鋼結(jié)構(gòu)

鋼結(jié)構(gòu)是由鋼制材料組成的結(jié)構(gòu)，是主要的建筑結(jié)構(gòu)類型之一。結(jié)構(gòu)主要由型鋼和鋼板等制成的梁鋼、鋼柱、鋼桁架等構(gòu)件組成，并采用化、純錳磷化、水洗烘干、鍍鋅等除銹防銹工藝。各構(gòu)件或部件之間通常采用焊縫、螺栓或鉚釘連接。因其自重較輕，且施工簡便，廣泛應(yīng)用于大型廠房、場館、超高層等領(lǐng)域。鋼結(jié)構(gòu)容易銹蝕，一般鋼結(jié)構(gòu)要除銹、鍍鋅或涂料，且要定期維護。

鋼材的特點是強度高、自重輕、整體剛度好、抵抗變形能力強，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，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，可進行機械化程度高的專業(yè)化生產(chǎn)。

鋼結(jié)構(gòu)企業(yè):須重視"十二五"發(fā)展

各地重大鋼結(jié)構(gòu)工程的成功建設(shè)，說明我國的鋼結(jié)構(gòu)綜合技術(shù)水平已處于水平。但我國的鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)業(yè)在信息化、自動化、標(biāo)準(zhǔn)化、科研創(chuàng)新方面同發(fā)達國家相比還有不小的差距。

2011年是國家"十二五"規(guī)劃起始之年，國家有關(guān)部委、行業(yè)協(xié)會及企業(yè)集團、鋼結(jié)構(gòu)企業(yè)都在進行調(diào)研、分析市場及未來發(fā)展趨勢。國家發(fā)改委、、科技部也正在研究有關(guān)戰(zhàn)略性新型產(chǎn)業(yè)確定和規(guī)劃目標(biāo)，對具有水平、自主創(chuàng)新能力強、國際競爭實力強大并可以占領(lǐng)更多市場的產(chǎn)業(yè)，將列入規(guī)劃并給予支持、扶持政策。機遇也是挑戰(zhàn)，我國鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)業(yè)能否上臺階、上規(guī)模，"十二五"期間的發(fā)展至關(guān)重要。

中國鋼結(jié)構(gòu)協(xié)會經(jīng)過調(diào)查研究，在聽取有關(guān)專家意見和建議后，草擬了《關(guān)于鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)業(yè)在國家"十二五"規(guī)劃的戰(zhàn)略思考及建議草案》，在征求有關(guān)人員的意見后，協(xié)會將組織有關(guān)專家具體落實、完善，以促進"十二五"期間鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)取得更大發(fā)展。

鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)由于其經(jīng)濟和技術(shù)的優(yōu)越性、低碳減排、循環(huán)經(jīng)濟以及可工業(yè)化、產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，能更好的適應(yīng)并滿足當(dāng)前我國國民經(jīng)濟建設(shè)需要，也將成為具有市場廣闊、企業(yè)眾多、創(chuàng)新不斷、充滿蓬勃生機的新興產(chǎn)業(yè)之一。

分析認(rèn)為，"十二五"期間，獲得政策扶持的鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)有望在海洋工程、住宅和橋梁領(lǐng)域大展拳腳，實現(xiàn)產(chǎn)量的倍增。

鋼結(jié)構(gòu)與其它建設(shè)相比，在使用中、設(shè)計、施工及綜合經(jīng)濟方面都具有優(yōu)勢，造價低，可隨時移動。

一、鋼結(jié)構(gòu)住宅比傳統(tǒng)建筑能更好的滿足建筑上大開間靈活分隔的要求，并可通過減少柱的截面面積和使用輕質(zhì)墻板，提高面積使用率，戶內(nèi)有效使用面積提高約6%。

二、節(jié)能效果好，墻體采用輕型節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)化的C型鋼、方鋼、夾芯板，保溫性能好，抗震度好。節(jié)能50%，

三、將鋼結(jié)構(gòu)體系用于住宅建筑可充分發(fā)揮鋼結(jié)構(gòu)的延性好、塑性變形能力強，具有優(yōu)良的抗震抗風(fēng)性能，大大提高了住宅的安全可靠性。尤其在遭遇、臺風(fēng)災(zāi)害的情況下，鋼結(jié)構(gòu)能夠避免建筑物的倒塌性破壞。

四、建筑總重輕，鋼結(jié)構(gòu)住宅體系自重輕，約為混凝土結(jié)構(gòu)的一半，可以大大減少基礎(chǔ)造價。

五、施工速度快，工期比傳統(tǒng)住宅體系至少縮短三分之一，一棟1000平米只需20天、五個工人方可完工。

六、環(huán)保效果好。鋼結(jié)構(gòu)住宅施工時大大減少了砂、石、灰的用量，所用的材料主要是綠色，100%回收或降解的材料，在建筑物拆除時，大部分材料可以再用或降解，不會造成垃圾。

七、以靈活、豐實。大開間設(shè)計，戶內(nèi)空間可多方案分割，可滿足用戶的不同需求。

八、符合住宅產(chǎn)業(yè)化和可持續(xù)發(fā)展的要求。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、門窗等先進成品集合于一體，成套應(yīng)用，將設(shè)計、生產(chǎn)、施工一體化，提高建設(shè)產(chǎn)業(yè)的水平。

5.3 連接板:可簡單取其厚度為梁腹板厚度加 4mm.然后驗算凈截面抗剪等。

5.4 梁腹板:應(yīng)驗算栓孔處腹板的凈截面抗剪。承壓型高強螺栓連接還需驗算孔壁局部承壓。

5.5 節(jié)點設(shè)計必須考慮安裝螺栓、現(xiàn)場焊接等的施工空間及構(gòu)件吊裝順序等。構(gòu)件運到現(xiàn)場無法安裝是初學(xué)者長犯的錯誤。此外，還應(yīng)盡可能使工人能方便的進行現(xiàn)場定位與臨時固定。

5.6 節(jié)點設(shè)計還應(yīng)考慮制造廠的工藝水平。比如鋼管連接節(jié)點的相貫線的切口需要數(shù)控機床等設(shè)備才能完成。

6.構(gòu)件設(shè)計

構(gòu)件的設(shè)計首先是材料的選擇。比較常用的是Q235 (類似 A3)和 Q345 (類似 16Mn)。通常主結(jié)構(gòu)使用單一鋼種以便于工程管理。經(jīng)濟考慮，也可以選擇不同強度鋼材的組合截面。當(dāng)強度起控制作用時，可選擇 Q345;穩(wěn)定控制時，宜使用 Q235.

構(gòu)件設(shè)計中，現(xiàn)行規(guī)范使用的是彈塑性的方法來驗算截面。這和結(jié)構(gòu)內(nèi)力計算的彈性方法并不匹配。

當(dāng)前的結(jié)構(gòu)軟件，都提供截面驗算的后處理功能。由于程序技術(shù)的進步，一些軟件可以將驗算時不通過的構(gòu)件，從給定的截面庫里選擇加大一級。并自動重新分析驗算，直至通過，如 sap2000 等。這是常說的截面優(yōu)化設(shè)計功能之

一。它減少了結(jié)構(gòu)師的很多工作量