度的單層網(wǎng)殼，建筑直徑229.6m，結(jié)構(gòu)直徑187.2m，采用三向網(wǎng)格，節(jié)點(diǎn)為能承受軸力和彎矩的剛性節(jié)點(diǎn)。世界上最大的室內(nèi)體育館是美國1996年奧運(yùn)會的主體育館棗亞特蘭大體育館（擬橢圓形平面，186m×235m），采用的是張拉整體體系的屋蓋，主要由索、桿、膜組成，是當(dāng)今最有發(fā)展前途的一種新型空間結(jié)構(gòu)。1993年日本建成的福岡體育館，直徑222m，是當(dāng)今最大的開合鋼結(jié)構(gòu)屋頂，而使1989年建成的加拿大多倫多天空穹頂（Skydome，直徑203m），降為世界第二跨度最大的開合結(jié)構(gòu)。超過300m的屋蓋結(jié)構(gòu)全部使用鋼板和型鋼組成，并不是最優(yōu)方案，近年來研究較為成功的是雜交（混合）結(jié)構(gòu)，即桿、索、膜混合使用。最為典型的例子就是千禧之年世紀(jì)之交的千年穹頂（TheMilleniumDome），1997年6月開始擬建，僅用一年時(shí)間施工，1998年6月舉行升頂儀式，該館位于英國倫敦泰晤士河南岸格林尼治，是當(dāng)今世界跨度最大的屋蓋，穹頂酷像飛碟，直徑320m.穹頂由12根包括10m支座在內(nèi)的高100m桅桿塔柱（柱本身90m）通過總長度70km的鋼纜繩懸掛起來的，桅桿塔柱布置在直徑200m圓周上。穹頂網(wǎng)格由72根成對徑向索和7根環(huán)向索做成。穹頂高50m，中間設(shè)有中心索桁架和70m直徑環(huán)，上覆蓋144塊雙層巨幅白色涂以特福?。═eflon）的玻璃纖維布。工程總面積8萬m2，總預(yù)算7.58億英鎊。館內(nèi)將以“標(biāo)新立異時(shí)代”為主題舉行展覽會以迎接21世紀(jì)的到來。館內(nèi)設(shè)有“人體探秘”、“時(shí)光課堂”、“金融之窗”、“地球奇跡”、“展望未來”等12個(gè)展區(qū)。當(dāng)然，從理論角度講，跨度再大的結(jié)構(gòu)也是有可能實(shí)現(xiàn)的，為此，日本、美國學(xué)者和研究單位都在進(jìn)行研究。如1959年富勒曾提出建造一個(gè)直徑3.22km的短程線網(wǎng)殼，覆蓋紐約市第23-59號街區(qū)，網(wǎng)殼重8萬t.日本巴組鐵工所曾提出跨度200m、500m及1000m網(wǎng)殼藍(lán)圖，其中500m為全天候多功能體育娛樂活動廳，1000m為創(chuàng)造理想未來城市，體現(xiàn)工作、居住、娛樂一體化的豐富日常生活環(huán)境。雖然這種設(shè)想在現(xiàn)實(shí)當(dāng)中能否實(shí)現(xiàn)還有待于深入研究，但在橋梁方面，1000m左右跨度已經(jīng)實(shí)現(xiàn)，世界上跨度最大的斜拉索橋?yàn)槿毡镜亩喽嗔_大橋全長為890m；最大的懸索橋?yàn)槿毡镜拿髽颍?991m），公路鐵路兩用最大跨度橋?yàn)橄愀鄣那囫R大橋（懸索橋1377m）。世界最早的雙曲拋物面懸索屋蓋是著名的美國雷里競技館。另外歷屆奧運(yùn)會、博覽會等都可以顯示鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展水平。如1972年德國慕尼黑（覆蓋7.48萬m2體育場的索網(wǎng)建筑群），1976年加拿大蒙特利爾，1980年莫斯科，1984年美國洛杉磯，1988年韓國漢城（120m直徑體操館及93m直徑擊劍館都是索穹頂），1992年西班牙巴塞羅那圣喬地體育館（128m），1996年美國亞特蘭大喬治亞穹頂（186m×235m索穹頂）。2000年澳大利亞悉尼主體育場（11萬人，兩個(gè)220m×70m的雙曲拋物面網(wǎng)殼）。機(jī)場和機(jī)庫都屬于大跨度結(jié)構(gòu)，在工程中基本上也都采用鋼結(jié)構(gòu)。如英國倫敦希思羅機(jī)庫（一、二期）應(yīng)是規(guī)模比較大的工程。而我國近年來建成的首都機(jī)庫（2-153m×90m）采用三層斜放四角錐網(wǎng)格、焊接球節(jié)點(diǎn)平板網(wǎng)架，其跨度規(guī)模之大，在國際上是數(shù)一數(shù)二的，這是我國在鋼結(jié)構(gòu)方面的又一大殊榮。機(jī)場的鋼結(jié)構(gòu)屋蓋由于建筑上的要求比較高，更是絢麗多彩。香港機(jī)場、馬來西亞機(jī)場都采用大面積單體網(wǎng)殼形式。目前，國際上以及我國都在流行一種波浪形曲面，樹狀支承以及直接交匯的相貫節(jié)點(diǎn)的立體桁架體系?？雌饋硇蹓讯烙^。我國深圳機(jī)場、首都機(jī)場、上海浦東機(jī)場就是典型的例子。

5我國建筑鋼結(jié)構(gòu)的前景與差距

從美國、日本、歐洲一些發(fā)達(dá)國家的經(jīng)驗(yàn)看，建筑業(yè)即將成為鋼材應(yīng)用的主要市場。而目前我國與之相比還有差距。因此我國的高層建筑鋼材到目前為止還都從國外進(jìn)口，特別是大于50mm的厚鋼板，國產(chǎn)產(chǎn)品的Z向性能尚達(dá)不到要求。國外不僅鋼板厚度較大，而且可以滿足各種性能要求。如日本已經(jīng)能夠生產(chǎn)的100mm的厚鋼板，具有以下類型：

①有高強(qiáng)度低預(yù)熱型（以前預(yù)熱75℃，現(xiàn)在預(yù)熱50℃）的厚鋼板590N/mm2級（HT590級）；

②抗地震的厚鋼板，主要有低屈服比高強(qiáng)度鋼材（HT590～HT780級）和低屈服點(diǎn)鋼板，這種鋼材日本重點(diǎn)生產(chǎn)，用于次要結(jié)構(gòu)上，當(dāng)?shù)卣饡r(shí)這種材料先屈服，保證主要結(jié)構(gòu)減少地震損失；

篇2

論文摘要：本文簡要介紹了高層、超高層建筑的結(jié)構(gòu)體系，通過對國內(nèi)已建和在建的高層建筑鋼結(jié)構(gòu)國產(chǎn)化問題的調(diào)研，分析了在鋼材、設(shè)計(jì)、施工和監(jiān)理等方面國產(chǎn)化所面臨的主要問題，為高層建筑鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展提出了一些建議。

高層鋼結(jié)構(gòu)建筑在國外已有110多年的歷史，1883年最早一幢鋼結(jié)構(gòu)高層建筑在美國芝加哥拔地而起，到了二次世界大戰(zhàn)后由于地價(jià)的上漲和人口的迅速增長，以及對高層及超高層建筑的結(jié)構(gòu)體系的研究日趨完善、計(jì)算技術(shù)的發(fā)展和施工技術(shù)水平的不斷提高，使高層和超高層建筑迅猛發(fā)展。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)在超高層建筑中由于自重大，柱子所占的建筑面積比率越來越大，在超高層建筑中采用鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)受到質(zhì)疑；同時(shí)高強(qiáng)度鋼材應(yīng)運(yùn)而生，在超高層建筑中采用部分鋼結(jié)構(gòu)或全鋼結(jié)構(gòu)的理論研究與設(shè)計(jì)建造可說是同步前進(jìn)。

超高層建筑的發(fā)展體現(xiàn)了發(fā)達(dá)國家的建筑科技水平、材料工業(yè)水平和綜合技術(shù)水平，也是建設(shè)部門財(cái)力雄厚的象征。來源于/

一、我國的高層與超高層鋼結(jié)構(gòu)建筑的發(fā)展

我國的高層與超高層鋼結(jié)構(gòu)建筑自改革開放以來已有20年的歷史，并在設(shè)計(jì)和施工中積累了不少經(jīng)驗(yàn)，已有我國自行編制的《高層民用建筑鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》。

1、鋼材的國產(chǎn)化

國內(nèi)鋼鐵企業(yè)根據(jù)我國高層建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的要求，制訂我國第一部高層建筑鋼結(jié)構(gòu)的鋼材標(biāo)準(zhǔn)《高層建筑結(jié)構(gòu)用鋼板》(YB4104-2000)，比目前仍在實(shí)施的《低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼》(GB/T1591-94)又前進(jìn)了一步，其性能指標(biāo)優(yōu)于國外同類產(chǎn)品。

2、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)國產(chǎn)化

截止2003年3月，我國已建和在建的高層建筑鋼結(jié)構(gòu)有60余幢，按其結(jié)構(gòu)類型劃分，鋼框架-RC核心筒占4314%，SRC框架-RC核心筒占1617%，二者合計(jì)6011%；鋼框架-支撐體系占1813%；巨型框架占813%；純鋼框架占617%，筒體和鋼管混凝土結(jié)構(gòu)各占313%。統(tǒng)計(jì)表明，目前我國高層建筑鋼結(jié)構(gòu)以混合結(jié)構(gòu)為主。

鑒于我國對混合結(jié)構(gòu)尚未進(jìn)行系統(tǒng)的研究，所以《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50011-2001)暫不列入這種結(jié)構(gòu)類型是合理的。

國家標(biāo)準(zhǔn)《高層民用建筑鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》(JGJ99-98)和《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50011-2001)等有關(guān)高層建筑最大高度和最大高寬比的規(guī)定，在一般情況下，應(yīng)遵守規(guī)范的規(guī)定，否則應(yīng)進(jìn)行專項(xiàng)論證或試驗(yàn)研究。建設(shè)部第111號令《超限高層建筑工程抗震設(shè)防管理規(guī)定》和建質(zhì)[2003]46號文《超限高層建筑工程抗震設(shè)防專項(xiàng)審查技術(shù)要點(diǎn)》，對加強(qiáng)高層建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量控制意義重大，具有可操作性。

鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分兩個(gè)階段，即設(shè)計(jì)圖階段和施工詳圖階段?，F(xiàn)在有的設(shè)計(jì)院完全采取國外設(shè)計(jì)模式，無構(gòu)件圖、節(jié)點(diǎn)圖和鋼材表等，對工程招投標(biāo)和施工詳圖設(shè)計(jì)帶來不便。因此，建議有關(guān)部門對此做出具體規(guī)定。關(guān)于節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)問題，國內(nèi)應(yīng)多做一些理論和試驗(yàn)研究工作，比如柱梁剛性節(jié)點(diǎn)塑性鉸外移和防止焊接節(jié)點(diǎn)的層狀撕裂等。由于鋼結(jié)構(gòu)的阻尼比較低，在研發(fā)各種耗能支撐和節(jié)點(diǎn)的減震消能體系方面，國際上研究和應(yīng)用較多，國內(nèi)應(yīng)加快進(jìn)行此方面的研究。

二、高層及超高層結(jié)構(gòu)體系

對于高層及超高層建筑的劃分，建筑設(shè)計(jì)規(guī)范、建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范、建筑防火設(shè)計(jì)規(guī)范沒有一個(gè)統(tǒng)一規(guī)定，一般認(rèn)為建筑總高度超過24m為高層建筑，建筑總高度超過60m為超高層建筑。

對于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)來講，按照建筑使用功能的要求、建筑高度的不同以及擬建場地的抗震設(shè)防烈度以經(jīng)濟(jì)、合理、安全、可靠的設(shè)計(jì)原則，選擇相應(yīng)的結(jié)構(gòu)體系，一般分為六大類：框架結(jié)構(gòu)體系、剪力墻結(jié)構(gòu)體系、框架—剪力墻結(jié)構(gòu)體系、框—筒結(jié)構(gòu)體系、筒中筒結(jié)構(gòu)體系、束筒結(jié)構(gòu)體系。

三、鋼結(jié)構(gòu)制作與安裝1、鋼柱的安裝

鋼柱是高層、超高層建筑決定層高和建筑總高度的主要豎向構(gòu)件，在加工制造中必須滿足現(xiàn)行規(guī)范的驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。

100m高的超高層鋼柱一般分為8～12節(jié)構(gòu)件，鋼柱在翻樣下料制作過程中應(yīng)考慮焊縫的收縮變形和豎向荷載作用下引起的壓縮變形，所以鋼柱的翻樣下料長度不等于設(shè)計(jì)長度，即使只有幾毫米也不能忽略不計(jì)。而且上下兩節(jié)鋼柱截面完全相等時(shí)也不允許互換，要求對每節(jié)鋼柱應(yīng)編號予以區(qū)別，正確安裝就位。

矩形或方形鋼柱內(nèi)的加勁板的焊接應(yīng)按現(xiàn)行規(guī)范要求采用熔嘴電渣焊，不允許采用其他如在箱板上開孔、槽塞焊等形式。

鋼柱標(biāo)高的控制一般有二種方式：

(1)按相對標(biāo)高制作安裝。鋼柱的長度誤差不得超過3mm，不考慮焊縫收縮變形和豎向荷載引起的壓縮變形，建筑物的總高度只要達(dá)到各節(jié)柱子制作允許偏差總和及鋼柱壓縮變形總和就算合格，這種制作安裝一般在12層以下，層高控制不十分嚴(yán)格的建筑物。

(2)按設(shè)計(jì)標(biāo)高制作安裝。一般在12層以上，精度要求較高的層高，應(yīng)按土建的標(biāo)高安裝第一節(jié)鋼柱底面標(biāo)高，每節(jié)鋼柱的累加尺寸總和應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求的總尺寸。每一節(jié)柱子的接頭產(chǎn)生的收縮變形和豎向荷載作用下引起的壓縮變形應(yīng)加到每節(jié)鋼柱加工長度中去。

2、框架梁的制作與安裝

高層、超高層框架梁一般采用H型鋼，框架梁與鋼柱宜采用剛性連接，鋼柱為貫通型，在框架梁的上下翼緣處在鋼柱內(nèi)設(shè)置橫向加勁肋。

框架梁應(yīng)按設(shè)計(jì)編號正確就位。

為保證框架梁與鋼柱連接處的節(jié)點(diǎn)域有較好的延性以及連接可靠性和樓層層高的精確性，在工廠制造時(shí)，在框架梁所在位置設(shè)置懸臂梁(短牛腿)，懸臂梁上下翼緣與鋼柱的連接采用剖口熔透焊縫，腹板采用貼角焊縫?？蚣芰号c鋼柱的懸臂梁（短牛腿）連接，上下翼緣的連接采用襯板(兼引弧板)全熔透焊縫，腹板采用高強(qiáng)螺栓連接。

由于鋼筋混凝土施工允許偏差遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于鋼結(jié)構(gòu)的精度要求，當(dāng)框架梁與鋼筋混凝土剪力墻或鋼筋混凝土筒壁連接時(shí)，腹板的連接板可開橢圓孔，橢圓孔的長向尺寸不得大于2d0（d0為螺栓孔徑），并應(yīng)保證孔邊距的要求。

框架梁的翻樣下料長度同樣不等于設(shè)計(jì)長度，需考慮焊接收縮變形。焊接收縮變形可用經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算再按實(shí)際加工之后校核，確定其翻樣下料的精確長度。

篇3

鋼結(jié)構(gòu)施工的工序流程：

1.鋼柱安裝

鋼柱在運(yùn)輸?shù)轿恢螅臄[放安裝過程需要注意以下五點(diǎn)要求：(1)定位軸線在鋼柱擺放的基礎(chǔ)混凝土平面上用水墨線標(biāo)記出鋼柱所在位置的十字線，并且在鋼柱柱身上相應(yīng)地標(biāo)記出定線。(2)鋼柱吊裝進(jìn)行鋼柱吊裝采用臨時(shí)吊裝耳板，在鋼柱吊裝就位后再做切割磨平的一些工作。然后考慮到鋼柱的長度，吊裝過程中應(yīng)采用斜拉起吊，同時(shí)將柱腳用木板墊高。(3)柱就位軸線調(diào)整運(yùn)用專用角尺檢查鋼柱就位的情況并進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。調(diào)整工程中需要三個(gè)人同時(shí)操作，一個(gè)人移動鋼柱，另外一個(gè)人協(xié)助穩(wěn)定，最后一個(gè)人進(jìn)行檢測。那么鋼柱就位的標(biāo)準(zhǔn)就是：鋼柱柱身的定位線與基礎(chǔ)平面上標(biāo)記好的定位線相一致，而且誤差必須必須小于2毫米。(4)柱頂標(biāo)高調(diào)整鋼柱就位軸線調(diào)整完畢后，需要進(jìn)行鋼柱標(biāo)高的調(diào)整。其操作方法為：首先在柱身上標(biāo)記標(biāo)高基準(zhǔn)點(diǎn)，然后利用水準(zhǔn)儀測定其差值，適當(dāng)?shù)脑黾訅|片(注意墊片最多不能超過2片)進(jìn)行調(diào)整鋼柱的柱頂標(biāo)高。(5)鋼柱垂直度校正1)初步校正：對鋼柱的垂直角度作出初步的調(diào)整和校正，還可以利用水平尺完成這一項(xiàng)工作。2)精確校正：同時(shí)利用兩臺經(jīng)緯儀進(jìn)而從鋼柱的兩個(gè)側(cè)面來觀測，利用纜風(fēng)繩的擺動來進(jìn)行精確的調(diào)整和校正，并且注意要在柱腳下墊鐵。等精確校正完畢之后，就緊固鋼柱的腳螺絲，并將其柱腳和墊鐵牢固焊接。

2.鋼梁安裝

(1)起吊準(zhǔn)備對鋼梁吊裝之前，需要仔細(xì)的檢查它的編號、型號、幾何尺寸、承剪板的位置和方向以及螺栓連接面和焊縫質(zhì)量。另外在起吊鋼梁之前，要提前對鋼梁身上的污物和浮銹進(jìn)行清除摩擦，并且將梁和柱對接的定位線標(biāo)記在梁身。(2)吊裝過程運(yùn)用兩點(diǎn)綁匝吊裝法對鋼梁進(jìn)行吊裝。當(dāng)?shù)跹b基本就位的時(shí)候，仔細(xì)的調(diào)整鋼梁的位置以使得梁身上的定位線和鋼柱身上的定位線基本上達(dá)到吻合，隨即進(jìn)行點(diǎn)焊操作加固。(3)鋼梁的焊接(4)次梁的安裝一部分次梁的安裝可使用人工用棕繩吊到就位點(diǎn)實(shí)施焊接安裝。

3.焊接的操作標(biāo)準(zhǔn)

(1)待焊接的部位的表面及邊緣應(yīng)該保持清潔、整齊，不能有裂紋、油污、毛刺、氧化皮等其他雜質(zhì)。(2)焊縫區(qū)之外的母材上，應(yīng)該避免電弧擊痕。如有電弧擊痕遺留下的裂紋或者傷斑，要打磨并做好檢查。(3)完工焊縫應(yīng)要清除熔渣，焊縫和附近母材用鋼絲刷來清除干凈，焊接結(jié)束和驗(yàn)收前，施焊的接頭不能油漆。(4)用角焊縫連的工件，要盡可能密貼，如果間隙超過了1.6mm，要增加焊縫焊角，增加的值等于它根部的間隙值。嚴(yán)禁用填充物填充間隙。(5)在正式焊接過程中，如果查出定位焊有裂紋必須將它鏟除以防止形成隱患。(6)制作使用的焊條要符合焊接工藝規(guī)定使用的經(jīng)過設(shè)計(jì)批準(zhǔn)的焊條。(7)從事焊接操作人員是選用合格的焊接人員。(8)機(jī)械、工具、焊接材料和其他輔助的材料必須有產(chǎn)品合格證，且按照技術(shù)的要求使用。(9)焊接之前必須檢查焊口的尺寸和清理情況，合格后才能施焊。

4.防火噴涂

(1)噴涂工藝的流程先利用攪拌機(jī)拌料，其次對拌料振動篩過濾，然后把過濾后的料倒進(jìn)料斗，接著用噴涂工具把料噴涂在結(jié)構(gòu)的表面，最后加覆防火涂料進(jìn)行固化。需注意流程中，要重點(diǎn)重復(fù)最后兩道工序，以達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求的厚度。(2)注意事項(xiàng)1)拌料過程配料時(shí)要嚴(yán)格按照涂料的配比。攪拌時(shí)間不能夠少于20分鐘，攪拌合格標(biāo)準(zhǔn)，涂料內(nèi)沒有結(jié)塊、稠度均勻，還要求流動性達(dá)到施工要求，涂料以用手抓起掌心向下，涂料不落下。2)噴涂過程中，第一遍為防止涂料在固化過程中產(chǎn)生裂紋，厚度達(dá)到4到8mm之間。噴槍操作時(shí)，距工作墻面的距離必須小于0.3m。3)噴涂完成后，需檢查噴涂效果，尤其是角落和縫隙處。厚度不夠處進(jìn)行補(bǔ)涂。

鋼結(jié)構(gòu)建筑的質(zhì)量管理

建筑鋼結(jié)構(gòu)的質(zhì)量管理分為施工前的前期質(zhì)量管理、施工中的過程質(zhì)量管理和完工后的質(zhì)量監(jiān)督管理三個(gè)方面，這也是實(shí)現(xiàn)全面質(zhì)量管理的具體體現(xiàn)：

1.前期質(zhì)量管理

前期質(zhì)量管理，即施工準(zhǔn)備階段，此項(xiàng)工作將貫穿整個(gè)施工過程，有計(jì)劃有步驟的實(shí)施工程，為工程質(zhì)量管理提供了保障和依據(jù)。前期質(zhì)量管理包括采購階段的質(zhì)量把關(guān)和鋼結(jié)構(gòu)工程的拼裝管理。不論是材料選購的質(zhì)量還是焊工技術(shù)和焊接材料，都必須嚴(yán)格按照質(zhì)量要求進(jìn)行，對進(jìn)場的構(gòu)件、材料要及時(shí)報(bào)檢，保證其質(zhì)量。施工現(xiàn)場必須對現(xiàn)場施工人員、機(jī)械設(shè)備及用電等進(jìn)行嚴(yán)格管理，進(jìn)入施工現(xiàn)場人員需戴安全帽，電工應(yīng)穿絕緣鞋，高空作業(yè)必須系好安全帶等。

2.安裝過程質(zhì)量管理

鋼結(jié)構(gòu)安裝階段必須要有監(jiān)督人員在現(xiàn)場對工程質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)督管理。具體實(shí)施過程如下：(1)熟悉圖紙與原設(shè)計(jì)的一致性、合理性和適用性。(2)檢查安裝運(yùn)輸設(shè)備、起重、場地的安全性，工地焊接設(shè)備的適用性。(3)復(fù)查建筑物的定位軸線、標(biāo)高、位置等。(4)抽查成品件的外形尺寸和表面質(zhì)量，抽查的數(shù)量為同類構(gòu)件的10%。(5)設(shè)計(jì)圖樣規(guī)定貼緊的節(jié)點(diǎn)接觸面不少于70%，且邊緣間隙不大于0.8mm，用0.3的塞尺抽查10%且不少于3件。(6)鋼網(wǎng)架結(jié)構(gòu)安裝工程及金屬壓型板工程的控制和檢驗(yàn)。

3.后期質(zhì)量管理

篇4

梁柱的連接與安裝是鋼結(jié)構(gòu)施工中一項(xiàng)重要的施工項(xiàng)目，現(xiàn)如今，建筑施工中采用多跨門式鋼架時(shí)使用斜梁焊接的方式或者采用中柱的方式，這樣的方法進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)的施工工作，常常會偏離設(shè)計(jì)圖，在實(shí)際中對使用造成不便，甚至還可能引發(fā)安全事故。為此，在鋼結(jié)構(gòu)梁柱連接、安裝施工過程中，要嚴(yán)格按照施工圖紙進(jìn)行施工，施工過程中，發(fā)現(xiàn)連接板的厚度需要進(jìn)行更改，加厚或者是加寬的情況時(shí)，需通過焊接的方式來加寬加厚，焊接過程中要注意，按照傾斜度進(jìn)行焊接，梁柱的焊接工作，對焊接的厚度與寬度要求嚴(yán)格，因此，負(fù)責(zé)焊接工作的施工人員要有專業(yè)的焊接技術(shù)，按照要求進(jìn)行焊接，保證焊接質(zhì)量達(dá)到規(guī)定的要求。

2做好柱腳制作與安裝工作

在鋼結(jié)構(gòu)建筑施工過程中，進(jìn)行吊裝施工要注意的是人為因素的控制，吊裝施工中，常常因?yàn)槿藶橐蛩兀瑢︿摻Y(jié)構(gòu)質(zhì)量造成影響，致使鋼結(jié)構(gòu)發(fā)生側(cè)向外力現(xiàn)象。該現(xiàn)象在施工當(dāng)中較為常見，要避免該現(xiàn)象的發(fā)生，在預(yù)埋螺栓施工中，就要注意鋼柱側(cè)邊螺栓位置是否準(zhǔn)確，是否出現(xiàn)過度靠邊的現(xiàn)象。預(yù)埋螺栓工作中，施工人員常常忽視預(yù)留位置，而預(yù)留一定的位置，對提高工程施工質(zhì)量具有重大的意義。在鋼結(jié)構(gòu)施工中，采用到混凝土短柱，在設(shè)計(jì)上，注意混凝土短柱的強(qiáng)度，保證其強(qiáng)度達(dá)到相關(guān)要求之后，開展鋼結(jié)構(gòu)的吊裝工作。施工人員在施工過程中，發(fā)現(xiàn)存在抗剪槽等現(xiàn)象時(shí)，正確的處理方法是進(jìn)行柱腳承載拉力的計(jì)算，計(jì)算承載拉力大小是，承載拉力是否可滿足相關(guān)要求和良好的控制受力水平。若是沒有進(jìn)行抗剪件的處理工作，需要計(jì)算的是吊車水平荷載、水平地震荷載，這兩項(xiàng)均要計(jì)算，掌握荷載情況，了解柱腳承受的荷載大小，從而保證柱腳的施工質(zhì)量。

3做好檁條等構(gòu)件的安裝工作

鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)在建筑當(dāng)中已得到廣泛施工，鋼結(jié)構(gòu)施工中，安裝工作直接關(guān)乎著工程質(zhì)量，鋼結(jié)構(gòu)施工重點(diǎn)就是在于安裝工作，安裝工作中，施工人員為了加快安裝速度，常常把檁條、檁托板的螺栓孔徑，私自將其擴(kuò)大，或者是增加長度，這樣雖然便于安裝，但是對鋼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性卻造成不良影響，因此，為了安全起見，該方式不可采用。檁條在鋼結(jié)構(gòu)施工中的作用是進(jìn)行屋面板的支撐，對于懸掛墻面板而言，其作為一種掛件，并作為整個(gè)剛接梁柱隅撐設(shè)置。建筑施工中，若是設(shè)置了隅撐，就可將鋼架平面外的長度適當(dāng)減少，可提高鋼架平面外的穩(wěn)定性，但是不可忽視的是，檁條、檁托板這兩者，只要一者的孔徑長度超過規(guī)定長度，隅撐將失去本身的作用。此時(shí)，施工人員將隅撐角鋼、鋼梁腹板相焊接，當(dāng)鋼架受到側(cè)向力的作用時(shí)，腹板就會受到水平力的作用，致使鋼梁失去穩(wěn)定性。

4做好鋼結(jié)構(gòu)建筑施工中高強(qiáng)螺栓安裝及其他技術(shù)控制

工作在鋼結(jié)構(gòu)建筑施工工作中，高強(qiáng)螺栓安裝是重要的一項(xiàng)工作，進(jìn)行高強(qiáng)螺栓的安裝，需要嚴(yán)格按照相關(guān)程序進(jìn)行，安裝時(shí)，根據(jù)高強(qiáng)螺栓型號進(jìn)行安裝，將高強(qiáng)螺栓順利地安裝進(jìn)入孔中，若是扭剪型的高強(qiáng)螺栓，注意安裝時(shí)需要將有墊圈的倒角與螺母對應(yīng)。安裝螺栓主要螺栓穿入的方向，并且一定要自由進(jìn)入，不可采用氣割的方式來增加孔徑，增加孔徑應(yīng)該使用刀絞的方式，孔徑增加之后，采用砂輪機(jī)將孔邊緣的毛刺清除。另外，高強(qiáng)螺栓安裝還需要注意，不可在下雨天氣里進(jìn)行安裝，安裝完畢之后，做好檢查工作，查看高強(qiáng)螺栓是否安裝到位，并做好相關(guān)的記錄工作。為了保證工程的施工質(zhì)量，務(wù)必要按照施工圖紙進(jìn)行施工，施工圖紙?jiān)谡?xiàng)工程當(dāng)中，起到了指導(dǎo)的作用，若是施工圖紙出現(xiàn)問題，鋼結(jié)構(gòu)建筑工程在施工中必然存在質(zhì)量問題。為此，施工前期，進(jìn)行圖紙的繪制工作時(shí)，對鋼結(jié)構(gòu)圖紙給予高度重視，圖紙繪制完成之后，技術(shù)人員與施工人員等，聯(lián)合進(jìn)行審核，確保圖紙的實(shí)用性與準(zhǔn)確性。為了保證圖紙的準(zhǔn)確性，可以將圖紙由施工單位、設(shè)計(jì)單位進(jìn)行負(fù)責(zé)，這兩個(gè)單位負(fù)責(zé)圖紙的繪制監(jiān)督工作，圖紙繪制時(shí)是否滿足設(shè)計(jì)要求，是否達(dá)到質(zhì)量要求等，都由這兩個(gè)單位負(fù)責(zé)。而圖紙的審查工作，需要具有專業(yè)技術(shù)的檢查人員負(fù)責(zé)，檢查人員認(rèn)真查看圖紙，而其他的工作人員對圖紙的內(nèi)容要了如指掌，當(dāng)發(fā)現(xiàn)圖紙存在問題時(shí)，立馬召開會議進(jìn)行研討。另外，負(fù)責(zé)鋼結(jié)構(gòu)建筑施工的工作人員，必須要具有一定的建筑技術(shù)，鋼結(jié)構(gòu)建筑與混凝土結(jié)構(gòu)建筑不同，對技術(shù)要求較高，只有具有專業(yè)施工技術(shù)的施工人員來完成施工工作，才可確保工程質(zhì)量。

篇5

提起鋼結(jié)構(gòu)用鋼大家并不陌生,像Q235和Q345這樣的鋼材是最常用的,也是生活中接觸最多的。的確,從材性、材質(zhì)方面看,現(xiàn)在市場充分供應(yīng)的Q235及Q345號鋼的各類鋼材,可以保證建筑鋼結(jié)構(gòu)的基本需求。鋼結(jié)構(gòu)是以鋼材制作為主的結(jié)構(gòu),是主要的建筑結(jié)構(gòu)類型之一。它的基本特點(diǎn)是強(qiáng)度高、自重輕、剛度大、材料勻質(zhì)性和各向同性好。

因此,用什么類型的鋼材對鋼結(jié)構(gòu)的影響很大。下面就從鋼結(jié)構(gòu)用鋼的鋼種鋼號及版帶鋼中的鋼結(jié)構(gòu)用鋼這兩方面對鋼結(jié)構(gòu)的選用做一介紹。

一、鋼結(jié)構(gòu)用鋼的鋼種鋼號

1.普通碳素結(jié)構(gòu)鋼

普通碳素結(jié)構(gòu)鋼,按用途可以分為:一般用途普通的普通碳素和專用普通碳素鋼。

按含碳量及屈服強(qiáng)度高低分為5種牌號:Q195,Q215,Q235,Q255,Q275.QISH其中鋼結(jié)構(gòu)主要用Q235號鋼。Q215和Q255也可作結(jié)構(gòu)用,但是產(chǎn)量和用量相對較少。

使用該標(biāo)準(zhǔn)鋼號要注意一下幾點(diǎn):

(1)該標(biāo)準(zhǔn)鋼號主要用作工程用和一般結(jié)構(gòu)用鋼。

(2)該標(biāo)準(zhǔn)鋼在在使用品種方面主要有鋼板,鋼帶和型鋼。

(3)該標(biāo)準(zhǔn)鋼號可用作焊接和栓接結(jié)構(gòu)用鋼。但焊接結(jié)構(gòu)不宜選用A級鋼,除非有含碳量<0.0022的保證,以保證良好的可焊性。

(4)該標(biāo)準(zhǔn)鋼號一般在熱軋狀態(tài)下交貨和使用。

2.焊接結(jié)構(gòu)耐候鋼

在鋼中加入少量合金元素,其耐候性較焊接結(jié)構(gòu)耐候鋼更好。其牌號為Q295GNH,Q295NHL,Q345GNHL。

3.低合金鋼

低合金鋼,按用途可以分為:低合金結(jié)構(gòu)鋼:耐腐蝕用鋼:低溫鋼:鋼筋鋼:耐磨鋼:特殊用途的專用鋼。按屈服強(qiáng)度高低分為5種牌號,每牌號鋼中分別包含了若干鋼種,其中鋼結(jié)構(gòu)用為Q345,Q390,Q420三個(gè)牌號。

二、板帶鋼中的鋼結(jié)構(gòu)用鋼

結(jié)構(gòu)用的板帶鋼主要有:熱軋鋼板和鋼帶,冷軋鋼板和鋼帶,花紋鋼板以及高層建筑結(jié)構(gòu)用鋼板。

三、鋼材選用的標(biāo)準(zhǔn)

1.用于承重的冷彎薄壁型鋼、輕型熱軋型鋼和鋼板,應(yīng)采用先行國家標(biāo)準(zhǔn)《碳素結(jié)構(gòu)鋼》GB/T700規(guī)定的Q235鋼和《低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼》GB/T1591規(guī)定的Q345鋼。

2.門式剛架、吊車梁、和焊接的檁條、墻梁等構(gòu)件宜采用Q235B或Q345A及以上等級的鋼。非焊接的檁條和墻梁等構(gòu)件可采用Q235A鋼。當(dāng)有根據(jù)時(shí),門式剛架、檁條和墻梁可采用其他牌號的鋼制作。

《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50017-2003中3.3.1規(guī)定,承重結(jié)構(gòu)的鋼材宜采用Q235鋼、Q345鋼、Q390鋼和Q420鋼,其質(zhì)量應(yīng)分別符合現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)碳素結(jié)構(gòu)鋼》GB/T700和《低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼》GB/T1591的規(guī)定。當(dāng)采用其他牌號的鋼材時(shí),尚應(yīng)符合相應(yīng)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定和要求。

這些都是鋼結(jié)構(gòu)的一些用鋼,當(dāng)然還有其他的。以鋼材制作為主的結(jié)構(gòu),是主要的建筑結(jié)構(gòu)類型之一。鋼材的特點(diǎn)是強(qiáng)度高、自重輕、剛度大,故用于建造大跨度和超高、超重型的建筑物特別適宜;材料勻質(zhì)性和各向同性好,屬理想彈性體,最符合一般工程力學(xué)的基本假定;材料塑性、韌性好,可有較大變形,能很好地承受動力荷載;建筑工期短;其工業(yè)化程度高,可進(jìn)行機(jī)械化程度高的專業(yè)化生產(chǎn);加工精度高、效率高、密閉性好,故可用于建造氣罐、油罐和變壓器等。其缺點(diǎn)是耐火性和耐腐性較差。主要用于重型車間的承重骨架、受動力荷載作用的廠房結(jié)構(gòu)、板殼結(jié)構(gòu)、高聳電視塔和桅桿結(jié)構(gòu)、橋梁和庫等大跨結(jié)構(gòu)、高層和超高層建筑等。鋼結(jié)構(gòu)今后應(yīng)研究高強(qiáng)度鋼材,大大提高其屈服點(diǎn)強(qiáng)度;此外要軋制新品種的型鋼,例如H型鋼(又稱寬翼緣型鋼)和T形鋼以及壓型鋼板等以適應(yīng)大跨度結(jié)構(gòu)和超高層建筑的需要。由于鋼結(jié)構(gòu)的這些特點(diǎn),它將會在建筑方面占有很重要的地位。

參考文獻(xiàn):

[1]中華人民共和國建設(shè)部和中華人民共和國國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局.鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范.

篇6

1輕鋼結(jié)構(gòu)建筑及輕鋼結(jié)構(gòu)住宅發(fā)展現(xiàn)狀

1.1輕鋼結(jié)構(gòu)建筑的發(fā)展現(xiàn)狀

改革開放以來，中國的鋼產(chǎn)量有了很大的提高，特別是從1997年以后，中國的鋼產(chǎn)量突破1億t，但中國的鋼結(jié)構(gòu)用鋼量占總鋼產(chǎn)量的比例僅為3％左右，而在鋼結(jié)構(gòu)用鋼量中，建筑鋼結(jié)構(gòu)用鋼量又僅占10％，(大部分為工業(yè)車間、汽車展廳等)這與中國作為產(chǎn)鋼大國的地位是很不相稱的，為此，國家外經(jīng)貿(mào)委會同冶金部制定了在建筑工程中推廣使用鋼結(jié)構(gòu)的一系列政策措施，鼓勵(lì)建筑工程采用鋼結(jié)構(gòu)形式，爭取在2010年建筑鋼結(jié)構(gòu)的用量達(dá)到總鋼產(chǎn)量的6％。

1.2輕鋼結(jié)構(gòu)住宅的發(fā)展現(xiàn)狀

中國輕鋼結(jié)構(gòu)住宅起步很晚，只是改革開放后，從國外引進(jìn)了一些低層和多層鋼結(jié)構(gòu)住宅，才使我們有了學(xué)習(xí)與借鑒的機(jī)會。1986年意大利鋼鐵公司和冶金部建筑研究總院合作，介紹了一種低層輕鋼結(jié)構(gòu)住宅建筑體系－Bsis，并在冶金部建筑研究總院院內(nèi)建造一棟二層輕鋼結(jié)構(gòu)住宅樣板房；1988年日本積水株式會社贈送上海同濟(jì)大學(xué)兩棟輕鋼結(jié)構(gòu)住宅(二層)，建在同濟(jì)新村中；20世紀(jì)90年代個(gè)別國外公司為推廣其產(chǎn)品在北京、上海等地建立多層輕鋼結(jié)構(gòu)辦公、住宅樓。

大規(guī)模研究開發(fā)、設(shè)計(jì)制造、施工安裝鋼結(jié)構(gòu)住宅還是近幾年才發(fā)展起來。目前，在北京、天津、山東萊蕪、安徽馬鞍山、上海、廣州和深圳等地開展低層、多層和高層鋼結(jié)構(gòu)住宅試點(diǎn)工程，目前已經(jīng)建成幾十萬平方米，這說明了鋼結(jié)構(gòu)住宅的發(fā)展勢頭良好。

近年來，隨著城市建設(shè)的發(fā)展和高層建筑的增多，中國鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展十分迅速，輕鋼結(jié)構(gòu)住宅作為一種綠色環(huán)保建筑，已被建設(shè)部列為重點(diǎn)推廣項(xiàng)目。特別是在中國大中城市中，人多、土地資源少，而人們對住宅密度、環(huán)境綠地等要求越來越高的情況下，較大范圍應(yīng)用鋼結(jié)構(gòu)住宅，這是中國生產(chǎn)力發(fā)展到一定階段的必然產(chǎn)物，它是符合國家產(chǎn)業(yè)政策的推廣項(xiàng)目。

2輕鋼結(jié)構(gòu)住宅相比傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)形式住宅的優(yōu)勢分析

2.1鋼結(jié)構(gòu)住宅結(jié)構(gòu)上的優(yōu)勢

2.1.1能合理布置功能區(qū)間

利用鋼材強(qiáng)度高的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)可采用大開間布置，使建筑平面能夠合理分隔、靈活方便，創(chuàng)造開放式住宅。而傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)(磚混結(jié)構(gòu)、砼結(jié)構(gòu))由于材料性質(zhì)限制了空間布置的自由，如果開間過大，就會造成板厚、梁高、柱大，出現(xiàn)“肥梁胖柱”現(xiàn)象，不但影響美觀，而且自重增大，增加造價(jià)，購房者在二次裝飾時(shí)，經(jīng)常由于自行改變墻置，增加隱患。

2.1.2輕鋼結(jié)構(gòu)住宅空間利用率高

在空間使用率上。鋼結(jié)構(gòu)的斷面小，與鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)相比可增加建筑有效面積8％左右。在建筑風(fēng)格上，鋼結(jié)構(gòu)建筑也更顯靈活豐富，戶內(nèi)空間可多方案分割，可以滿足不同用戶的需求。

2.1.3自重輕、抗震性能好

相同建筑面積的建筑樓層，輕鋼結(jié)構(gòu)自重輕，根據(jù)比較，6層輕鋼結(jié)構(gòu)住宅的重量，僅相當(dāng)于4層磚混結(jié)構(gòu)住宅的重量。而且鋼材具有延性，能比較好地消耗地震帶來的能量，所以抗震性能好，結(jié)構(gòu)安全度高。

2.2鋼結(jié)構(gòu)住宅經(jīng)濟(jì)性占優(yōu)勢

2.2.1施工方便、工期短

鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件，可以實(shí)行工廣化生產(chǎn)，現(xiàn)場安裝。由于現(xiàn)場作業(yè)量小，對周圍環(huán)境污染少，同時(shí)，施工機(jī)械化程度高，加快了施工速度。根據(jù)統(tǒng)計(jì)，同樣面積建筑物，鋼結(jié)構(gòu)比砼結(jié)構(gòu)工期可縮短1/3，而且可節(jié)省支模材料。

2.2.2綜合造價(jià)低

由于自重輕，基礎(chǔ)費(fèi)用降低，總體用料減少，直接成本降低，建設(shè)工期短，間接費(fèi)又可減少，所以綜合造價(jià)低。

2.2.3符合住宅產(chǎn)業(yè)化和可持續(xù)發(fā)展的要求

輕鋼結(jié)構(gòu)適宜工廠大批量生產(chǎn)，工業(yè)化程度高，并且能將節(jié)能、防水、隔熱、門窗等先進(jìn)成品集合于一體，成套應(yīng)用，將設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、施工—體化，提高住宅產(chǎn)業(yè)化的水平。

另外，鋼材報(bào)廢后可實(shí)現(xiàn)100％廢品再回收利用，所以稱“鋼結(jié)構(gòu)建筑”為“綠色建筑”毫不為過，它是適應(yīng)我們?nèi)祟惪沙掷m(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的新型建筑形式。

3輕鋼結(jié)構(gòu)住宅發(fā)展阻力(頸瓶)分析

3.1社會認(rèn)可度

輕鋼結(jié)構(gòu)住宅的發(fā)展面臨的首要問題是整個(gè)社會對這種新住宅體系的接受需要一個(gè)過程。輕鋼結(jié)構(gòu)住宅體系是在國外尤其是北美地區(qū)木結(jié)構(gòu)住宅的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，這兩種體系雖然在國外已經(jīng)十分成熟和完善，但是對于中國來說卻完全是新東西。，因而各種困難幾乎無處不在。中國的消費(fèi)者由于長期以來住慣了磚混或鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的住宅，從慢慢開始接受到逐步喜歡輕鋼結(jié)構(gòu)住宅，也需要—個(gè)漸進(jìn)的過程。

3.2發(fā)展輕鋼結(jié)構(gòu)住宅技術(shù)上還不夠成熟

鋼結(jié)構(gòu)體系住宅成套技術(shù)，由于過去缺乏技術(shù)引導(dǎo)，市場需求沒有達(dá)到產(chǎn)業(yè)化程度，因此，中國的相關(guān)產(chǎn)品功能性單一。工業(yè)化程度不高，產(chǎn)品質(zhì)量還不能滿足住宅產(chǎn)業(yè)化標(biāo)準(zhǔn)的要求。目前，該技術(shù)零散而不系統(tǒng)，技術(shù)水平及標(biāo)準(zhǔn)參差不齊，不配套，需進(jìn)一步研究創(chuàng)新并進(jìn)行整合。

此外，在建材和部品方面，目前建造輕鋼結(jié)構(gòu)試驗(yàn)工程所需材料許多要從國外運(yùn)來，甚至有些由外商在中國大陸委托加工的部件，往往也只能到國外去采購，在國內(nèi)市場上一時(shí)還找不到。這也制約了鋼結(jié)構(gòu)住宅的發(fā)展和推廣。

3.3專業(yè)技術(shù)人才缺乏

在人員方面，由于國內(nèi)無論中等或是高等專業(yè)學(xué)校的教學(xué)內(nèi)容中均少涉及輕鋼結(jié)構(gòu)住宅體系，因此中國建筑類專業(yè)的工程技術(shù)人員對這一體系知之甚少，而更加缺乏的是熟練技術(shù)工人，所以雖然這一體系單純從技術(shù)層面上講并無多少難度，但真正推行起來卻往往缺乏得力的骨干。

3.4工程造價(jià)問題

目前，輕鋼結(jié)構(gòu)住宅在中國大陸的報(bào)價(jià)大約是同條件傳統(tǒng)混凝土結(jié)構(gòu)住宅的1.5倍左右，國內(nèi)消費(fèi)者近期還難以接受。然而這種價(jià)格在國外比起其他結(jié)構(gòu)形式住宅的造價(jià)來說，卻具有很強(qiáng)的競爭力，這也就是為什么輕鋼結(jié)構(gòu)住宅體系在國外能夠蓬勃發(fā)展的原因。任何新技術(shù)的產(chǎn)生與發(fā)展都是與所處社會的技術(shù)經(jīng)濟(jì)背景相聯(lián)系、相適應(yīng)的，目前，美、日、歐等發(fā)達(dá)國家和地區(qū)，人均GDP約為中國的40～50倍，勞動力價(jià)格約為中國的20～30倍，因此，符合產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)方式的輕鋼結(jié)構(gòu)住宅在發(fā)達(dá)國家遠(yuǎn)比中國更易被市場接受。而中國由于科技和生產(chǎn)力發(fā)展水平較低，勞動力價(jià)格便宜，盡管輕鋼結(jié)構(gòu)住宅的性能和舒適度較高，但其對下傳統(tǒng)建筑形式住宅的競爭優(yōu)勢反倒不夠明娃，因而市場接受起來比較緩慢。

3.5缺乏有針對性的鋼結(jié)構(gòu)住宅規(guī)范及相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)

中國的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范是針對兒十年來大量使用的結(jié)構(gòu)體系編制的，輕鋼結(jié)構(gòu)住宅體系此前在中國屬于技術(shù)空白，所以不能滿足

中國現(xiàn)行強(qiáng)制性規(guī)范的某些條文。例如中國建國以后建造的建筑物，多采用磚石和鋼筋混凝土等耐火性能好的建筑材料，由此導(dǎo)致中國的《建筑設(shè)汁防火規(guī)范》在材料選用方面似乎較國外苛刻，輕鋼結(jié)構(gòu)住宅難以滿足其要求。這種與國內(nèi)規(guī)范不銜接的狀況，使輕鋼結(jié)構(gòu)住宅項(xiàng)目無論在工程報(bào)建階段還是在工程驗(yàn)收階段，都會遇到數(shù)不盡的障礙與麻煩。

3.6鋼結(jié)構(gòu)住宅本身缺陷

鋼結(jié)構(gòu)防火能力差。經(jīng)過防火處理的鋼結(jié)構(gòu)的耐火時(shí)間也只有2h～3h，遠(yuǎn)遠(yuǎn)遜色于磚石和鋼筋混凝土等耐火性能好的建筑材料。

3.7缺乏相適應(yīng)的建筑管理模式

在建筑管理方面，中國現(xiàn)行的建筑管理模式與輕鋼結(jié)構(gòu)住宅這種工業(yè)化生產(chǎn)方式也不適應(yīng)，中國加入WTO以后，國外許多住宅生產(chǎn)企業(yè)希望進(jìn)入中國大陸市場，但是他們搞不清自己來到中國后應(yīng)當(dāng)申領(lǐng)什么資質(zhì)，屬于什么身份——設(shè)計(jì)單位?施工單位?集成商?還是制造商?

4鋼結(jié)構(gòu)住宅發(fā)展前景展望

按發(fā)達(dá)國家的最低水平推算，中國鋼結(jié)構(gòu)用鋼量至少有3600萬t的發(fā)展空間。在近期內(nèi)，國家將大力發(fā)展鋼結(jié)構(gòu)建筑，力爭每年建筑鋼結(jié)構(gòu)用鋼將占全國鋼材總產(chǎn)量的3％以上，年均鋼材消費(fèi)量為350萬t～400萬t；到2015年，將再翻一番，全國建筑鋼結(jié)構(gòu)用鋼材占鋼材總產(chǎn)量的6％以上，由此可見，鋼結(jié)構(gòu)住宅市場前景十分廣闊。

4.1適合建筑用的特種鋼將不斷涌現(xiàn)

隨著中國鋼鐵企業(yè)冶煉技術(shù)的提高，為適應(yīng)市場的需求，適合建筑用的特種鋼必將不斷地涌現(xiàn)，例如寶鋼、武鋼等鋼鐵企業(yè)成功開發(fā)的耐火耐候鋼，它是通過合適的技術(shù)，使鋼材含有特定的成分(如加鉬等)，使鋼材的表觀結(jié)構(gòu)及金相組織發(fā)生變化，從而使鋼材本身生成所需的耐火性和耐候性，多種新型建筑用鋼的出現(xiàn)將大力推動鋼結(jié)構(gòu)住宅的發(fā)展。

4.2國家將重點(diǎn)支持輕鋼結(jié)構(gòu)住宅的建設(shè)

輕鋼結(jié)構(gòu)住宅建設(shè)在中國才剛剛涉入，中國現(xiàn)在是一個(gè)產(chǎn)鋼大國，年產(chǎn)量3億多t，發(fā)展鋼結(jié)構(gòu)住宅有很大的潛力。20世紀(jì)90年代，國家建設(shè)部和國家經(jīng)貿(mào)委一致通過，將“輕型鋼結(jié)構(gòu)住宅建筑通用體系的開發(fā)和應(yīng)用”作為中國建筑業(yè)用鋼的突破點(diǎn)，并正式列入國家重點(diǎn)技術(shù)創(chuàng)新項(xiàng)目。這一舉措為中國的鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。如今，由于國家的宏觀調(diào)控作用，房市出現(xiàn)了前所未有的低迷，在這個(gè)時(shí)機(jī)推出鋼結(jié)構(gòu)住宅，利用鋼結(jié)構(gòu)住宅的優(yōu)勢來吸引市民目光，刺激消費(fèi)，增加市場的購買力，起著事半功倍的作用。

4.3鋼結(jié)構(gòu)住宅建筑技術(shù)將不斷發(fā)展

隨著鋼結(jié)構(gòu)建筑的發(fā)展，鋼結(jié)構(gòu)住宅建筑技術(shù)也必將不斷的成熟，大量的適合輕鋼結(jié)構(gòu)住宅的新材料也將不斷的涌現(xiàn)，同時(shí)，鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)建筑規(guī)范、建筑標(biāo)準(zhǔn)也將隨之逐漸完善。相信不久的將來，輕鋼結(jié)構(gòu)住宅必然會給住宅產(chǎn)業(yè)和建筑行業(yè)帶來一場深層次的革命。

4.4發(fā)展輕鋼結(jié)構(gòu)住宅是中國住宅產(chǎn)業(yè)化的必由之路

住宅產(chǎn)業(yè)化是中國住宅業(yè)發(fā)展的必由之路，因?yàn)檫@將成為推動中國經(jīng)濟(jì)發(fā)展新的增長點(diǎn)。輕鋼結(jié)構(gòu)住宅體系易于實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，標(biāo)準(zhǔn)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(fù)利用，符合可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略，因此輕鋼結(jié)構(gòu)體系住宅成套技術(shù)的研究成果必將大大促進(jìn)住宅產(chǎn)業(yè)化的快速發(fā)展，直接影響著中國住宅產(chǎn)業(yè)的發(fā)展水平和前途。

篇7

2當(dāng)前工業(yè)建筑鋼結(jié)構(gòu)改造的客觀局限性

鋼結(jié)構(gòu)建筑屬于較為綠色環(huán)保的一類建筑，其迎合了可持續(xù)的建筑發(fā)展需要，已被廣泛應(yīng)用于工業(yè)廠房改造建設(shè)中。同時(shí)，在應(yīng)力幅度內(nèi)的鋼結(jié)構(gòu)具有良好彈性、韌性，具有較好的抗震性能。綜合而言，其發(fā)展前景樂觀，但由于材料、結(jié)構(gòu)以及施工、設(shè)備特性，其長足發(fā)展受到一些客觀條件的限制。1）工業(yè)建筑改造成本高。由于工業(yè)建筑改造帶來建筑使用功能的變異，設(shè)計(jì)建造時(shí)的設(shè)計(jì)理論方法與改造后的功能有所不符，結(jié)構(gòu)要求、空間使用要求、規(guī)范強(qiáng)制性條文要求也存在較大差異。所以，相對于新建建筑，工業(yè)建筑改造在設(shè)計(jì)初期必須對建造時(shí)的設(shè)計(jì)方案以及工業(yè)建筑現(xiàn)狀進(jìn)行全面了解，延續(xù)地域文脈，如圖1所示。同時(shí)所需鋼材量大價(jià)高，導(dǎo)致整個(gè)改造工程需要耗費(fèi)大量人力物力，成本相對較高。2）施工精確度要求高。工業(yè)建筑由于其使用功能要求，空間較為開敞，結(jié)構(gòu)跨度相對較大，但外表皮圍護(hù)結(jié)構(gòu)不太受重視且較為脆弱。因此，在進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)改造過程中普遍要對原有工業(yè)建筑外表皮進(jìn)行處理，必需對保留的工業(yè)遺產(chǎn)進(jìn)行創(chuàng)新性的改造設(shè)計(jì)，賦予其全新的功能，使其融入現(xiàn)代城市生活，實(shí)現(xiàn)復(fù)興與再生[4]。施工精確度必須較高才能達(dá)到預(yù)期改造效果，稍有不慎就會破壞原本希望保持的工業(yè)建筑風(fēng)貌。3）鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)難度較大。結(jié)構(gòu)造型設(shè)計(jì)相較于傳統(tǒng)梁板柱建筑較為復(fù)雜且成本較高。設(shè)計(jì)者必須對各種鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)架形式，材料受力性能，以及結(jié)構(gòu)荷載進(jìn)行合理分析計(jì)算以獲取最優(yōu)方案，其設(shè)計(jì)、施工以及維護(hù)難度相對較大。

3應(yīng)用計(jì)算機(jī)模擬“BIM”技術(shù)進(jìn)行工業(yè)建筑鋼結(jié)構(gòu)改造項(xiàng)目優(yōu)勢

通過“甩圖板”，我國建筑設(shè)計(jì)行業(yè)進(jìn)行了第一次技術(shù)革命，計(jì)算機(jī)技術(shù)開始全面應(yīng)用于原本依靠手繪的建筑設(shè)計(jì)領(lǐng)域，然而傳統(tǒng)設(shè)計(jì)軟件是針對于傳統(tǒng)設(shè)計(jì)的計(jì)算機(jī)信息平臺，其功能也大多只是為了支撐傳統(tǒng)設(shè)計(jì)流程，如圖2所示，容易形成信息孤島和斷層。而應(yīng)用計(jì)算機(jī)模擬“BIM”技術(shù)的第二次技術(shù)革命將二維平臺轉(zhuǎn)化為三維、四維、乃至五維應(yīng)用，在工業(yè)建筑鋼結(jié)構(gòu)改造項(xiàng)目中具有傳統(tǒng)技術(shù)無可比擬的優(yōu)勢。

3.1高效性——協(xié)調(diào)最優(yōu)改造方案，顯著提升工程改造效率在工業(yè)建筑改造的鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)前期方案和初步設(shè)計(jì)階段，運(yùn)用BIM技術(shù)可以協(xié)調(diào)建筑師、結(jié)構(gòu)以及設(shè)備等各專業(yè)工程師，并在BIM模型中進(jìn)行各專業(yè)沖突以及碰撞檢驗(yàn)，靈活提供可實(shí)現(xiàn)的備選方案[5]。同時(shí)向工程甲方以及施工方提供3D模型，以便直觀對比得出最優(yōu)化方案，進(jìn)而可大幅度加快改造進(jìn)度。

3.2經(jīng)濟(jì)性——控制工程造價(jià)，擴(kuò)展鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)建筑改造工程應(yīng)用前景“BIM”平臺建立了與成本相關(guān)數(shù)據(jù)的時(shí)間、空間、工序的5D維度關(guān)系，優(yōu)化人力資源配比，可將工作分解后利用項(xiàng)目調(diào)度系統(tǒng)優(yōu)化鋼結(jié)構(gòu)安裝方案，統(tǒng)籌完善工業(yè)建筑改造的成本控制，如圖3所示進(jìn)行協(xié)作。在清晰表達(dá)造價(jià)關(guān)系的同時(shí)提供精確的成本信息，使實(shí)際成本數(shù)據(jù)得到高效處理分析，從而有效地控制鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)建筑改造成本較高這一實(shí)踐短板，擴(kuò)展應(yīng)用前景。

3.3便捷性——同步更改二維圖紙，降低結(jié)構(gòu)二次設(shè)計(jì)難度利用BIM模型,三維建筑構(gòu)件及方案的更改都可以在二維設(shè)計(jì)圖紙中進(jìn)行同步更新。模型可自動生成同步的各層平面結(jié)構(gòu)圖與剖面圖，快速完善導(dǎo)出2D結(jié)構(gòu)條件圖，制作鋼結(jié)構(gòu)的裝配節(jié)點(diǎn)詳圖[6]。各視圖下的修改內(nèi)容（構(gòu)件大小、位置）在關(guān)聯(lián)的配筋、大樣圖中自動更新，大大降低了設(shè)計(jì)變更以及細(xì)節(jié)更改帶來的結(jié)構(gòu)二次設(shè)計(jì)難度。

3.4直觀性——參數(shù)化搭建裝配，可視化模擬四維模型BIM依托三維參數(shù)化軟件CATIA及相關(guān)二次開發(fā)技術(shù),可以模擬建立與工程相應(yīng)的節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)，自動批量地進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)模型的創(chuàng)建，進(jìn)而將鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件與節(jié)點(diǎn)模型結(jié)合，搭建完整鋼結(jié)構(gòu)BIM模型，實(shí)現(xiàn)四維立體可視化，如圖4所示。

3.5安全性——全生命周期監(jiān)控，增加工業(yè)廠房改造工程安全性能基于“BIM”平臺的建筑工程模擬，可以借助計(jì)算機(jī)整合各項(xiàng)工程數(shù)據(jù)，預(yù)測監(jiān)控整個(gè)工業(yè)建筑鋼結(jié)構(gòu)改造項(xiàng)目全生命周期的建筑具體情況[7]，并在早期設(shè)計(jì)階段發(fā)現(xiàn)后期真正施工階段以及實(shí)際使用時(shí)所會出現(xiàn)的各種問題，提前整合并處理后期隱患，減少不必要的能源損失和資源耗費(fèi)，提高施工、實(shí)際使用以及后期維護(hù)的工程安全。

篇8

不斷擴(kuò)大的城市化進(jìn)程將會越來越多的利用到國家的土地，這些土地將會轉(zhuǎn)變?yōu)楣I(yè)用地，而之前工業(yè)生產(chǎn)對自然資源的爭奪，使得我國的工業(yè)在生產(chǎn)過程當(dāng)中出現(xiàn)了很多高消耗、重污染的工業(yè)疾病，這將會對我國的環(huán)境造成不可估量的傷害和破壞。面對這樣的情況，我們的工業(yè)決策者們正在逐漸調(diào)整自身的工業(yè)發(fā)展模式，正在向節(jié)約資源的生產(chǎn)模式進(jìn)行轉(zhuǎn)化。

1.2研究意義

本文研究的意義是為了讓更多的人去接受輕型鋼結(jié)構(gòu)，讓人們能夠真實(shí)的感受到輕型鋼結(jié)構(gòu)建筑在工業(yè)建筑設(shè)計(jì)領(lǐng)域中的廣闊發(fā)展前景，改變工業(yè)建筑在大眾記憶里的傳統(tǒng)形象，為我國工業(yè)的現(xiàn)代化以及工業(yè)領(lǐng)域的可持續(xù)發(fā)展路線貫徹落實(shí)貢獻(xiàn)力量。

2輕型鋼結(jié)構(gòu)在工業(yè)建筑中應(yīng)用的特點(diǎn)

建筑鋼結(jié)構(gòu)材料大多數(shù)采用的是薄壁型鋼、圓鋼、角鋼等，拼接成多種輕型的承重結(jié)構(gòu)形式，比如輕型的門式鋼架、多層建筑鋼結(jié)構(gòu)、網(wǎng)殼等。此外，輕型鋼結(jié)構(gòu)和其他傳統(tǒng)鋼結(jié)構(gòu)相比，其用鋼量指標(biāo)相對比較低，而輕型鋼結(jié)構(gòu)最大的一個(gè)特點(diǎn)就是輕，它主要是由輕型的建筑材料和輕型的鋼構(gòu)件組成的，它的出現(xiàn)可以滿足人們對工業(yè)生產(chǎn)以及日常生活建筑空間的不同需求。

3輕型鋼結(jié)構(gòu)在工業(yè)建筑中應(yīng)用的建筑優(yōu)勢

3.1建筑空間實(shí)體輕巧

輕型鋼結(jié)構(gòu)的截面比較小，而且自重很輕，其承重結(jié)構(gòu)截面可根據(jù)實(shí)際的受力狀況進(jìn)行相應(yīng)的設(shè)計(jì)，它要比普通的鋼結(jié)構(gòu)所使用的工字鋼截面受力更加合理。因?yàn)檩p型鋼結(jié)構(gòu)自重只有普通鋼結(jié)構(gòu)建筑的一半左右，這樣就可以節(jié)約建筑的成本。此外，輕型鋼結(jié)構(gòu)體系所采用的空間體系分析方法優(yōu)化了結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，已經(jīng)形成了自身獨(dú)特的設(shè)計(jì)理論，它能夠滿足工業(yè)生產(chǎn)對大型無柱空間的需求，與此同時(shí)，輕型鋼結(jié)構(gòu)的支撐結(jié)構(gòu)截面很小，不會占用室內(nèi)的建筑面積，這也為工業(yè)建筑室內(nèi)留出了生產(chǎn)、儲藏的空間。

3.2輕型鋼結(jié)構(gòu)主體穩(wěn)定

輕型鋼結(jié)構(gòu)建筑的建筑材料重量輕，而且材質(zhì)分布很均勻，材料本身就具有非常好的抗震功能。輕型鋼結(jié)構(gòu)主要的承重構(gòu)件是鋼結(jié)構(gòu)的，所采用的鋼材塑性、韌性都非常好，而且鋼結(jié)構(gòu)自身還可以承受很大的動力荷載，輕型鋼結(jié)構(gòu)的桿件基本上都是在工廠經(jīng)過精密的計(jì)算之后加工出來的，這也在一定程度上保證了鋼材的質(zhì)量。在一些地震比較頻繁的地區(qū)，輕型鋼結(jié)構(gòu)體系始終是廠房建設(shè)的首選鋼材結(jié)構(gòu)，同時(shí)還被用做地震后的救災(zāi)安置房鋼材。用于地震救災(zāi)安置房主要是因?yàn)檩p型鋼結(jié)構(gòu)體積輕，因?yàn)榈卣饏^(qū)在震后還會出現(xiàn)很多的余震，這些余震雖然震感不是特別強(qiáng)烈，但是對于一個(gè)剛剛經(jīng)過大地震的地區(qū)來講則是致命的，所以運(yùn)用輕型鋼結(jié)構(gòu)材料作為安置房的鋼材，可以很好保護(hù)人們免受第二次的傷害。

3.3施工建筑方式簡單方便

輕型鋼建筑是采用最為先進(jìn)的自動化制造設(shè)備批量生產(chǎn)出來的，建筑的大體可以進(jìn)行現(xiàn)場組裝，在現(xiàn)場安裝的時(shí)候不會受到氣候等外界因素的影響，施工的速度非?？?，一般比較普通的廠房在三個(gè)月之內(nèi)就能夠完全安裝完畢。

4輕型鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)建筑空間設(shè)計(jì)

4.1整體式輕型鋼結(jié)構(gòu)體系

門式鋼架建筑體系的結(jié)構(gòu)工業(yè)化生產(chǎn)程度會更高一些，在建筑使用后，進(jìn)行拆除時(shí)對資源的重復(fù)利用率也是最高的，這種建筑體系非常適用于工業(yè)廠房和倉庫的建設(shè)，也正是因?yàn)槿绱耍@種建筑體系逐漸成為了現(xiàn)階段工業(yè)建筑設(shè)計(jì)中使用最廣的一類輕型鋼結(jié)構(gòu)建筑體系。

4.2輕型鋼結(jié)構(gòu)屋蓋體系

4.2.1網(wǎng)架結(jié)構(gòu)

網(wǎng)架結(jié)構(gòu)最早是在20世紀(jì)40年代興起的，一經(jīng)興起就取代了當(dāng)時(shí)普遍使用的鋼筋混凝土殼體結(jié)構(gòu)，之后又建造了一些非常經(jīng)典的公共建筑，比如英國的哈羅文娛中心、美國的芝加哥國會大廳、我國的首都體育館等建筑都是網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的。

篇9

1、引言

由于國家政策、鋼材生產(chǎn)、構(gòu)件制作、設(shè)計(jì)研發(fā)、標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范修訂等方面的有利因素，近幾年我國的建筑鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)入了一個(gè)全新的發(fā)展時(shí)期。新材料、新部品、新結(jié)構(gòu)體系不斷出現(xiàn)，鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)研發(fā)、制作安裝能力日益強(qiáng)大，建筑鋼結(jié)構(gòu)向多樣性、適用性、經(jīng)濟(jì)性方向發(fā)展。

建筑鋼結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)性能一直是大家最為關(guān)注的一個(gè)問題。如何控制工程造價(jià)，充分發(fā)揮鋼結(jié)構(gòu)建筑技術(shù)經(jīng)濟(jì)上的綜合優(yōu)勢，工程設(shè)計(jì)階段是關(guān)鍵階段。據(jù)權(quán)威資料統(tǒng)計(jì)分析，在初步設(shè)計(jì)階段，影響工程造價(jià)的可能性為75%-95%；在技術(shù)設(shè)計(jì)階段，影響工程造價(jià)的可能性為35%-75%；在施工圖設(shè)計(jì)階段，影響工程造價(jià)的可能性為5%-35%。因此設(shè)計(jì)質(zhì)量的好壞、設(shè)計(jì)是否優(yōu)化對工程造價(jià)將產(chǎn)生直接的影響。下面以門式剛架輕鋼結(jié)構(gòu)廠房和多、高層鋼結(jié)構(gòu)建筑的設(shè)計(jì)為例，在材料選用、結(jié)構(gòu)體系等方面進(jìn)行簡要分析，探討在設(shè)計(jì)階段控制工程造價(jià)，提高建筑經(jīng)濟(jì)性能的可行性。

2、材料選用方面工程造價(jià)控制

由于我國鋼產(chǎn)量已經(jīng)突破兩億噸，鋼材品種更趨于多樣化。各種新型建材，如輕質(zhì)保溫墻板、彩涂壓型鋼板、樓承板等不斷開發(fā)出來并推廣應(yīng)用。建筑鋼結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)階段材料的選擇上有了更大的空間。材料選擇不同，工程直接費(fèi)不同，總造價(jià)不同。設(shè)計(jì)階段合理選擇建筑材料，控制材料單價(jià)或工程量，是控制工程造價(jià)的有效途徑。試舉例如下：

（1）彩涂鋼板：彩涂鋼板一般用于輕鋼廠房屋面板和墻面板，有不同板型、不同基板厚度和鋼號、不同鍍鋅板類別和鍍鋅層厚度以及不同的彩涂層類別，在形式上又可選用單板、保溫復(fù)合板、單板加內(nèi)保溫層等，其中保溫層又有超細(xì)玻璃絲棉、硬質(zhì)巖棉、聚苯乙烯等類別及厚度的不同，這些不同都造成單方材料價(jià)格的差異，從而影響廠房工程總造價(jià)。所以設(shè)計(jì)時(shí)要根據(jù)廠房性質(zhì)、大氣環(huán)境等因素綜合考慮，合理選用板材，控制工程造價(jià)。

（2）多、高層住宅鋼結(jié)構(gòu)體系的墻體材料：墻體材料造價(jià)一般占土建工程造價(jià)的15%-25%。對于多、高層住宅鋼結(jié)構(gòu)體系來說，選用配套、經(jīng)濟(jì)、節(jié)能的墻體材料至關(guān)重要。目前，設(shè)計(jì)選用的外墻材料主要有水泥保溫外墻板、輕質(zhì)加氣混凝土砌塊、NALC板等；內(nèi)墻材料主要有改性石膏板、GRC內(nèi)墻板、水泥保溫復(fù)合板等。萊鋼集團(tuán)自主研發(fā)的LCC-A系列、LCC-B系列和LCC-C系列輕質(zhì)保溫復(fù)合墻板也已應(yīng)用于在建鋼結(jié)構(gòu)節(jié)能住宅工程中，逐步使鋼結(jié)構(gòu)住宅體系走向標(biāo)準(zhǔn)化、定型化和工業(yè)化，為降低綜合造價(jià)創(chuàng)造了基礎(chǔ)條件。

（3）多、高層鋼結(jié)構(gòu)建筑樓（屋）面的樓承板：設(shè)計(jì)時(shí)，根據(jù)在樓（屋）蓋結(jié)構(gòu)體系中的作用，樓承板可采用兩種形式，即①樓承板只作為永久性模板，一般采用普通鍍鋅壓型鋼板即可，對最小鍍鋅量和耐火時(shí)間要求較低，價(jià)格較便宜；②施工時(shí)作為模板，在使用階段則替代受拉鋼筋，即組合樓板。由于在設(shè)計(jì)中考慮樓承板作為受拉筋，其使用壽命必須與主鋼結(jié)構(gòu)的使用壽命保持一致，所以對其最小鍍鋅量和耐火時(shí)間要求較高，單方價(jià)格相對較高。

（4）鋼材規(guī)格及材質(zhì)：由于鋼材品種的增多，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)可選擇的構(gòu)件形式也多了。比如框架柱，可采用熱軋H型鋼、焊接H型鋼、螺旋焊接圓鋼管、焊接方鋼管以及組合截面等形式，鋼梁可采用等截面、變截面等形式。材質(zhì)可采用Q235普碳鋼，也可采用Q345低合金鋼。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡可能采用高強(qiáng)度等級的材料，比如采用Q345鋼比采用Q235鋼就可節(jié)約鋼材15%-25%，用于受拉或受彎構(gòu)件節(jié)約比例較大。設(shè)計(jì)時(shí)要選用經(jīng)濟(jì)截面型材，比如熱軋H型鋼、T型鋼等。在某些情況下，采用熱軋H型鋼柱、梁可能比采用焊接H型鋼用鋼量稍多，但從加工成本、施工進(jìn)度等方面綜合考慮，其造價(jià)可能更有優(yōu)勢。

3、結(jié)構(gòu)體系方面工程造價(jià)控制

不同的結(jié)構(gòu)體系和平、立面布置對工程造價(jià)的影響較明顯。在設(shè)計(jì)階段只有根據(jù)建筑物的使用功能要求，確定合理的平、立面布置和結(jié)構(gòu)體系，才能有效控制工程造價(jià)，做到經(jīng)濟(jì)適用。列舉如下：

（1）根據(jù)有關(guān)資料測算分析，對于多層建筑，不同層數(shù)對土建工程造價(jià)的影響為10%-25%；不同層高對土建工程造價(jià)的影響為1.5%-12%。

（2）門式剛架輕鋼結(jié)構(gòu)廠房設(shè)計(jì)，同樣存在經(jīng)濟(jì)跨度和剛架最優(yōu)間距。在工藝要求允許的情況下，盡量選擇小跨度的門式剛架較為經(jīng)濟(jì)。一般情況下，門式剛架的最優(yōu)間距為6m-9m，當(dāng)設(shè)有大噸位吊車時(shí)，經(jīng)濟(jì)柱距一般為7m-9m,不宜超過9m，超過9m時(shí)，屋面檁條、吊車梁與墻架體系的用鋼量也會相應(yīng)增加，造價(jià)并不經(jīng)濟(jì)。下表（表3.3）是按《門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》（CECS102:98）進(jìn)行設(shè)計(jì)的廠房主鋼用鋼量，通過橫向、縱向比較，可以看出各影響因素在設(shè)計(jì)階段合理確定的意義。設(shè)計(jì)荷載取值：恒載0.3KN/m2、活載0.5KN/m2、基本風(fēng)壓0.55KN/m2、不考慮吊車及懸掛荷載。

柱距7.5m

檐高6.0m

用鋼量

（kg/m2）

柱距7.5m

檐高6.0m

用鋼量

（kg/m2）

柱距7.5m

檐高6.0m

用鋼量

（kg/m2）

跨度

Q345

Q235

跨度

Q345

Q235

跨度

Q345

Q235

1×18.0m

7.20

8.72

2×18.0m

7.16

8.92

3×18.0m

7.38

8.95

1×21.0m

8.41

9.90

2×21.0m

8.45

10.28

3×21.0m

8.43

10.12

1×24.0m

9.22

11.43

2×24.0m

9.68

11.75

3×24.0m

9.29

11.36

1×27.0m

10.54

12.72

2×27.0m

10.86

13.12

3×27.0m

10.35

12.96

1×30.0m

11.57

13.95

2×30.0m

11.92

14.53

3×30.0m

11.35

13.54

1×33.0m

12.86

15.10

2×33.0m

13.21

16.58

3×33.0m

12.46

15.61

（3）在多、高層鋼結(jié)構(gòu)中，樓板結(jié)構(gòu)體系的工程量占有較大比重，對結(jié)構(gòu)的工作性能、造價(jià)都有重要影響。在確定樓板結(jié)構(gòu)方案時(shí)，主要考慮要保證樓板有足夠的平面整體剛度，能減輕結(jié)構(gòu)的自重及減小結(jié)構(gòu)層的高度，有利于現(xiàn)場安裝方便及快速施工，還要有較好的防火、隔音性能，并便于管線的敷設(shè)。常用樓板做法有：壓型鋼板組合樓板、預(yù)制樓板、疊合樓板和普通現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板等。目前最常用的做法為壓型鋼板組合樓板和普通現(xiàn)澆鋼筋混凝土板。當(dāng)采用這兩種做法時(shí)，考慮現(xiàn)澆板與鋼梁組合成為共同受力的組合梁，能有效降低鋼梁高度，較多地節(jié)約鋼材。

（4）在高層鋼結(jié)構(gòu)中，框架柱采用圓形鋼管混凝土柱，梁、板采用鋼-砼組合結(jié)構(gòu)，總用鋼量比普通鋼結(jié)構(gòu)用鋼量有大幅度減小，能有效降低工程造價(jià)。

4、結(jié)束語

鋼結(jié)構(gòu)建筑所具有的優(yōu)點(diǎn)決定其必將具有強(qiáng)大的生命力。設(shè)計(jì)階段技術(shù)創(chuàng)新、選材配套、設(shè)計(jì)優(yōu)化是控制造價(jià)、促進(jìn)建筑鋼結(jié)構(gòu)走向產(chǎn)業(yè)化的關(guān)鍵階段。為此，強(qiáng)調(diào)以下幾點(diǎn)：

篇10

1、梁柱主筋受力處鋼筋設(shè)計(jì)

高層建筑的鋼筋結(jié)構(gòu)中，由于框架柱和框架梁在主筋受力處會產(chǎn)生矛盾，因此在設(shè)計(jì)中必須考慮框架柱和框架梁的受力問題，堅(jiān)持“強(qiáng)剪弱彎、強(qiáng)柱弱梁”的設(shè)計(jì)原則，也就是說，在設(shè)計(jì)過程中必須保證框架柱受力主筋的位置，避免框架梁截面寬度與框架柱的邊長等長或者是框架梁一邊與框架柱想重合。為保證上述過程，采取的對策主筋從框架柱內(nèi)側(cè)通過，框架梁靠近柱側(cè)增加四根鋼筋作為架立，用于保證框架梁截面寬度的長度。效果分析：通過以上方法設(shè)計(jì)梁柱主筋受力處鋼筋設(shè)計(jì)，可以保證柱主筋受力位置的確定，并得到設(shè)計(jì)師的認(rèn)可，并在施工中得到廣泛應(yīng)用。

2、墻梁節(jié)點(diǎn)鋼筋設(shè)計(jì)

對于框架-剪力墻結(jié)構(gòu)來說，由于主次框架梁都直接放在筒墻體暗梁或過梁的核心處，易出現(xiàn)：如果框架梁截面、暗梁以及過梁具有相同的截面高度，會使框架梁與核心筒的暗梁或過梁在主筋方面產(chǎn)生矛盾。為了避免此種情況的產(chǎn)生，一般采用的設(shè)計(jì)原則是：依據(jù)框架梁在固定端處的彎矩方式，框架梁在支座處應(yīng)采用上拉動鐵處，擠壓下鐵位置，同時(shí)在暗梁或過梁的位置扭動，但要保證暗梁與連梁在箍筋處的完整。如圖所示為為固接框架梁彎矩的示意圖，可以使大家更好的了解什么是彎矩結(jié)構(gòu)。具體措施為：在過梁的下鐵處設(shè)置兩排少于六根主筋的布置，框架梁下鐵則布置在兩排少于六根主筋的位置中間，并依照接頭全部處于支座周圍，并以比例50％錯(cuò)開；框架梁上鐵應(yīng)直接放置在過梁上鐵位置，用于保證錨固長度的設(shè)計(jì)要求；將過、暗梁截面減少5cm，框架梁的上鐵直接放置在過梁位置，來保證鋼筋保護(hù)層的深度。效果分析為：為預(yù)防過梁箍筋收到破壞，采取的調(diào)整框架梁下鐵受力主筋位置的方法已經(jīng)得到認(rèn)可；在錨固長度的設(shè)計(jì)要求下，將過、暗梁截面減少5cm，框架梁的上鐵直接放置在過梁位置，來保證鋼筋保護(hù)層的深度，也得到很多的應(yīng)用。

3、主梁節(jié)點(diǎn)和次梁節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)

高層建筑鋼筋結(jié)構(gòu)的框架剪力墻設(shè)計(jì)中，重點(diǎn)是主梁節(jié)點(diǎn)和次梁節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)，特別是主梁節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)已經(jīng)成為當(dāng)今剪力墻設(shè)計(jì)的焦點(diǎn)。傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)是：次梁上鐵設(shè)置在主梁鋼筋之上，而板筋卻設(shè)置在次梁主筋上，這容易導(dǎo)致位置設(shè)置出錯(cuò)，便不能滿足鋼筋保護(hù)層厚度的需求，從而嚴(yán)重影響其抗震能力。因此設(shè)計(jì)的關(guān)鍵是：位于主梁上方的次梁應(yīng)在延伸到懸挑梁處的主梁的上側(cè)，因而在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)保證懸挑梁的尺寸，不能過小?？蚣芰号c勁性柱在主筋上關(guān)于錨固長度關(guān)系。

二、高層建筑鋼筋施工技術(shù)

在高層建筑鋼筋施工中，首先要做的是統(tǒng)一測量的儀器以及鋼尺的量具。我們知道建造高層大樓設(shè)計(jì)很多的測量儀器，包括：土建方面的測量儀器和鋼尺、鋼結(jié)結(jié)構(gòu)方面的測量儀器和鋼尺等，如果不統(tǒng)一這次儀器和鋼尺，會嚴(yán)重影響建造的過程以及傳遞，因而必須采取國家統(tǒng)一的計(jì)量單位和標(biāo)準(zhǔn)。其次，應(yīng)對軸線、標(biāo)高和地腳螺栓進(jìn)行定位。一般來說，軸線的定位是依據(jù)場地的寬度，在建筑物外部或內(nèi)部進(jìn)行確定的。設(shè)置控制樁，用于確定經(jīng)緯儀和激光儀的位置，通常以滿足通視、可視為基準(zhǔn)。鋼柱長度一般采用2-3層為一節(jié)，來滿足起重量以及運(yùn)輸。每一節(jié)的定位柱子到下一節(jié)的定位軸線，應(yīng)從地面引致高空。地螺栓則是用在第一節(jié)鋼柱時(shí)，用于控制平面大小和標(biāo)高所采用臨時(shí)措施。再次是鋼柱制作與安裝。鋼柱作為高層建筑中主要的豎向結(jié)構(gòu)部件，在制作過程必須現(xiàn)行規(guī)范其驗(yàn)收的標(biāo)準(zhǔn)。鋼柱柱腳的環(huán)板定位及附件安裝為：首先做好防腐或除銹的工作，根據(jù)現(xiàn)場吊裝要求及運(yùn)輸，確定鋼筋長度（一般低于12cm），控制焊接尺寸以及防變形和保持對稱，用于實(shí)現(xiàn)焊接后的平直，附件安裝時(shí)應(yīng)符合需求。最后是鋼梁柱的制作與安裝。鋼梁柱在高層建筑中一般采用的是H型結(jié)構(gòu)，這需要較好的任性和連通性。一般在制造過程中，在框架梁所設(shè)置懸臂梁，懸臂梁上下翼緣采用剖口熔透焊縫方式與鋼柱相連。在安裝時(shí)，應(yīng)先焊接下翼緣，再焊上翼緣，腹板利用高強(qiáng)度螺栓進(jìn)行連接。