引論：我們?yōu)槟砹?3篇建筑鋼結(jié)構(gòu)論文范文，供您借鑒以豐富您的創(chuàng)作。它們是您寫作時(shí)的寶貴資源，期望它們能夠激發(fā)您的創(chuàng)作靈感，讓您的文章更具深度。
篇1
近數(shù)十年來(lái)，前蘇聯(lián)、美國(guó)、日本三個(gè)國(guó)家一直是世界上鋼產(chǎn)量居前三位的國(guó)家，其鋼產(chǎn)量輪流位居世界第一位。因此，這幾個(gè)國(guó)家的建筑鋼結(jié)構(gòu)建設(shè)事業(yè)蓬勃。而在同一時(shí)期，我國(guó)在這方面的發(fā)展則比較緩慢，水平也相對(duì)落后。近幾年來(lái)，隨著我國(guó)改革開(kāi)放政策的實(shí)行和推進(jìn)，我國(guó)的建設(shè)工作取得了突飛猛進(jìn)的進(jìn)展。在此期間，我國(guó)的鋼產(chǎn)量一躍成為世界第一位。1996年，我國(guó)鋼產(chǎn)量首次突破億噸大關(guān)；1998年我國(guó)鋼產(chǎn)量已達(dá)11434萬(wàn)t，而且每年增產(chǎn)300萬(wàn)t.鋼產(chǎn)量的增長(zhǎng)為發(fā)展我國(guó)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(guó)與發(fā)達(dá)國(guó)家相比在許多方面還存在著明顯的差距，因此，為了推動(dòng)我國(guó)建筑鋼結(jié)構(gòu)的進(jìn)一步發(fā)展和，我們急需了解國(guó)外建筑鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用概況。
的建筑用鋼總量約占全部鋼產(chǎn)量的20%～25%，而發(fā)達(dá)的國(guó)家則占30%以上。如美國(guó)和日本，該項(xiàng)指標(biāo)均已超過(guò)50%.在我國(guó)，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(guó)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(wàn)噸。
根據(jù)1998年中期美國(guó)金屬建筑行業(yè)分布的一些數(shù)據(jù)，美國(guó)金屬建筑行業(yè)的發(fā)展和市場(chǎng)的基本情況是：在20世紀(jì)50、60、70、80和90年代，以百萬(wàn)美元計(jì)的年銷售額/以萬(wàn)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(zhǎng)倍數(shù)分別達(dá)到1、2/22、8/37、10/57和15/6.3倍。從中可以看出，美國(guó)的建筑用金屬年銷售額增長(zhǎng)很快，估計(jì)目前已經(jīng)超過(guò)25億美元，年加工量也已經(jīng)達(dá)到200萬(wàn)噸以上。
2低層、多層建筑鋼結(jié)構(gòu)和輕鋼結(jié)構(gòu)
美國(guó)金屬建筑的主要市場(chǎng)分布：工業(yè)（生產(chǎn)用廠房、倉(cāng)庫(kù)及輔助設(shè)施等）、商業(yè)（商場(chǎng)、旅館、展覽館、、辦公大樓等）、社區(qū)（私有及公有社區(qū)活動(dòng)中心及建筑如學(xué)校、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(guó)，低層建筑中采用鋼結(jié)構(gòu)還是很普遍的。美國(guó)鋼結(jié)構(gòu)學(xué)會(huì)和金屬房屋制造協(xié)會(huì)（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(guò)5層的工業(yè)廠房、倉(cāng)庫(kù)、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(guó)家已被廣泛應(yīng)用于工廠、倉(cāng)庫(kù)、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(chǎng)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(chǎng)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(guó)外輕鋼結(jié)構(gòu)廠商如Butler、BHP、ABC等都已經(jīng)進(jìn)入了中國(guó)市場(chǎng)，我國(guó)應(yīng)奮起直追，創(chuàng)造條件積極發(fā)展我國(guó)自己的輕鋼結(jié)構(gòu)體系，以適應(yīng)今后我國(guó)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(duì)高層、大跨度建筑的要求也就越來(lái)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(duì)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(huì)的場(chǎng)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(guó)紐約帝國(guó)大廈（1969年以前一直是最高的）；
1969年建成的110層、高417m的美國(guó)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(guó)芝加哥西爾斯大廈；
1996年建成的高450m的馬來(lái)西亞雙塔石油大廈（KLCC，號(hào)稱目前世界最高，但美國(guó)的西爾斯大廈有異議）；
我國(guó)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)球中心大廈（95層460m）建成，則堪稱世界最高，實(shí)為我國(guó)一大光榮。深圳賽格廣場(chǎng)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(guó)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(kāi)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)，這種體系具有極強(qiáng)的抗推剛度。另一例是德國(guó)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(zhǎng)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(guò)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(dòng)力智能大廈（DIB-200），高800m，地上200層，地下7層，總建筑面積150萬(wàn)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(dòng)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(lái)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)多用于多功能場(chǎng)館，會(huì)議展覽中心，博覽館，候機(jī)廳，飛機(jī)庫(kù)等。最早跨度最大的平板網(wǎng)架是60年代美國(guó)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(guó)建造的休斯敦宇宙穹頂（Astrodome，直徑196m）及新奧爾良超級(jí)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(guó)1996年奧運(yùn)會(huì)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(kāi)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(kāi)合結(jié)構(gòu)。超過(guò)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(lái)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（MilleniumDome），1997年6月開(kāi)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(guó)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(guò)總長(zhǎng)度70km的鋼纜繩懸掛起來(lái)的，桅桿塔柱布置在直徑200m圓周上。穹頂網(wǎng)格由72根成對(duì)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隆（Teflon）的玻璃纖維布。工程總面積8萬(wàn)m2，總預(yù)算7.58億英鎊。館內(nèi)將以“標(biāo)新立異”為主題舉行展覽會(huì)以迎接21世紀(jì)的到來(lái)。館內(nèi)設(shè)有“人體探秘”、“時(shí)光課堂”、“之窗”、“地球奇跡”、“展望未來(lái)”等12個(gè)展區(qū)。當(dāng)然，從角度講，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(guó)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(hào)街區(qū)，網(wǎng)殼重8萬(wàn)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(lè)活動(dòng)廳，1000m為創(chuàng)造理想未來(lái)城市，體現(xiàn)工作、居住、娛樂(lè)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(zhǎng)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(guó)雷里競(jìng)技館。另外歷屆奧運(yùn)會(huì)、博覽會(huì)等都可以顯示鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展水平。如1972年德國(guó)慕尼黑（覆蓋7.48萬(wàn)m2體育場(chǎng)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(guó)洛杉磯，1988年韓國(guó)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(guó)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(chǎng)（11萬(wàn)人，兩個(gè)220m×70m的雙曲拋物面網(wǎng)殼）。機(jī)場(chǎng)和機(jī)庫(kù)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(guó)倫敦希思羅機(jī)庫(kù)（一、二期）應(yīng)是規(guī)模比較大的工程。而我國(guó)近年來(lái)建成的首都機(jī)庫(kù)（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(guó)際上是數(shù)一數(shù)二的，這是我國(guó)在鋼結(jié)構(gòu)方面的又一大殊榮。機(jī)場(chǎng)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(chǎng)、馬來(lái)西亞機(jī)場(chǎng)都采用大面積單體網(wǎng)殼形式。，國(guó)際上以及我國(guó)都在流行一種波浪形曲面，樹(shù)狀支承以及直接交匯的相貫節(jié)點(diǎn)的立體桁架體系。看起來(lái)雄壯而美觀。我國(guó)深圳機(jī)場(chǎng)、首都機(jī)場(chǎng)、上海浦東機(jī)場(chǎng)就是典型的例子。
5我國(guó)建筑鋼結(jié)構(gòu)的前景與差距
從美國(guó)、日本、歐洲一些發(fā)達(dá)國(guó)家的經(jīng)驗(yàn)看，建筑業(yè)即將成為鋼材的主要市場(chǎng)。而目前我國(guó)與之相比還有差距。因此我國(guó)的高層建筑鋼材到目前為止還都從國(guó)外進(jìn)口，特別是大于50mm的厚鋼板，國(guó)產(chǎn)產(chǎn)品的Z向性能尚達(dá)不到要求。國(guó)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(jí)（HT590級(jí)）；
②抗地震的厚鋼板，主要有低屈服比高強(qiáng)度鋼材（HT590～HT780級(jí)）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
畢業(yè)設(shè)計(jì)內(nèi)容的設(shè)置除了應(yīng)密切結(jié)合指導(dǎo)教師的科研項(xiàng)目外，還應(yīng)結(jié)合指導(dǎo)教師的專業(yè)特長(zhǎng)，這樣教師對(duì)學(xué)生的指導(dǎo)才能高效。例如，筆者從攻讀博士學(xué)位開(kāi)始，就從事新型高層鋼結(jié)構(gòu)體系及抗震性能等方面的研究。留校后，承擔(dān)了研究生選修課高層建筑鋼結(jié)構(gòu)課程的教學(xué)工作，負(fù)責(zé)講授高層鋼結(jié)構(gòu)的制作和安裝，以及新型抗側(cè)力和耗能構(gòu)件在高層鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用等內(nèi)容。以上研究和教學(xué)工作均為指導(dǎo)采用新型結(jié)構(gòu)體系的高層鋼結(jié)構(gòu)畢業(yè)設(shè)計(jì)奠定了基礎(chǔ)。同時(shí)，通過(guò)給學(xué)生答疑，筆者感到，雖然學(xué)生的著眼點(diǎn)不同，但多數(shù)問(wèn)題是圍繞設(shè)計(jì)任務(wù)提出來(lái)的，一些問(wèn)題也是指導(dǎo)教師尚未涉及而想弄明白的問(wèn)題。因此，教師愿意投入時(shí)間去研究問(wèn)題，這樣既解決了學(xué)生的疑惑，也有利于指導(dǎo)教師提高自身的專業(yè)技能。
(二)設(shè)計(jì)題目的指定應(yīng)兼顧學(xué)生的興趣
目前，學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)的題目，大體上是由學(xué)院統(tǒng)一指定的。這樣做是為了避免學(xué)生“偏科”，即避免一些設(shè)計(jì)題目出現(xiàn)無(wú)學(xué)生選擇的窘境。但是，高層鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)題目與其他題目一樣，也僅是提升學(xué)生在一個(gè)專業(yè)方向上的理論水平和技能。而且相當(dāng)多的設(shè)計(jì)院在未來(lái)一定時(shí)期內(nèi)仍主要是開(kāi)展量大面廣的混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。因此，由學(xué)院指定畢業(yè)設(shè)計(jì)題目的方式無(wú)法完全滿足學(xué)生的專業(yè)設(shè)計(jì)興趣和愛(ài)好，使真正對(duì)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)有興趣的學(xué)生又得不到應(yīng)有的鍛煉。倘若學(xué)生對(duì)指定的題目毫無(wú)興趣，畢業(yè)設(shè)計(jì)就可能收效甚微。其實(shí)，每個(gè)學(xué)生經(jīng)過(guò)3年多的學(xué)習(xí)，基本已有感興趣的專業(yè)方向，畢業(yè)設(shè)計(jì)題目應(yīng)結(jié)合學(xué)生畢業(yè)后的就業(yè)方向或深造計(jì)劃，并綜合考慮學(xué)生自己的興趣、能力和未來(lái)發(fā)展等因素來(lái)選擇建議。題目指定要有適當(dāng)?shù)撵`活性，給學(xué)生一定的選題權(quán)利，可列出每年開(kāi)設(shè)的所有題目，讓學(xué)生提前自愿申報(bào)2～3個(gè)題目，然后綜合分組。這種適當(dāng)考慮學(xué)生興趣的選題做法將使學(xué)生對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)更有積極性，收效可能更好。
(三)設(shè)計(jì)內(nèi)容應(yīng)結(jié)合專業(yè)最新發(fā)展而適時(shí)更新
為避免多年使用同一設(shè)計(jì)題目可能出現(xiàn)的抄襲現(xiàn)象，指導(dǎo)教師有必要適時(shí)更換設(shè)計(jì)內(nèi)容和要求。鑒于目前設(shè)計(jì)院或施工單位“以高層設(shè)計(jì)為主流”的情況，應(yīng)結(jié)合高層建筑的實(shí)際工程應(yīng)用，增加新型結(jié)構(gòu)體系的設(shè)計(jì)內(nèi)容，以縮短學(xué)生就業(yè)后的工作適應(yīng)期。對(duì)高層鋼結(jié)構(gòu)，應(yīng)要求學(xué)生掌握目前比較流行的結(jié)構(gòu)形式、計(jì)算方法和構(gòu)造要求。因此，筆者在設(shè)計(jì)任務(wù)書中鼓勵(lì)學(xué)生應(yīng)用新型的抗側(cè)力構(gòu)件和新型的結(jié)構(gòu)體系作為設(shè)計(jì)任務(wù)。除了采用傳統(tǒng)的純鋼中心支撐，推薦采用新型的墻板內(nèi)置無(wú)粘結(jié)鋼支撐或桿狀防屈曲支撐(BucklingRestrainedBrace)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的純鋼支撐。除了中心支撐，也鼓勵(lì)采用偏心支撐和鋼板剪力墻等抗側(cè)力構(gòu)件。例如，在2014年的畢業(yè)設(shè)計(jì)中，一名學(xué)生自愿嘗試采用偏心支撐鋼框架結(jié)構(gòu)形式，通過(guò)努力，圓滿完成了設(shè)計(jì)任務(wù)，最終取得了較好成績(jī)。
二、積極有效的師生互動(dòng)是畢業(yè)設(shè)計(jì)取得實(shí)效的基石
(一)注重培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的能力
對(duì)20多層的高層建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，要求學(xué)生學(xué)習(xí)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法和設(shè)計(jì)軟件的使用，進(jìn)行結(jié)構(gòu)建模、內(nèi)力分析和設(shè)計(jì)，這樣的工作不僅量大而且有難度。建議教師提前布置和安排任務(wù)，給學(xué)生自學(xué)的機(jī)會(huì)和時(shí)間。以結(jié)構(gòu)建模和分析為例，筆者一開(kāi)始便盡早安排學(xué)生安裝和學(xué)習(xí)使用結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件ETABS，這樣學(xué)生在做荷載匯集等準(zhǔn)備工作之余，就可以有針對(duì)性地查閱和學(xué)習(xí)該軟件的使用說(shuō)明等資料，到建模和分析環(huán)節(jié)時(shí)，學(xué)生就可以建立結(jié)構(gòu)模型。為學(xué)生自學(xué)軟件后建立的結(jié)構(gòu)模型。應(yīng)當(dāng)注意的是，雖然大多數(shù)學(xué)生之前并未有建立復(fù)雜結(jié)構(gòu)模型的經(jīng)驗(yàn)，也可能因此而心生畏懼，指導(dǎo)教師應(yīng)強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)和使用通用軟件的必要性，讓學(xué)生明白學(xué)好一個(gè)軟件對(duì)將來(lái)應(yīng)用其他類似設(shè)計(jì)軟件也有很好的借鑒作用。教師要耐心引導(dǎo)和鼓勵(lì)，培養(yǎng)學(xué)生的興趣和自信心。可要求學(xué)生先簡(jiǎn)后繁，積累經(jīng)驗(yàn)。學(xué)生消除畏懼心理后，建模和設(shè)計(jì)操作就會(huì)逐漸得心應(yīng)手，在實(shí)踐中熟能生巧。有的學(xué)生在熟練使用軟件后甚至主動(dòng)去鉆研軟件內(nèi)的參數(shù)和求解設(shè)置等功能，提高了對(duì)理論知識(shí)的歸納消化和應(yīng)用能力。
(二)營(yíng)造積極的心理互動(dòng)氛圍
結(jié)構(gòu)方案的確定以及結(jié)構(gòu)建模、分析和設(shè)計(jì)等，這些任務(wù)一環(huán)緊扣一環(huán)，教師應(yīng)在各階段工作中嚴(yán)格檢查，認(rèn)真引導(dǎo)和解惑。以建模和分析為例，因大部分學(xué)生是初次接觸大型設(shè)計(jì)軟件和設(shè)計(jì)規(guī)范等，面對(duì)陌生的軟件以及系數(shù)重重的設(shè)計(jì)公式，要在短時(shí)間內(nèi)掌握并熟練應(yīng)用軟件進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，有較大難度。特別是對(duì)這些軟件在內(nèi)部分析環(huán)節(jié)可能存在的一些缺陷，指導(dǎo)教師必須強(qiáng)調(diào)指出，以免學(xué)生誤入歧途而影響進(jìn)度。因此，指導(dǎo)教師應(yīng)對(duì)軟件的一些關(guān)鍵環(huán)節(jié)有使用經(jīng)驗(yàn)，并能做出正確的判斷，才能引導(dǎo)學(xué)生去認(rèn)真求證，加深理解。這樣也才可能幫助學(xué)生較快熟悉設(shè)計(jì)過(guò)程，培養(yǎng)學(xué)生的自信心和學(xué)習(xí)興趣。畢業(yè)設(shè)計(jì)為師生提供了長(zhǎng)達(dá)一學(xué)期的交流互動(dòng)機(jī)會(huì)，教師應(yīng)在指導(dǎo)工作中傾注熱情，與學(xué)生積極互動(dòng)，這樣不僅能使任務(wù)完成得更加高效，而且也有利于學(xué)生的全面發(fā)展。教師不僅要關(guān)注學(xué)生的專業(yè)訓(xùn)練，也要不失時(shí)機(jī)地對(duì)學(xué)生進(jìn)行職業(yè)道德的言傳身教，引導(dǎo)學(xué)生帶著問(wèn)題去思考和討論，啟迪學(xué)生的智慧，充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性和主動(dòng)性。
三、畢業(yè)設(shè)計(jì)應(yīng)適當(dāng)增加針對(duì)性實(shí)習(xí)
與單純課堂教學(xué)相比，畢業(yè)設(shè)計(jì)屬于實(shí)踐環(huán)節(jié)。但若不加以恰當(dāng)引導(dǎo)，相當(dāng)多的學(xué)生的畢業(yè)設(shè)計(jì)僅僅是對(duì)參考書等資料的簡(jiǎn)單模仿。因此，在畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中，應(yīng)通過(guò)小組或個(gè)人(以整個(gè)年級(jí)為單位的統(tǒng)一畢業(yè)實(shí)習(xí)，針對(duì)性不強(qiáng))的實(shí)習(xí)活動(dòng)，例如參觀鋼結(jié)構(gòu)工程或鋼構(gòu)件制作等，夯實(shí)書本所學(xué)知識(shí)，拓寬知識(shí)面，使學(xué)生獲得真實(shí)感受。此外，通過(guò)實(shí)習(xí)，還可消除學(xué)生不切實(shí)際的想法和由此導(dǎo)致的誤差或錯(cuò)誤，有助于學(xué)生深入思考，以開(kāi)展更加符合實(shí)際應(yīng)用需求的理性創(chuàng)作。
(一)參觀鋼結(jié)構(gòu)工程和鋼結(jié)構(gòu)安裝
應(yīng)組織學(xué)生參觀正在建設(shè)的高層鋼結(jié)構(gòu)工程。因?yàn)閺氖┕ぶ斜┞兜匿摴羌埽瑢W(xué)生可以清楚地觀看構(gòu)件和節(jié)點(diǎn)的加工和連接做法。實(shí)地考察如不可行時(shí)，也應(yīng)提供必要的實(shí)錄視頻、圖形資料和講解，以加深學(xué)生的理解。還可以推薦一些好的參考書和期刊，例如《鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)展與市場(chǎng)》和《建筑結(jié)構(gòu)》等，幫助學(xué)生了解新型鋼結(jié)構(gòu)工程和建造技術(shù)。此類資料圖文并茂，是本科生很好的課外讀物。另外，因高層建筑鋼結(jié)構(gòu)一些基本的構(gòu)造和連接做法等，在低層和多層鋼結(jié)構(gòu)中也有體現(xiàn)。因此，也可組織學(xué)生考察當(dāng)?shù)匾恍┰诮ǖ亩鄬由踔羻螌愉摻Y(jié)構(gòu)工程，例如施工現(xiàn)場(chǎng)的焊縫和螺栓連接等。通過(guò)接觸實(shí)際工程，增強(qiáng)學(xué)生的認(rèn)知能力。
(二)參觀鋼結(jié)構(gòu)加工廠和鋼構(gòu)件制作
在實(shí)習(xí)中，還可組織學(xué)生參觀鋼構(gòu)件加工廠等。隨著新材料和新工藝的快速發(fā)展，目前鋼結(jié)構(gòu)中的大型構(gòu)件的加工制作方法和質(zhì)量控制技術(shù)等都有革新，書本上的知識(shí)也非常有限。必要的學(xué)習(xí)參觀有利于學(xué)生拓展知識(shí)面，幫助他們更好地理解和繪制施工圖。指導(dǎo)教師可組織學(xué)生參觀了解鋼構(gòu)件的生產(chǎn)過(guò)程。例如，參觀工廠的焊接、刨邊和鉆孔等相關(guān)工藝流程等，并做好有針對(duì)性的實(shí)地講解，有利于學(xué)生對(duì)重要概念的理解和對(duì)書本知識(shí)的消化。
四、考核應(yīng)以學(xué)生實(shí)質(zhì)性的進(jìn)步為依據(jù)
(一)注重形式，更追求質(zhì)量
學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)要求學(xué)生完成不少于9張的1號(hào)圖紙，有些學(xué)生甚至能提供多達(dá)14張或者更多的圖紙。誠(chéng)然，為確保培養(yǎng)質(zhì)量，數(shù)量上的要求是必要的，但任務(wù)完成的質(zhì)量更為重要。筆者曾在一次鋼結(jié)構(gòu)畢業(yè)設(shè)計(jì)的答辯中發(fā)現(xiàn)，能夠提供十多張圖紙的學(xué)生，計(jì)算書雖然寫的很飽滿，但是連一個(gè)常用角焊縫的符號(hào)代表什么意思也回答不上來(lái)。可見(jiàn)，依葫蘆畫瓢的做法，在本科畢業(yè)設(shè)計(jì)中依然存在。再以結(jié)構(gòu)施工圖的繪制為例，在堅(jiān)持部分圖紙必須手繪完成這一傳統(tǒng)做法的基礎(chǔ)上，為了提高學(xué)生應(yīng)用計(jì)算機(jī)作圖的能力，目前鼓勵(lì)采用計(jì)算機(jī)繪圖。但應(yīng)強(qiáng)調(diào)的是，計(jì)算機(jī)作圖應(yīng)讓學(xué)生利用Auto-CAD軟件親手繪制，不能依靠設(shè)計(jì)軟件和繪圖軟件等自動(dòng)出圖。雖然從表現(xiàn)形式上看，自動(dòng)出圖比學(xué)生親手繪圖的圖面更美觀和全面，但這樣會(huì)使學(xué)生過(guò)分依賴軟件而使其基本技能得不到應(yīng)有的訓(xùn)練，導(dǎo)致學(xué)生對(duì)設(shè)計(jì)理論不熟悉，不能提高識(shí)圖和繪圖能力，并且也難以準(zhǔn)確把握和判斷其設(shè)計(jì)結(jié)果。因此，教師在畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)時(shí)刻提醒學(xué)生，在寫計(jì)算書或繪圖時(shí)，每寫一句，每畫一筆，都要弄清楚為什么，真正弄懂了才算得上學(xué)有所獲。
篇3
1.鋼柱安裝
鋼柱在運(yùn)輸?shù)轿恢螅臄[放安裝過(guò)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(zhǎng)度，吊裝過(guò)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(dòng)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(cè)。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(cè)定其差值，適當(dāng)?shù)脑黾訅|片(注意墊片最多不能超過(guò)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(duì)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(tái)經(jīng)緯儀進(jìn)而從鋼柱的兩個(gè)側(cè)面來(lái)觀測(cè)，利用纜風(fēng)繩的擺動(dòng)來(lái)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(duì)鋼梁吊裝之前，需要仔細(xì)的檢查它的編號(hào)、型號(hào)、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(duì)鋼梁身上的污物和浮銹進(jìn)行清除摩擦，并且將梁和柱對(duì)接的定位線標(biāo)記在梁身。(2)吊裝過(guò)程運(yùn)用兩點(diǎn)綁匝吊裝法對(duì)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(lái)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(guò)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(guò)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(guò)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(duì)拌料振動(dòng)篩過(guò)濾，然后把過(guò)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(guò)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(méi)有結(jié)塊、稠度均勻，還要求流動(dòng)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(guò)程中，第一遍為防止涂料在固化過(guò)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(guò)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(guò)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(gòu)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(gòu)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(duì)進(jìn)場(chǎng)的構(gòu)件、材料要及時(shí)報(bào)檢，保證其質(zhì)量。施工現(xiàn)場(chǎng)必須對(duì)現(xiàn)場(chǎng)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(chǎng)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(guò)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(chǎng)對(duì)工程質(zhì)量進(jìn)行監(jiān)督管理。具體實(shí)施過(guò)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(chǎng)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
1.2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(dòng)力荷載，輕型鋼結(jié)構(gòu)的桿件基本上都是在工廠經(jīng)過(guò)精密的計(jì)算之后加工出來(lái)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(huì)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(duì)于一個(gè)剛剛經(jīng)過(guò)大地震的地區(qū)來(lái)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。
1.3施工建筑方式簡(jiǎn)單方便
輕型鋼建筑是采用最為先進(jìn)的自動(dòng)化制造設(shè)備批量生產(chǎn)出來(lái)的，建筑的大體可以進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)組裝，在現(xiàn)場(chǎng)安裝的時(shí)候不會(huì)受到氣候等外界因素的影響，施工的速度非常快，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。
2輕型鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)建筑空間設(shè)計(jì)
2.1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(huì)更高一些，在建筑使用后，進(jìn)行拆除時(shí)對(duì)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(cāng)庫(kù)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。
2.2輕型鋼結(jié)構(gòu)屋蓋體系
2.2.1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(guó)的哈羅文娛中心、美國(guó)的芝加哥國(guó)會(huì)大廳、我國(guó)的首都體育館等建筑都是網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的。
篇5
1．3精軋工藝控制精軋階段在奧氏體未再結(jié)晶區(qū)進(jìn)行，該階段變形逐漸累積，一方面促進(jìn)奧氏體晶粒“扁平化”，另一方面在奧氏體晶粒內(nèi)形成大量位錯(cuò)，增加鐵素體晶粒形核位置，細(xì)化晶粒。Nb元素顯著抑制了奧氏體晶粒再結(jié)晶，提高了奧氏體未再結(jié)晶區(qū)溫度。精軋階段從中間坯溫度降到奧氏體未再結(jié)晶區(qū)后開(kāi)始，同時(shí)考慮到成品鋼板較厚，為了避免終軋后鋼板溫度過(guò)高，精軋開(kāi)軋溫度大于900℃，3道次軋制完成，終軋溫度定為850℃。為了避免終軋溫度過(guò)高，鋼板表面生成嚴(yán)重氧化鐵皮，同時(shí)為了促進(jìn)V化合物的析出，對(duì)終軋鋼板進(jìn)行弱控冷，冷速6℃/s，終冷(返紅)溫度700℃。
2試制結(jié)果
2．1材料的實(shí)際化學(xué)成分在包鋼寬厚板線冶煉工序按照表3的成分要求煉鋼，煉鋼過(guò)程中要注意控制夾雜物和有害元素，并利用寬厚板線直弧形連鑄機(jī)制造300mm厚連鑄板坯，要求控制偏析、疏松、裂紋等缺陷，為軋制工序提供成分精確、冶金質(zhì)量?jī)?yōu)良的優(yōu)質(zhì)連鑄板坯，板坯低倍照片見(jiàn)圖1。鑄坯的中心偏析程度較輕，無(wú)嚴(yán)重疏松、裂紋等缺陷，內(nèi)部質(zhì)量?jī)?yōu)良。
2．2鋼板生產(chǎn)工藝選用自產(chǎn)優(yōu)質(zhì)連鑄板坯，其尺寸為3100mm×1960mm×3000mm(長(zhǎng)×寬×高)。裝爐加熱，板坯出爐后進(jìn)行除鱗，分兩階段軋制成80mm的厚規(guī)格鋼板。
2．3鋼板的力學(xué)性能及探傷分別從成品鋼板上進(jìn)行取樣，分別按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)制取拉伸、沖擊、冷彎試樣，并分別按標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢驗(yàn)。鋼板的各項(xiàng)力學(xué)性能檢測(cè)值見(jiàn)表4。對(duì)鋼板的Z向性能進(jìn)行檢驗(yàn)，試樣厚度方向斷面收縮率最小值為37%，平均值為45%，完全滿足Z35級(jí)別要求。為進(jìn)一步考察Q460GJC鋼板在更苛刻條件下的沖擊性能，對(duì)試樣進(jìn)行－20℃沖擊吸收功檢驗(yàn)，沖擊吸收功平均值大于100J，低溫沖擊韌性良好。此外，按照GB/T2970對(duì)鋼板進(jìn)行超聲波探傷檢驗(yàn)，結(jié)果達(dá)到Ⅰ級(jí)。綜合來(lái)看，包鋼開(kāi)發(fā)的厚規(guī)格Q460GJC鋼板組織、性能穩(wěn)定，綜合力學(xué)性能優(yōu)良。
2．4鋼板金相組織及分析從鋼板的1/4、1/2厚度處取金相試樣。試樣經(jīng)磨制和拋光后用4%硝酸酒精浸蝕進(jìn)行顯微組織分析。金相照片見(jiàn)圖2:通過(guò)分析金相發(fā)現(xiàn)，鋼板的組織以鐵素體、珠光體為主，晶粒度為8．5～9．5級(jí)，平均晶粒尺寸為20μm，晶粒組織細(xì)小、均勻。鋼板的近表面組織成針狀，這主要是鋼板表面冷速較快造成，針狀組織促進(jìn)了鋼板強(qiáng)度的提高。在鋼板心部出現(xiàn)了貝氏體相，這主要是由于C、Mn元素偏析造成鋼板心部產(chǎn)生成分過(guò)冷造成的。整體來(lái)看，組成鋼板的主要組織為鐵素體加珠光體加少量貝氏體。
篇6
1.1輕鋼結(jié)構(gòu)建筑的發(fā)展現(xiàn)狀
改革開(kāi)放以來(lái)，中國(guó)的鋼產(chǎn)量有了很大的提高，特別是從1997年以后，中國(guó)的鋼產(chǎn)量突破1億t，但中國(guó)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(guó)作為產(chǎn)鋼大國(guó)的地位是很不相稱的，為此，國(guó)家外經(jīng)貿(mào)委會(huì)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(zhēng)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(guó)輕鋼結(jié)構(gòu)住宅起步很晚，只是改革開(kāi)放后，從國(guó)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(huì)。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(huì)社贈(zèng)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(guó)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(kāi)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(lái)。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(kāi)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(wàn)平方米，這說(shuō)明了鋼結(jié)構(gòu)住宅的發(fā)展勢(shì)頭良好。
近年來(lái)，隨著城市建設(shè)的發(fā)展和高層建筑的增多，中國(guó)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(guó)大中城市中，人多、土地資源少，而人們對(duì)住宅密度、環(huán)境綠地等要求越來(lái)越高的情況下，較大范圍應(yīng)用鋼結(jié)構(gòu)住宅，這是中國(guó)生產(chǎn)力發(fā)展到一定階段的必然產(chǎn)物，它是符合國(guó)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(shì)分析
2.1鋼結(jié)構(gòu)住宅結(jié)構(gòu)上的優(yōu)勢(shì)
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(kāi)間布置，使建筑平面能夠合理分隔、靈活方便，創(chuàng)造開(kāi)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(kāi)間過(guò)大，就會(huì)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(gòu)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(lái)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(shì)
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(chǎng)安裝。由于現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)量小，對(duì)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(guò)，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(huì)認(rèn)可度
輕鋼結(jié)構(gòu)住宅的發(fā)展面臨的首要問(wèn)題是整個(gè)社會(huì)對(duì)這種新住宅體系的接受需要一個(gè)過(guò)程。輕鋼結(jié)構(gòu)住宅體系是在國(guó)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(lái)的，這兩種體系雖然在國(guó)外已經(jīng)十分成熟和完善，但是對(duì)于中國(guó)來(lái)說(shuō)卻完全是新東西。，因而各種困難幾乎無(wú)處不在。中國(guó)的消費(fèi)者由于長(zhǎng)期以來(lái)住慣了磚混或鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的住宅，從慢慢開(kāi)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(guò)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(guò)去缺乏技術(shù)引導(dǎo)，市場(chǎng)需求沒(méi)有達(dá)到產(chǎn)業(yè)化程度，因此，中國(guó)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(guó)外運(yùn)來(lái)，甚至有些由外商在中國(guó)大陸委托加工的部件，往往也只能到國(guó)外去采購(gòu)，在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)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(guó)內(nèi)無(wú)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(guó)建筑類專業(yè)的工程技術(shù)人員對(duì)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(wú)多少難度，但真正推行起來(lái)卻往往缺乏得力的骨干。
3.4工程造價(jià)問(wèn)題
目前，輕鋼結(jié)構(gòu)住宅在中國(guó)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(guó)內(nèi)消費(fèi)者近期還難以接受。然而這種價(jià)格在國(guó)外比起其他結(jié)構(gòu)形式住宅的造價(jià)來(lái)說(shuō)，卻具有很強(qiáng)的競(jìng)爭(zhēng)力，這也就是為什么輕鋼結(jié)構(gòu)住宅體系在國(guó)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(huì)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(guó)家和地區(qū)，人均GDP約為中國(guó)的40～50倍，勞動(dòng)力價(jià)格約為中國(guó)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(guó)家遠(yuǎn)比中國(guó)更易被市場(chǎng)接受。而中國(guó)由于科技和生產(chǎn)力發(fā)展水平較低，勞動(dòng)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(duì)下傳統(tǒng)建筑形式住宅的競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)反倒不夠明娃，因而市場(chǎng)接受起來(lái)比較緩慢。
3.5缺乏有針對(duì)性的鋼結(jié)構(gòu)住宅規(guī)范及相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)
中國(guó)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范是針對(duì)兒十年來(lái)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(guó)屬于技術(shù)空白，所以不能滿足
中國(guó)現(xiàn)行強(qiáng)制性規(guī)范的某些條文。例如中國(guó)建國(guó)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(guó)的《建筑設(shè)汁防火規(guī)范》在材料選用方面似乎較國(guó)外苛刻，輕鋼結(jié)構(gòu)住宅難以滿足其要求。這種與國(guó)內(nèi)規(guī)范不銜接的狀況，使輕鋼結(jié)構(gòu)住宅項(xiàng)目無(wú)論在工程報(bào)建階段還是在工程驗(yàn)收階段，都會(huì)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(guò)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(guó)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(guó)加入WTO以后，國(guó)外許多住宅生產(chǎn)企業(yè)希望進(jìn)入中國(guó)大陸市場(chǎng)，但是他們搞不清自己來(lái)到中國(guó)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(guó)家的最低水平推算，中國(guó)鋼結(jié)構(gòu)用鋼量至少有3600萬(wàn)t的發(fā)展空間。在近期內(nèi)，國(guó)家將大力發(fā)展鋼結(jié)構(gòu)建筑，力爭(zhēng)每年建筑鋼結(jié)構(gòu)用鋼將占全國(guó)鋼材總產(chǎn)量的3％以上，年均鋼材消費(fèi)量為350萬(wàn)t～400萬(wàn)t；到2015年，將再翻一番，全國(guó)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(jiàn)，鋼結(jié)構(gòu)住宅市場(chǎng)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(guó)鋼鐵企業(yè)冶煉技術(shù)的提高，為適應(yīng)市場(chǎng)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(kāi)發(fā)的耐火耐候鋼，它是通過(guò)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(dòng)鋼結(jié)構(gòu)住宅的發(fā)展。
4.2國(guó)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(guó)才剛剛涉入，中國(guó)現(xiàn)在是一個(gè)產(chǎn)鋼大國(guó)，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(guó)家建設(shè)部和國(guó)家經(jīng)貿(mào)委一致通過(guò)，將“輕型鋼結(jié)構(gòu)住宅建筑通用體系的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用”作為中國(guó)建筑業(yè)用鋼的突破點(diǎn)，并正式列入國(guó)家重點(diǎn)技術(shù)創(chuàng)新項(xiàng)目。這一舉措為中國(guó)的鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。如今，由于國(guó)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(shì)來(lái)吸引市民目光，刺激消費(fèi)，增加市場(chǎng)的購(gòu)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(lái)，輕鋼結(jié)構(gòu)住宅必然會(huì)給住宅產(chǎn)業(yè)和建筑行業(yè)帶來(lái)一場(chǎng)深層次的革命。
4.4發(fā)展輕鋼結(jié)構(gòu)住宅是中國(guó)住宅產(chǎn)業(yè)化的必由之路
住宅產(chǎn)業(yè)化是中國(guó)住宅業(yè)發(fā)展的必由之路，因?yàn)檫@將成為推動(dòng)中國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展新的增長(zhǎng)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(guó)住宅產(chǎn)業(yè)的發(fā)展水平和前途。
篇7
建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的鋼結(jié)構(gòu)一般采用的分析方法是線彈性分析，目前鋼結(jié)構(gòu)實(shí)際設(shè)計(jì)中，結(jié)構(gòu)分析通常為線彈性分析，條件允許時(shí)考慮P-Δ，p-δ。如果鋼結(jié)構(gòu)建筑工程項(xiàng)目有特殊要求情況下可采用現(xiàn)行的有限元軟件分析建筑結(jié)構(gòu)的幾何非線性和剛才的碳素性能。可有效提高建筑結(jié)構(gòu)分析的精準(zhǔn)度。需要提出的是對(duì)于鋼結(jié)構(gòu)的分析并不是一定要采用軟件進(jìn)行分析，對(duì)于比較典型的鋼結(jié)構(gòu)可通過(guò)查閱力學(xué)手冊(cè)的方式比較直接地確定結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和變形。對(duì)于結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單的建筑一般采用人工手算的方式進(jìn)行分析。對(duì)于結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜的工程需借助軟件來(lái)建模后分析。
3.構(gòu)件設(shè)計(jì)
在進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)人員的首要工作就是對(duì)構(gòu)件材料的選擇。一般在鋼結(jié)構(gòu)建筑設(shè)計(jì)中比較常用的是Q235和Q345。一般鋼結(jié)構(gòu)的主體結(jié)構(gòu)使用一種鋼種，主要目的是便于工程管理。從建筑經(jīng)濟(jì)性角度分析，也可以將不同的強(qiáng)度的鋼材組合使用，比如對(duì)強(qiáng)度要求時(shí)應(yīng)選擇Q345，對(duì)穩(wěn)定性要求高時(shí)應(yīng)選Q235。在鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件截面設(shè)計(jì)中，對(duì)截面的驗(yàn)算一般使用彈塑性方法，但這種驗(yàn)算方法和結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算的彈性方法不是一致的；目前，多數(shù)的結(jié)構(gòu)軟件都是對(duì)截面驗(yàn)算后進(jìn)行處理，而隨著軟件技術(shù)的發(fā)展，部分的軟件可不通過(guò)構(gòu)件直接對(duì)截面進(jìn)行驗(yàn)算，而是根據(jù)給定的截面庫(kù)中選擇截面加大一級(jí)的方式自動(dòng)對(duì)截面分析驗(yàn)算，可有效地減少設(shè)計(jì)人員對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件截面驗(yàn)算的工作量。
4.節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)
根據(jù)現(xiàn)代鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)傳力特性的不同可將節(jié)點(diǎn)分為剛接、鉸接和半剛接；節(jié)點(diǎn)的連接比較常用的方式是等強(qiáng)設(shè)計(jì)和實(shí)際受力設(shè)計(jì)兩種。就當(dāng)前的鋼結(jié)構(gòu)建筑設(shè)計(jì)中比較常用的節(jié)點(diǎn)形式是剛接和鉸接，這是因?yàn)檫@類節(jié)點(diǎn)的連接數(shù)據(jù)可以從有關(guān)的鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)手冊(cè)中直接查閱。也可通過(guò)結(jié)構(gòu)軟件后處理部分自動(dòng)完成連接。節(jié)點(diǎn)焊接也是節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)的重要設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，應(yīng)嚴(yán)格按照鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的規(guī)范規(guī)定控制焊縫的尺寸和形式。比如，所選用的焊條應(yīng)和焊接的金屬材質(zhì)相匹配：E43對(duì)應(yīng)Q235，E50對(duì)應(yīng)Q345，Q235與Q345連接時(shí)應(yīng)選低強(qiáng)度的E43。焊接設(shè)計(jì)中應(yīng)嚴(yán)格控制焊縫，不能隨意的加大焊縫，焊縫重心應(yīng)同被連接構(gòu)件重心重合或接近。就栓接節(jié)點(diǎn)而言，普通的螺栓抗剪性能比較差，一般使用在結(jié)構(gòu)的次要部位。對(duì)于結(jié)構(gòu)重要部位，對(duì)抗剪性能要求高時(shí)應(yīng)采用高強(qiáng)度螺栓，當(dāng)前在鋼結(jié)構(gòu)建筑設(shè)計(jì)中選用比較多是螺栓強(qiáng)度等級(jí)為8.8和10．9。
5.圖紙編制
建筑鋼結(jié)構(gòu)圖分設(shè)計(jì)圖和施工詳圖兩階段。設(shè)計(jì)圖是設(shè)計(jì)單位提供給構(gòu)件制造廠用來(lái)編制施工詳圖的依據(jù)。鋼結(jié)構(gòu)制造廠根據(jù)設(shè)計(jì)單位提供的設(shè)計(jì)圖，按照?qǐng)D紙內(nèi)容要求，比如各種參數(shù)、工藝、技術(shù)等編制施工詳圖。
篇8
在工業(yè)建筑中，鋼結(jié)構(gòu)的常規(guī)應(yīng)用由來(lái)已久，我國(guó)多數(shù)工業(yè)廠房均采用的是常規(guī)鋼結(jié)構(gòu)人字梁以及工字梁，這些常規(guī)鋼結(jié)構(gòu)已成為工業(yè)早期時(shí)代的主要象征。而這些特征構(gòu)成了我國(guó)的吊車梁式系統(tǒng)以及常規(guī)鋼屋架系統(tǒng)。由于民用建筑、商用建筑以及工業(yè)建筑各有不同，在進(jìn)行工業(yè)建筑時(shí)要求建筑結(jié)構(gòu)能夠?yàn)楣I(yè)生產(chǎn)以及施工提供最好的跨度及空間。而傳統(tǒng)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)已經(jīng)不能完全滿足現(xiàn)在工業(yè)生產(chǎn)在跨度以及空間上的相關(guān)需求，從而鑒于此基礎(chǔ)上的鋼屋架系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生，屋架系統(tǒng)主要由屋架、系桿以及支撐組成。同時(shí)吊車梁系統(tǒng)作為工業(yè)廠房的重要部分，多數(shù)廠房中均設(shè)有吊車，主要由車檔、吊車梁、軌道、制動(dòng)結(jié)構(gòu)及連接件等構(gòu)成。在傳統(tǒng)鋼筋砼結(jié)構(gòu)不能夠滿足新時(shí)代工業(yè)建筑在相應(yīng)功能及跨度上需求時(shí)多采用鋼結(jié)構(gòu)。如(1)材料堆場(chǎng)、大型倉(cāng)庫(kù)以及飛機(jī)裝配車間等多采用鋼結(jié)構(gòu)體系，這些鋼結(jié)構(gòu)體系多為網(wǎng)架、拱架、門式剛架以及懸索等;(2)建筑物受到動(dòng)力荷載影響時(shí)，多采用鋼結(jié)構(gòu)體系;(3)碳素廠高樓部碳素振動(dòng)成型機(jī)對(duì)相應(yīng)結(jié)構(gòu)的耐疲勞程度和強(qiáng)度要求均較高時(shí)，多采用鋼結(jié)構(gòu)體系;(4)在高烈度區(qū)，鋼筋砼結(jié)構(gòu)早已超出了現(xiàn)行工業(yè)行業(yè)的規(guī)范以及規(guī)定，應(yīng)采用鋼結(jié)構(gòu)以滿足其新的需要;(5)原有廠房需改建或擴(kuò)建時(shí)，多采用鋼結(jié)構(gòu)。綜上即可知，鋼結(jié)構(gòu)在現(xiàn)今工業(yè)建筑中有著十分重要的作用，且應(yīng)用廣泛。
1．2工業(yè)鋼結(jié)構(gòu)在建筑工程中的應(yīng)用方向
在工業(yè)建筑中，相關(guān)人員應(yīng)該根據(jù)規(guī)定的生產(chǎn)流程來(lái)為工藝服務(wù)。在這個(gè)過(guò)程中，工業(yè)鋼結(jié)構(gòu)的形式、材料與空間等多個(gè)方面都有特殊的標(biāo)準(zhǔn)。由于建筑體量比較大，要求相關(guān)人員應(yīng)該注重把握好尺度，熟練掌握新材料技術(shù)。因此，工業(yè)建筑與普通建筑相比，具有一定的特殊性。在工業(yè)建筑中，一些比較簡(jiǎn)單的建材會(huì)被新建材取代，落后的施工工藝會(huì)被淘汰。如今在工業(yè)鋼結(jié)構(gòu)方面，包括鋼纜、構(gòu)件和型材等方面的建材類型越來(lái)越豐富。另外，高性能施工涂料的應(yīng)用有效地解決了工業(yè)鋼結(jié)構(gòu)中存在的防火、防腐、防污染以及隔熱等多個(gè)方面的問(wèn)題。隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展與科學(xué)技術(shù)的日益進(jìn)步，涌出了很多新的設(shè)備、工藝與材料，有利于迎合工業(yè)建筑設(shè)計(jì)的更高要求，落后的原有工業(yè)建筑體系應(yīng)該與時(shí)俱進(jìn)，實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步的完善。
2鋼結(jié)構(gòu)在工業(yè)建筑中存在的問(wèn)題
目前，人們對(duì)工業(yè)鋼結(jié)構(gòu)在建筑方面的相關(guān)認(rèn)識(shí)還不夠全面。傳統(tǒng)混凝土結(jié)構(gòu)一直影響著人們的建筑觀念，直到現(xiàn)在也還沒(méi)有徹底轉(zhuǎn)變。工業(yè)鋼結(jié)構(gòu)體系還不夠完善，其具有一定的復(fù)雜性以及綜合性，涉及到多種配套體系，比如屋面、墻體、防腐、隔熱和保溫等多個(gè)方面的配套材料。而國(guó)內(nèi)的工業(yè)鋼結(jié)構(gòu)與發(fā)達(dá)國(guó)家相比，其技術(shù)水平與設(shè)計(jì)理念相對(duì)落后，專業(yè)人才的培養(yǎng)、新產(chǎn)品的研發(fā)、設(shè)備的制作與安裝水平、鋼材質(zhì)量等多個(gè)方面都沒(méi)有得到很明顯的提升。從事工業(yè)鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、制作、安裝以及監(jiān)理等領(lǐng)域的相關(guān)工作人員依舊沒(méi)有掌握好新知識(shí)，沒(méi)有徹底轉(zhuǎn)變新理念，沒(méi)有充分挖掘新材料，對(duì)新的施工方法也缺乏足夠的掌握力度。
3優(yōu)化工業(yè)建筑施工過(guò)程中的鋼結(jié)構(gòu)
在實(shí)際工作中，為了有效地提高工業(yè)建筑中鋼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。
3.1需要我們確保腳螺栓的穩(wěn)定與堅(jiān)固，保證在腳螺栓使用過(guò)程中控制得當(dāng)，且可以保證鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用合理有效。對(duì)腳螺栓的安裝與埋設(shè)，需要重視其精度問(wèn)題，以保證其他環(huán)節(jié)的有序穩(wěn)定運(yùn)行。
3.2要在地腳螺栓的安裝中，注意鋼柱的準(zhǔn)備，有效地協(xié)調(diào)平面控制網(wǎng)全系統(tǒng)的每個(gè)環(huán)節(jié)，進(jìn)而更好地保證螺栓的安裝精度，使鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性增加。
3.3要注意順利彈出柱腳底板十字線、地腳螺栓的中心線，并將柱腳剪力孔做好積極的清理工作，在鋼柱就位后，要將標(biāo)高調(diào)整好，并堅(jiān)固螺母。
3.4對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的施工需要注意梁柱安裝，并控制梁柱之間的柱間支撐精度，使空間單元的穩(wěn)定性提高，以保證其他安裝工作有效進(jìn)行。
3.5要注意合理有效地應(yīng)用墊板，確保墊板定位線精準(zhǔn)，以對(duì)后續(xù)鋼結(jié)構(gòu)施工整體運(yùn)作起到優(yōu)化的作用。此外，在安裝結(jié)構(gòu)構(gòu)件中，要健全構(gòu)件儲(chǔ)備，并能夠充分地利用構(gòu)件設(shè)備，更好地滿足實(shí)際鋼結(jié)構(gòu)工作需要。堆放要合理規(guī)范，管理科學(xué)。每個(gè)存放場(chǎng)地均要有專人管理，根據(jù)供貨需要攜帶清單取貨，適時(shí)清點(diǎn)。
篇9
由于國(guó)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(guó)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(wèn)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(shì)，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(duì)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(jiǎn)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(guó)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(kāi)發(fā)出來(lái)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(hào)、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(duì)于多、高層住宅鋼結(jié)構(gòu)體系來(lái)說(shuō)，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(duì)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(duì)其最小鍍鋅量和耐火時(shí)間要求較高，單方價(jià)格相對(duì)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(jí)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(shì)。
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(duì)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(cè)算分析，對(duì)于多層建筑，不同層數(shù)對(duì)土建工程造價(jià)的影響為10%-25%；不同層高對(duì)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(guò)9m，超過(guò)9m時(shí)，屋面檁條、吊車梁與墻架體系的用鋼量也會(huì)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(guò)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(duì)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(chǎng)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(yǔ)
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建筑鋼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性設(shè)計(jì)
鋼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性設(shè)計(jì)、在各種類型的鋼結(jié)構(gòu)中，由于結(jié)構(gòu)失穩(wěn)造成的傷亡事故時(shí)有發(fā)生、為了更好地保證鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定設(shè)計(jì)中構(gòu)件不失穩(wěn)定，保證工程質(zhì)量及使用安全，有必要對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性設(shè)計(jì)進(jìn)行詳細(xì)探討。
1.1鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的概念。鋼結(jié)構(gòu)強(qiáng)度小或失穩(wěn)都會(huì)造成結(jié)構(gòu)破壞，但是強(qiáng)度與穩(wěn)定的概念并不相同、鋼結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度是一個(gè)應(yīng)力問(wèn)題，指結(jié)構(gòu)或者單個(gè)構(gòu)件在穩(wěn)定平衡狀態(tài)下由荷載引起的最大應(yīng)力(或內(nèi)力)是否超過(guò)建筑材料的極限強(qiáng)度、鋼材以其屈服點(diǎn)作為極限強(qiáng)度、而穩(wěn)定是一個(gè)變形問(wèn)題，構(gòu)件所受外部荷載與結(jié)構(gòu)內(nèi)部抵抗力間是不穩(wěn)定的，關(guān)鍵是找出這一不穩(wěn)定的平衡狀態(tài)，避免變形急劇增長(zhǎng)而發(fā)生失穩(wěn)破壞。
1.2鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性設(shè)計(jì)要點(diǎn)。在符合鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的一般原則前提下，要保證鋼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性還需滿足以下條件：
1.2.1鋼結(jié)構(gòu)布置必須從體系和各組成部分的穩(wěn)定性要求整體考慮，目前鋼結(jié)構(gòu)大多是按照平面體系進(jìn)行設(shè)計(jì)，如桁架和框架、保證平面結(jié)構(gòu)不出現(xiàn)平面外失穩(wěn)，要求平面結(jié)構(gòu)構(gòu)件的平面穩(wěn)定計(jì)算需與結(jié)構(gòu)布置相一致，如增加必要的支撐構(gòu)件等。
1.2.2實(shí)用計(jì)算方法所依據(jù)的簡(jiǎn)圖與結(jié)構(gòu)計(jì)算簡(jiǎn)圖保持一致中層或多層框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)框架穩(wěn)定分析通常是省略的，只進(jìn)行框架柱的穩(wěn)定計(jì)算、由于框架各柱的桿件穩(wěn)定計(jì)算的常用力法、穩(wěn)定參數(shù)等是依據(jù)一定的簡(jiǎn)化典型情況或假設(shè)者得出的，因此設(shè)計(jì)者要能保證所有的條件符合假設(shè)時(shí)才能應(yīng)用。
2建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
2.1基本原則。建筑鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)必須符合一定的原則，確保所設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)合理，安全可靠。①所做結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)符合建筑物的使用要求，有足夠的強(qiáng)度、剛度和穩(wěn)定性，有良好的耐久性；②所設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)應(yīng)盡可能節(jié)約鋼材，減輕鋼結(jié)構(gòu)重量；盡可能縮短制造、安裝時(shí)間，應(yīng)便于運(yùn)輸、便于維護(hù)，減少成本；③盡量注意美觀，對(duì)于外露結(jié)構(gòu)有一定建筑美學(xué)要求。
2.2設(shè)計(jì)過(guò)程。
2.2.1收集資料：鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程的前期準(zhǔn)備工作首要的就是要收集相關(guān)資料，包括各種環(huán)境資料、相關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)等、目前我國(guó)實(shí)行的是《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》gb50017-2003其次，還需要了解結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的習(xí)慣做法，根據(jù)以往的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)找出最優(yōu)設(shè)計(jì)方案。
2.2.2確定結(jié)構(gòu)體系、柱網(wǎng)：鋼結(jié)構(gòu)體系的確定主要考慮兩個(gè)方面:橫向結(jié)構(gòu)系統(tǒng)和縱向結(jié)構(gòu)系統(tǒng)。橫向系統(tǒng)需要綜合考慮建筑使用要求、剛度要求、結(jié)構(gòu)受力情況、材料選用等具體情況來(lái)確定；縱向系統(tǒng)一般由相關(guān)構(gòu)件如柱及其支撐、壓架、車梁及制動(dòng)梁或桁架、墻梁等組成、柱網(wǎng)則需要依據(jù)建筑使用要求、經(jīng)濟(jì)柱距及跨度、建筑美觀等方面要求來(lái)設(shè)計(jì)、其它方面的考慮還包括造價(jià)、跨度、制作安裝難度等。
3建筑鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢(shì)與不足
3.1鋼結(jié)構(gòu)的材料優(yōu)勢(shì)。鋼結(jié)構(gòu)是用鋼板、熱軋型鋼或冷加工成型的薄壁型鋼制造而成的，和混凝土等其它材料的結(jié)構(gòu)相比，鋼結(jié)構(gòu)具有諸多優(yōu)勢(shì)：首先，鋼材的強(qiáng)度高，塑性和韌性好、強(qiáng)度高使其適用于跨度大或荷載很大的構(gòu)件和結(jié)構(gòu)，而塑性和韌性好對(duì)動(dòng)力荷載的適應(yīng)性較強(qiáng)，不會(huì)輕易因超載而突然斷裂、鋼結(jié)構(gòu)還具有良好的吸能能力和延性，這賦予了鋼結(jié)構(gòu)優(yōu)越的抗震性能。其次，鋼材內(nèi)部組織接近于勻質(zhì)和各向同性，在一定的應(yīng)力幅度內(nèi)鋼材的反應(yīng)幾乎是完全彈性的，加之冶煉和軋制過(guò)程中材質(zhì)波動(dòng)的范圍小，因此，鋼結(jié)構(gòu)的實(shí)際受力情況和工程力學(xué)計(jì)算結(jié)果比較符合，有助于提供設(shè)計(jì)施工的精確性。
3.2鋼結(jié)構(gòu)在建筑上的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。鋼結(jié)構(gòu)所具備的上述特點(diǎn)使其在建筑應(yīng)用上具有磚混結(jié)構(gòu)、混凝土結(jié)構(gòu)所沒(méi)有的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。首先，鋼結(jié)構(gòu)自重輕，且延性好，因此所建建筑的抗震性能優(yōu)良，因其總質(zhì)量小，地震力效應(yīng)相應(yīng)也小，而其良好的延性也能對(duì)地震效應(yīng)起到緩沖作用、混凝土施工時(shí)管道般需要在梁底通過(guò)，這樣會(huì)占用較大空間，使樓層凈高減少、而使用鋼結(jié)構(gòu)可在梁腹板處開(kāi)孔走管道，因此建造相同的樓層高度，采用鋼結(jié)構(gòu)可達(dá)到提高層間凈高的效果。此外，與傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)需要“肥梁胖柱”才能建造較大開(kāi)間相比，由于鋼結(jié)構(gòu)輕質(zhì)高強(qiáng)，因此可以簡(jiǎn)中實(shí)現(xiàn)大跨與復(fù)雜幾何結(jié)構(gòu)，創(chuàng)造開(kāi)放式住宅。
3.3鋼結(jié)構(gòu)的不足。鋼結(jié)構(gòu)因其優(yōu)勢(shì)而得到廣泛應(yīng)用，近年來(lái)產(chǎn)生的鋼結(jié)構(gòu)住宅也促進(jìn)了住宅產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展進(jìn)程，尤其鋼結(jié)構(gòu)使用過(guò)程的環(huán)保性還符合社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的需要，帶來(lái)了良好的綜合效益、但鋼材也存在其固有不足、比如鋼材的耐腐蝕性和耐火性較差，因此鋼結(jié)構(gòu)使用時(shí)需要進(jìn)行較嚴(yán)格的防護(hù)，其防護(hù)時(shí)費(fèi)用高于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、鋼材雖有一定的耐熱性，但在溫度達(dá)150℃以上時(shí)，鋼結(jié)構(gòu)需要加隔熱層加以保護(hù)、鋼材不耐火，重要的結(jié)構(gòu)必須注意采取防火措施、鋼材的強(qiáng)度高，所做構(gòu)件多數(shù)壁薄且截面較小，受壓時(shí)為了在強(qiáng)度與穩(wěn)定之間取得最優(yōu)，往往滿足了穩(wěn)定的要求，而使得強(qiáng)度不能充分發(fā)揮等。
4建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)注意的問(wèn)題
4.1鋼結(jié)構(gòu)住宅的設(shè)計(jì)。鋼結(jié)構(gòu)住宅有低層和多層之分、低層一般用于別墅，而多層用于公寓、根據(jù)抗震規(guī)范gb50011對(duì)12層以下和以上房屋的不同要求，建造鋼結(jié)構(gòu)住宅一般不宜超過(guò)12層。鋼結(jié)構(gòu)住宅抗震性能受結(jié)構(gòu)布置規(guī)則性影響、因此，其平面布置應(yīng)力求規(guī)則、對(duì)稱、不規(guī)則布置在地震時(shí)容易遭到損壞。
4.3鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)。
4.3.1借助于計(jì)算機(jī)技術(shù)和相關(guān)軟件的發(fā)展，目前鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中結(jié)構(gòu)和構(gòu)件的平面內(nèi)強(qiáng)度及整體穩(wěn)定計(jì)算可由計(jì)算機(jī)輔助完成，而由設(shè)計(jì)者對(duì)結(jié)構(gòu)和構(gòu)件的平面外強(qiáng)度及穩(wěn)定計(jì)算，進(jìn)行分析、計(jì)算和設(shè)計(jì)、為了提高效率和提供方便，在設(shè)計(jì)時(shí)可將整個(gè)結(jié)構(gòu)按標(biāo)高進(jìn)行分解，簡(jiǎn)化成不同水平荷載作用下的多個(gè)布置形式的結(jié)構(gòu)體系來(lái)進(jìn)行強(qiáng)度和穩(wěn)定的計(jì)算。
4.3.2受彎鋼構(gòu)件的板件局部穩(wěn)定可以通過(guò)幾種方式實(shí)現(xiàn):①限制板件寬厚比，使之達(dá)到屈曲的極限承載能力，不在構(gòu)件整體失效前屈曲；②允許板件在構(gòu)件整體失效前屈曲，然后利用其屈曲后強(qiáng)度達(dá)到構(gòu)件的承載能力；③對(duì)梁設(shè)置橫向或縱向加勁肋，以解決不考慮屈曲后強(qiáng)度的梁的局部穩(wěn)定問(wèn)題。
4.3.3軸心受壓構(gòu)件和壓彎構(gòu)件局部穩(wěn)定也可通過(guò)兩種方式實(shí)現(xiàn)，分別是控制翼緣板自由外伸寬度與其厚度之比和控制腹板計(jì)算高度與其厚度之比，如果受壓構(gòu)件為圓管截面，則應(yīng)控制外徑與壁厚之比。
鋼結(jié)構(gòu)自重輕、強(qiáng)度高、工業(yè)化程度高等優(yōu)點(diǎn)，在建筑工程中得到了廣泛的應(yīng)用，同時(shí)鋼結(jié)構(gòu)建筑還符合國(guó)家的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略、發(fā)展鋼結(jié)構(gòu)建筑對(duì)提高城市建設(shè)水平有很大作用、在鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中要充分考慮材料的優(yōu)缺點(diǎn)，綜合考慮各方面的因素加強(qiáng)對(duì)結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定、局部穩(wěn)定以及平面外穩(wěn)定的設(shè)計(jì)，克服結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)缺陷，避免出現(xiàn)失穩(wěn)事故，加快鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)用領(lǐng)域的發(fā)展。
篇11
1.2鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在物理方面的問(wèn)題及對(duì)策
1.2.1噪聲問(wèn)題及對(duì)策
噪聲問(wèn)題是現(xiàn)代建筑中最為常見(jiàn)的問(wèn)題之一，且一直沒(méi)有得到徹底的解決。怎樣有效降低噪聲已經(jīng)成為當(dāng)前建筑學(xué)中的重要研究課題之一。人類耳朵能夠聽(tīng)到許多種聲音，而這些聲音又大致能夠分為兩類，一類是無(wú)害悅耳的聲音，例如音樂(lè)聲、鳥(niǎo)鳴聲等;另一類則是有害的噪聲，例如各種機(jī)械發(fā)出的轟鳴聲，刺耳的喇叭聲等。一般情況下，建筑使用功能的不同對(duì)隔音的效果要求也不同，例如大型商場(chǎng)建筑，其隔音效果要求較低;尋求安靜的住宅建筑隔音效果要求就較高，這就需要設(shè)計(jì)人員根據(jù)建筑使用功能以及隔音效果的不同要求進(jìn)行專門的設(shè)計(jì)。在鋼結(jié)構(gòu)建筑設(shè)計(jì)中所采用的隔音措施主要有:使用隔聲門、隔聲窗，并在建筑或需隔音的房間外墻上使用隔聲性能較好的材料。根據(jù)建筑使用功能的不同，其對(duì)吸音的效果要求也不相同。例如音樂(lè)廳類型的建筑，其主要使用功能就是讓人類的耳朵吸收發(fā)出的音樂(lè)聲，所以在音樂(lè)廳類型的建筑中通常會(huì)在頂棚增加反射板用來(lái)反射聲音，若是音樂(lè)廳中的聲音無(wú)法反射，那么人類的耳朵所聽(tīng)到的聲音就會(huì)有缺失，甚至是聽(tīng)不到聲音。當(dāng)前，解決吸音問(wèn)題的主要措施有兩種:第一種是科學(xué)的設(shè)計(jì)吸聲結(jié)構(gòu)，例如孔石膏板吊頂。第二種是采用先進(jìn)的吸聲材料，例如玻璃、巖棉等吸聲性能較好的材料。
2建筑工程中鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的穩(wěn)定性與設(shè)計(jì)要點(diǎn)
2.1建筑工程中鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定設(shè)計(jì)的特點(diǎn)
建筑工程中鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定設(shè)計(jì)的特點(diǎn)主要表現(xiàn)為:第一，鋼結(jié)構(gòu)的多樣性。建筑工程中鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面的問(wèn)題直接影響著鋼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，特別是承荷載力大的鋼結(jié)構(gòu)部位，在進(jìn)行這類鋼結(jié)構(gòu)部位設(shè)計(jì)時(shí)必須進(jìn)行多方面的考慮，并對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性進(jìn)行認(rèn)真分析、探究。第二，鋼結(jié)構(gòu)的整體性。鋼結(jié)構(gòu)建筑是由多種構(gòu)件共同組成的一個(gè)整體，任何一個(gè)構(gòu)件所具有的作用都是不容忽視的，若是當(dāng)任意一個(gè)構(gòu)件出現(xiàn)問(wèn)題，例如失穩(wěn)、變形等情況，那么必定會(huì)對(duì)其他構(gòu)件造成影響，最終導(dǎo)致鋼結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性出現(xiàn)問(wèn)題。
2.2鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的計(jì)算方法
(1)整體剛度計(jì)算。在現(xiàn)行的鋼結(jié)構(gòu)計(jì)算規(guī)范中，通用的計(jì)算方法是軸心壓桿穩(wěn)定計(jì)算方法，其主要采用是折減系數(shù)方法和臨界壓力求解法。其中，臨界壓力由歐拉公式給出。(2)整體穩(wěn)定性分析。鋼結(jié)構(gòu)建筑是由多種構(gòu)件共同組成的一個(gè)整體，其整體穩(wěn)定性受各種構(gòu)件的制約較大，各構(gòu)件之間是否具有良好的穩(wěn)定性，是確保鋼結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性的前提基礎(chǔ)。所以，應(yīng)對(duì)其整體穩(wěn)定性進(jìn)行分析。(3)其他特點(diǎn)的穩(wěn)定計(jì)算。鋼結(jié)構(gòu)的各種組成構(gòu)件又能分為兩大類，為彈性構(gòu)件和柔性構(gòu)件，因而，在進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性時(shí)應(yīng)重視這一特點(diǎn)。由于柔性構(gòu)件容易發(fā)生變形，進(jìn)而導(dǎo)致鋼結(jié)構(gòu)內(nèi)部也發(fā)生變化，最終對(duì)鋼結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性產(chǎn)生嚴(yán)重的影響，所以，必須重視柔性構(gòu)件的分析。
2.3鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性的分析方法
(1)靜力法。靜力法的分析原理是結(jié)合已經(jīng)出現(xiàn)了微小變形后的一些結(jié)構(gòu)受力的條件，并根據(jù)這些條件來(lái)建立相對(duì)平衡的微分方程。通過(guò)建立的微分方程仔細(xì)的計(jì)算出構(gòu)件受力的臨界相關(guān)荷載。在實(shí)際中應(yīng)用靜力法構(gòu)件平衡微分方程時(shí)，應(yīng)遵循相關(guān)設(shè)定，具體表現(xiàn)為:直桿構(gòu)件應(yīng)該為截面，其壓力應(yīng)始終遵循之前的軸線進(jìn)行作用。(2)動(dòng)力法。當(dāng)鋼結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)體系處于平衡狀態(tài)下時(shí)，若是受到一定的干擾，那么整個(gè)結(jié)構(gòu)體系就會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)，這時(shí)應(yīng)采用動(dòng)力法對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性進(jìn)行分析。鋼結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性與其所承受的荷載有著密切關(guān)聯(lián)，在鋼結(jié)構(gòu)出現(xiàn)變形以及鋼結(jié)構(gòu)振動(dòng)加速時(shí)，這種聯(lián)系更加緊密。若是鋼結(jié)構(gòu)所承受的荷載值低于鋼結(jié)構(gòu)自身穩(wěn)定性的極限荷載值時(shí)，會(huì)出現(xiàn)加速度和之前的鋼結(jié)構(gòu)變形的具體方向相反的狀況。(3)能量法。若是在實(shí)際應(yīng)用中鋼結(jié)構(gòu)載著保守力并且已經(jīng)具備結(jié)構(gòu)變形的相關(guān)受力條件，那么就能以此條件構(gòu)建總體勢(shì)能。如果要計(jì)算鋼結(jié)構(gòu)的總體勢(shì)能，則必須滿足一個(gè)前提條件，即鋼結(jié)構(gòu)處于相對(duì)平衡的狀態(tài)下。
篇12
引言：
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,城市面貌日新月異,一棟棟高樓大廈拔地而起。隨之建筑功能的不斷豐富,新穎的造型,致使工程設(shè)計(jì)越來(lái)越復(fù)雜,但目前的設(shè)計(jì)周期普遍偏短,也使設(shè)計(jì)文件中普遍存在某些質(zhì)量問(wèn)題,應(yīng)該引起我們的重視。
1.地基與基礎(chǔ)設(shè)計(jì)過(guò)程中存在的問(wèn)題
1.1柱下獨(dú)立基礎(chǔ)帶梁板式的地下室底板設(shè)計(jì)中,地下室底板設(shè)計(jì)中,容易忽視因建筑物沉降所引起的附加應(yīng)力的影響。因?yàn)閷?shí)際上整個(gè)地下室底板與柱下獨(dú)立基礎(chǔ)在上部荷載作用下,將會(huì)一起發(fā)生沉降變形,共同受力,如未考慮因此產(chǎn)生的附加應(yīng)力,對(duì)底板而言是偏于不安全的,有可能會(huì)導(dǎo)致地下室底板承載能力不足而開(kāi)裂。尤其對(duì)于采用天然地基的情況時(shí),其影響則更為顯著。對(duì)于總沉降量較小的工程,可考慮在地下室底板與持力層之間采取褥墊處理措施,當(dāng)然,是否采用,還要綜合考慮其他因素。另外,對(duì)于地下水位季節(jié)性變化較大的地區(qū),應(yīng)考慮高低兩種不同水位對(duì)地下室底板的不同影響,求出包絡(luò)圖,再做配筋設(shè)計(jì)。
1.2天然地基錐體獨(dú)立基礎(chǔ)設(shè)計(jì)問(wèn)題,有的基礎(chǔ)設(shè)計(jì)錐體斜面坡度大于1:3,該錐體部分砼很難振搗密實(shí),現(xiàn)場(chǎng)施工往往是砼自然堆上,采用鏟子或抹灰刀拍搗成形,其錐體部分的砼很難達(dá)到設(shè)計(jì)強(qiáng)度要求。因此建議優(yōu)先采用階梯形獨(dú)立基礎(chǔ),利于施工,才能更好地保證施工質(zhì)量。
1.3柱下獨(dú)立基礎(chǔ)之間的拉梁,如同時(shí)又是首層維護(hù)墻的承重梁的時(shí)候,不應(yīng)該再簡(jiǎn)單地按拉梁進(jìn)行設(shè)計(jì)。而且在考慮荷載時(shí),要考慮梁上皮以上土擴(kuò)散角之內(nèi)的土重。
1.4對(duì)于有地下室的建筑,當(dāng)?shù)叵滤惠^高時(shí),在室外地坪之下的結(jié)構(gòu)部分,外輪廓形狀應(yīng)盡量簡(jiǎn)潔,這樣有利于建筑防水的施工。尤其對(duì)于柱下承臺(tái)的形式,更為明顯。此時(shí),由于柱下承臺(tái)的影響,基槽地模形狀很復(fù)雜,有很多的陰陽(yáng)角和放坡,即加大了防水施工的難度,有加長(zhǎng)了施工時(shí)間,都不利于保證質(zhì)量,并且還增加工程造價(jià)。對(duì)于這種情況下,我建議大家考慮反承臺(tái)法,即統(tǒng)一地下室底板和承臺(tái)的下皮標(biāo)高相同,承臺(tái)需要加厚部分向上作,然后地下室內(nèi)部作濾水層和覆土等地面做法。這種做法的優(yōu)點(diǎn)是,基槽地模形狀很簡(jiǎn)單,方便施工,利于施工質(zhì)量得保證,同時(shí)也縮短了施工時(shí)間。并且,內(nèi)部的覆土重量也平衡掉了部分作用在底板上的水浮力,減小配筋,這種自相平衡的思路最科學(xué)。同時(shí)也提高了建筑物的抗傾覆能力。
1.5地下室底板和外墻配筋計(jì)算時(shí),往往假設(shè)條件與實(shí)際情況不符。例如地下室外墻配筋計(jì)算:有的工程外墻配筋計(jì)算中,凡外墻帶扶壁柱的,不區(qū)別扶壁柱尺寸大小,一律按雙向板計(jì)算配筋,而扶壁柱按地下室結(jié)構(gòu)整體電算分析結(jié)果配筋,又未按外墻雙向板傳遞荷載驗(yàn)算扶壁柱配筋。按外墻與扶壁柱變形協(xié)調(diào)的原理分析,其外墻豎向受力筋配筋不足、扶壁柱配筋偏少、外墻的水平分布筋有富余量。建議:除了垂直于外墻方向有鋼筋砼內(nèi)隔墻相連的外墻板塊或外墻扶壁柱截面尺寸較大(如高層建筑外框架柱)之間外墻板塊按雙向板計(jì)算配筋外,其余的外墻宜按豎向單向板計(jì)算配筋為妥。
2.結(jié)構(gòu)計(jì)算與分析
在結(jié)構(gòu)計(jì)算與分析階段，如何準(zhǔn)確，高效地對(duì)工程進(jìn)行內(nèi)力分析并按照規(guī)范要求進(jìn)行設(shè)計(jì)和處理，是決定工程設(shè)計(jì)質(zhì)量好壞的關(guān)鍵。由于新規(guī)范的推出對(duì)結(jié)構(gòu)整體計(jì)算和分析部分相當(dāng)多的內(nèi)容進(jìn)行了調(diào)整和改進(jìn)，因此，結(jié)構(gòu)工程師也應(yīng)該相當(dāng)?shù)貙?duì)這一階段比較常見(jiàn)的問(wèn)題有一個(gè)清晰的認(rèn)識(shí)。
2.1結(jié)構(gòu)整體計(jì)算的軟件選擇。目前比較通用的計(jì)算軟件有：SATWE、TAT、TBSA或ETABS、SAP等，但是，由于各軟件在采用的計(jì)算模型上存在著一定的差異，因此導(dǎo)致了各軟件的計(jì)算結(jié)果有或大或小的不同。所以，在進(jìn)行工程整體結(jié)構(gòu)計(jì)算和分析時(shí)必須依據(jù)結(jié)構(gòu)類型和計(jì)算軟件模型的特點(diǎn)選擇合理的計(jì)算軟件，并從不同軟件相差較大的計(jì)算結(jié)果中，判斷哪個(gè)是合理的、哪個(gè)是可以作為參考的，哪個(gè)又是意義不大的，這將是結(jié)構(gòu)工程師在設(shè)計(jì)工作中首要的工作。否則，如果選擇了不合適的計(jì)算軟件，不但會(huì)浪費(fèi)大量的時(shí)間和精力，而且有可能使結(jié)構(gòu)有不安全的隱患存在。
2.2是否需要地震力放大，考慮建筑隔墻等對(duì)自振周期的影響。該部分內(nèi)容實(shí)際上在新老規(guī)范中都有提及，只是，在新規(guī)范中根據(jù)大量工程的實(shí)測(cè)周期明確提出了各種結(jié)構(gòu)體系下高層建筑結(jié)構(gòu)計(jì)算自振周期折減系數(shù)。
2.3振型數(shù)目是否足夠。在新規(guī)范中增加一個(gè)振型參與系數(shù)的概念，并明確提出了該參數(shù)的限值。由于在舊規(guī)范設(shè)計(jì)中，并未提出振型參與系數(shù)的概念，或即使有該概念，該參數(shù)的限值也未必一定符合新規(guī)范的要求，因此，在計(jì)算分析階段必須對(duì)計(jì)算結(jié)果中該參數(shù)的結(jié)果進(jìn)行判斷，并決定是否要調(diào)整振型數(shù)目的取值。
2.4多塔之間各地震周期的互相干擾，是否需要分開(kāi)計(jì)算。一段時(shí)間以來(lái)，大底盤，多塔樓的高層建筑類型大量涌現(xiàn)，而在計(jì)算分析該類型高層建筑時(shí)，是將結(jié)構(gòu)作為一個(gè)整體并按多塔類型進(jìn)行計(jì)算，還是將結(jié)構(gòu)人為地分開(kāi)進(jìn)行計(jì)算，是結(jié)構(gòu)工程師必須注意的問(wèn)題。如果多塔間剛度相差較大，就有可能出現(xiàn)即使振型參與系數(shù)滿足要求，但是對(duì)某一座塔樓的地震力計(jì)算誤差仍然有可能較大，從而便結(jié)構(gòu)出現(xiàn)不安全的隱患。
2.5非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的計(jì)算與設(shè)計(jì)。在高層建筑中，往往存在一些由于建筑美觀或功能要求且非主體承重骨架體系以內(nèi)的非結(jié)構(gòu)構(gòu)件。對(duì)這部分內(nèi)容，尤其是高層建筑屋頂處的裝飾構(gòu)件進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，由于高層建筑的地震作用和風(fēng)荷載均較大，因此，必須嚴(yán)格按照新規(guī)范中增加的非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的計(jì)算處理措施進(jìn)行設(shè)計(jì)。
3.梁側(cè)縱向鋼筋的配置
3.1由于目前電算程序在結(jié)構(gòu)構(gòu)件分析時(shí)尚不能考慮現(xiàn)澆樓板對(duì)梁扭轉(zhuǎn)的影響，而是由程序給出一個(gè)梁扭距折減系數(shù)，合理選用梁扭距折減系數(shù)對(duì)控制梁的扭距是很重要的，一般情況可取0.4-0.6。
3.2對(duì)跨度較大的次梁支承于主梁上時(shí)，次梁的支承端會(huì)對(duì)主梁產(chǎn)生較大的扭距，這時(shí)可在電算程序中指定該次梁的端支座為絞接。這種方法對(duì)解決梁在受剪扭情況下的超筋超限是非常有效的。
3.3有時(shí)雖然做了以上調(diào)整，但梁的抗扭縱筋面積仍然較大。此時(shí)應(yīng)將抗扭縱筋面積分?jǐn)傄徊糠值搅旱乃母墙睿溆嗖糠置娣e按梁側(cè)腰筋設(shè)置，梁腰筋直徑仍以Φ12～Φ16為宜。
4.混凝土施工方面出現(xiàn)的問(wèn)題
為滿足結(jié)構(gòu)承載的要求，節(jié)約工程造價(jià),通常在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中對(duì)上、下柱或柱與粱扳的混凝土選擇不同強(qiáng)度等級(jí)，然而未對(duì)結(jié)構(gòu)的點(diǎn)區(qū)域的混凝土強(qiáng)度作出明確說(shuō)明。按施工規(guī)范要求，當(dāng)梁柱的混凝土強(qiáng)度等級(jí)不同時(shí)，節(jié)點(diǎn)處應(yīng)按強(qiáng)柱弱梁的原則，節(jié)點(diǎn)區(qū)域的混凝土強(qiáng)度等級(jí)應(yīng)與柱相同。采用強(qiáng)度較高的混凝土，在梁柱交匯處側(cè)面設(shè)垂直施工縫是不符合規(guī)范要求的，混凝土澆筑時(shí)，應(yīng)按圖在梁柱接頭周邊用鋼網(wǎng)或小板定位，并先澆筑梁柱接頭的混凝土，隨后澆筑梁板混凝土，這樣既不便于施工，其質(zhì)量也得不到保證。因此，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)作綜合考慮，根據(jù)實(shí)際情況將柱與梁板選擇相同的混凝土強(qiáng)度等級(jí)，以方便施工。
5.結(jié)語(yǔ)
對(duì)于建筑鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)的施工，有關(guān)規(guī)范雖已有詳細(xì)規(guī)定，但仍有若干問(wèn)題沒(méi)有明確具體作法。這些問(wèn)題在規(guī)范條文中沒(méi)有具體規(guī)定，也往往易被忽視，給工程質(zhì)量留下隱患。
參考文獻(xiàn)：
篇13
一.前言
在很長(zhǎng)的一段時(shí)期，我國(guó)的建筑行業(yè)多采取的是鋼筋混泥土的建筑結(jié)構(gòu)，但隨著土木工程和新的力學(xué)體系，新的設(shè)計(jì)方法出現(xiàn)，經(jīng)過(guò)時(shí)間見(jiàn)證，鋼筋混凝土的結(jié)構(gòu)在超高層建筑中，有著明顯的缺陷，那就是自重很大，于是，更多的設(shè)計(jì)師和建造師便開(kāi)始尋找新的建筑結(jié)構(gòu)來(lái)更好的實(shí)施對(duì)建筑的設(shè)計(jì)施工，終于，經(jīng)過(guò)無(wú)數(shù)次的實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐的檢驗(yàn)，最終選用了強(qiáng)度很大的鋼材來(lái)實(shí)施結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，甚至演變成為鋼結(jié)構(gòu)建筑結(jié)構(gòu)，直到目前為止，鋼結(jié)構(gòu)的建筑已經(jīng)成為一種建筑風(fēng)潮。不僅大大推進(jìn)了我國(guó)建筑設(shè)計(jì)施工的發(fā)展，更大大提升了建筑的整體質(zhì)量。
二. 高層建筑鋼結(jié)構(gòu)特點(diǎn)分析
高層建筑鋼結(jié)構(gòu)工程在設(shè)計(jì)施工中有著很強(qiáng)的專業(yè)性和技術(shù)性要求，作為一種新型的建筑設(shè)計(jì)體系，有著自己的嚴(yán)格的設(shè)計(jì)施工要求，從地質(zhì)地形的勘察測(cè)量，到對(duì)各種鋼材料的選擇運(yùn)用，整體的框架的搭建，各部分大小構(gòu)件的設(shè)計(jì)剪裁，到實(shí)地的施工安裝，一直到后期的質(zhì)量管理，質(zhì)量的全面監(jiān)控，及其對(duì)整體工程的保養(yǎng)維護(hù)，都是一個(gè)緊密結(jié)合的過(guò)程，對(duì)施工方的設(shè)計(jì)水平，技術(shù)能力，專業(yè)水平，管理能力等一系列綜合能力提出了挑戰(zhàn)。
1.工序繁多，高層施工，立體施工，相互交叉施工，這是高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工的第一特點(diǎn)，也是施工的難點(diǎn)之一，必須做好全面細(xì)致的科學(xué)設(shè)計(jì)，統(tǒng)籌安排，從設(shè)計(jì)施工到施工人員的安全保護(hù)，都要有著極其高的標(biāo)準(zhǔn)和要求。
2.高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工多半位于高空，空間狹小，但由于工序繁多，需要準(zhǔn)備的各種部件和施工器械品種繁多，操作人員的空間移動(dòng)位置小，安全保障難度高，對(duì)眾多的零部件和施工的構(gòu)件無(wú)處安放，對(duì)升降傳輸速度安全性有著高端要求。
3.工程進(jìn)度控制難度大，高空作業(yè)，超高的施工標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)格的施工規(guī)范，高端的材料處理，科學(xué)的安裝，合理安全的拆遷等一系列鞏固都受到了各種因素的影響，比如材料的質(zhì)量，各種構(gòu)件的傳送，自然氣候因素，焊接技術(shù)等各個(gè)方面。
三.高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)操作
在高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工過(guò)程中，鋼結(jié)構(gòu)的安裝施工工序繁多，施工復(fù)雜，筆者將結(jié)合多年的施工經(jīng)驗(yàn)，從一些具體的施工環(huán)節(jié)做出探討，對(duì)相關(guān)環(huán)節(jié)的施工步驟和施工質(zhì)量控制措施作出分析。
1.要做好施工前的各種準(zhǔn)備。
（一）要經(jīng)過(guò)實(shí)地勘察測(cè)量得到準(zhǔn)確的各種數(shù)據(jù)，結(jié)合雙方的建設(shè)協(xié)議，綜合考慮各種影響因素，做出科學(xué)合理的工程設(shè)計(jì)，制定施工標(biāo)準(zhǔn)和施工規(guī)范，嚴(yán)格實(shí)行權(quán)責(zé)制度，做到目標(biāo)明確，權(quán)責(zé)分明。
（二）在施工前要做好各種物料，裝吊設(shè)備的準(zhǔn)備和檢測(cè)，保證施工要用到的各種機(jī)械設(shè)備夠足夠齊全，且都能夠保持正常運(yùn)行狀態(tài)，同時(shí)，要做好對(duì)施工人員的培訓(xùn)，加強(qiáng)對(duì)相關(guān)技術(shù)的掌握，提高對(duì)各種機(jī)械的操控熟練程度，加強(qiáng)心理素質(zhì)的測(cè)驗(yàn)和鍛煉。
（三）要對(duì)即將施工的場(chǎng)地做出清理，對(duì)周邊的人員和物品進(jìn)行分離，同時(shí)，將各種即將用到的機(jī)械設(shè)備運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)布置合理。
2．鋼柱安裝施工步驟及質(zhì)量控制
( 一) 鋼柱的安裝
根據(jù)構(gòu)件的設(shè)計(jì)參數(shù)、現(xiàn)場(chǎng)條件、施工工期，選配相應(yīng)的吊運(yùn)機(jī)具和人力;并做好吊裝前的檢驗(yàn)。之后要確定柱子吊裝時(shí)合適吊點(diǎn)。無(wú)論構(gòu)件大小都要試吊一次，使構(gòu)件離地200 mm 左右，檢查各部位有無(wú)問(wèn)題，在確保安全可靠的情況下正式吊裝; 柱子就位時(shí)回鉤要緩慢，穿引螺栓要準(zhǔn)確，柱子地腳螺栓緊固牢固。柱子頂端用4 根纜繩封固; 橫梁就位后兩端各用2根纜繩封固，纜繩方向與橫梁垂直。主構(gòu)件完全穩(wěn)定，找正精平后，臨時(shí)纜繩拆除。
（二）鋼柱校正質(zhì)量控制
工程中鋼柱安裝校正采用單構(gòu)件安裝校正法，以每節(jié)柱的柱頂中心線相重合為原則進(jìn)行安裝校正。校正方法用2 臺(tái)經(jīng)緯儀從兩個(gè)不同方向進(jìn)行測(cè)控，如兩條基線不在同一條直線上，這說(shuō)明柱子不垂直，需要進(jìn)行調(diào)整，最終將柱頂偏差控制在2 mm 范圍內(nèi)。對(duì)標(biāo)高測(cè)量控制，保證同一節(jié)高度柱頂標(biāo)高偏差在5 mm 范圍之內(nèi)。
3．高強(qiáng)度螺栓安裝
高強(qiáng)度螺栓的連接和固定的質(zhì)量控制: 扭剪型高強(qiáng)度螺栓在供貨、裝運(yùn)、保管過(guò)程中應(yīng)輕裝輕放，防止螺栓損傷與沾污。安裝時(shí)要確保穿孔的自由通過(guò)，嚴(yán)禁錘擊穿孔，穿孔方向要保持一致，墊圈位于螺母一側(cè)，確保高強(qiáng)度螺栓連接板接觸面的平整。
4．鋼結(jié)構(gòu)的焊接
（一）鋼結(jié)構(gòu)主要焊接內(nèi)容和形式
柱和柱接頭焊接、柱與梁連接板焊接和栓釘焊接。焊接形式為全熔透焊接。焊工需取得平焊、立焊、橫焊的技術(shù)資格，并且熟悉工程的焊接要求。施工時(shí)制定的焊接順序?yàn)? 對(duì)整體來(lái)說(shuō)，由平面中心向四周擴(kuò)展，采用結(jié)構(gòu)對(duì)稱、節(jié)點(diǎn)對(duì)稱焊，先焊鋼梁、后焊鋼柱。
（二）焊接質(zhì)量控制要求
雨天不安排焊工作業(yè); 焊接過(guò)程中每一條焊縫的焊渣都要清理干凈，并認(rèn)真檢查焊縫質(zhì)量; 焊接完畢后用角向打磨機(jī)將焊縫兩側(cè)各100 mm 范圍內(nèi)打磨干凈，以便探傷。
5．鋼結(jié)構(gòu)的除銹與涂裝
（一）防繡漆質(zhì)量控制
鋼結(jié)構(gòu)在工廠涂裝二底防繡漆，現(xiàn)場(chǎng)只需對(duì)高強(qiáng)螺栓接頭、焊接接縫、運(yùn)輸?shù)跹b碰撞損傷部位進(jìn)行補(bǔ)涂。
（二）防火涂料質(zhì)量控制
現(xiàn)場(chǎng)涂裝防火涂料。涂裝前對(duì)涂裝部位表面進(jìn)行清理，按二級(jí)防火標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)要求的涂層厚度和遍數(shù)涂裝施工。
四，高層建筑鋼結(jié)構(gòu)工程在現(xiàn)場(chǎng)安裝過(guò)程中的安全控制
1.要建立健全安全控制管理體系。施工單位要設(shè)立專門的安全管理部門，實(shí)施安全生產(chǎn)責(zé)任制，在提升施工人員安全意識(shí)的基礎(chǔ)上，加強(qiáng)對(duì)施工材料設(shè)備的檢查，減少因?yàn)槭┕げ牧显O(shè)備而帶來(lái)的安全隱患。規(guī)范操作，嚴(yán)格執(zhí)行安全措施。實(shí)施全過(guò)程的安全控制。
2.根據(jù)各種構(gòu)件的高度來(lái)安裝好爬梯，如此，以方便施工人員的上下，同時(shí)，要做好爬梯的綁扎固定。同時(shí)，要張掛水平安全網(wǎng)進(jìn)行防護(hù)，在進(jìn)行水平安全防護(hù)網(wǎng)的安裝中，防護(hù)網(wǎng)一般在高空施工人員的十米以內(nèi)。
3.施工人員要掛好安全帶。安全帶是整個(gè)鋼結(jié)構(gòu)安裝施工過(guò)程中重要的安全防護(hù)措施之一。比如，在鋼梁安裝完畢之后，要設(shè)置好安全繩，如此可以方便讓施工人員將安全帶佩戴好。
五.結(jié)束語(yǔ)
高層建筑鋼結(jié)構(gòu)的施工具有極大的技術(shù)性和挑戰(zhàn)性，施工單位必須做好科學(xué)合理的設(shè)計(jì)，設(shè)定嚴(yán)格科學(xué)的施工規(guī)范，并精心準(zhǔn)備施工所用各種器械設(shè)備，加強(qiáng)對(duì)施工人員的培訓(xùn)，提高整個(gè)施工隊(duì)伍的技術(shù)能力和綜合素質(zhì)。在施工時(shí)候既要保證施工進(jìn)度，控制施工質(zhì)量，又要結(jié)合施工的實(shí)際情況，從全局出發(fā)，統(tǒng)籌全局，兼顧細(xì)節(jié)，保證施工的科學(xué)合理性，保證整個(gè)高層建筑鋼結(jié)構(gòu)施工的安全穩(wěn)定，優(yōu)質(zhì)高效。為推動(dòng)我國(guó)建筑業(yè)的進(jìn)步，經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，人們生活水平的提高，做出貢獻(xiàn)。
參考文獻(xiàn)：
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