近年來鋼結(jié)構(gòu)是被應(yīng)用的越來越多了，現(xiàn)在永順鑫建設(shè)公司就帶你一起來看看！

鋼結(jié)構(gòu)是國(guó)內(nèi)外目前應(yīng)用和發(fā)展速度最快的新型結(jié)構(gòu)型式，廣泛用于各類工業(yè)、公共和居住建筑，具有施工速度快、建筑造形美觀、用鋼量少、造價(jià)低廉等優(yōu)勢(shì)。本文對(duì)國(guó)內(nèi)外鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行了回顧和總結(jié)，并對(duì)分析、設(shè)計(jì)和應(yīng)用中存在的主要問題提出了建議。

另外，結(jié)構(gòu)還可取代磚石或木結(jié)構(gòu)，可回收，符合環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展原則。但是作為一種科技含量高、技術(shù)新的應(yīng)用，對(duì)設(shè)計(jì)和施工人員素質(zhì)要求高，需要進(jìn)行專門培訓(xùn)。加工和制作需建立專業(yè)生產(chǎn)線，先期投人大，結(jié)構(gòu)的防腐、防火問題也需要專門處理。

國(guó)內(nèi)常用的結(jié)構(gòu)承重體系包括：焊接門式鋼架結(jié)構(gòu)體系、冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)體系、多層框架結(jié)構(gòu)體系、薄壁折皺拱殼屋面體系。對(duì)于無吊車的工業(yè)和民用建筑，鋼結(jié)構(gòu)的鋼材用量一般為20~50kg/m2，主要取決于結(jié)構(gòu)形式、跨度、柱距和活荷載的大小。

預(yù)制裝配式房屋建筑體系誕生于本世紀(jì)初，主要用于車庫，采用鋼波紋板屋面和墻面，20年代出現(xiàn)了定型化生產(chǎn)的廠房。二戰(zhàn)期間房屋建筑迅速發(fā)展，多用于快速建設(shè)戰(zhàn)地飛機(jī)庫，戰(zhàn)后重建對(duì)工業(yè)廠房的大量需求，進(jìn)一步刺激了房屋的發(fā)展。40年代出現(xiàn)門式剛架結(jié)構(gòu)，60年代開始大量應(yīng)用彩色壓型板，Z型檁條、保溫墻板和屋面板。目前已成為發(fā)達(dá)國(guó)家的主要建筑結(jié)構(gòu)型式，例如，英國(guó)新建的非居住類房屋建筑中，90%的單層和60%的多層房屋都采用結(jié)構(gòu)。

美國(guó)低層非居住類房屋建筑也以房屋為主，1995年單體面積15000m2以下的單、雙層建筑中金屬房屋占65%，新建總面積達(dá)3500萬m2，主要用于各類廠房、商業(yè)建筑、公共建筑、農(nóng)業(yè)建筑等。美國(guó)鋼結(jié)構(gòu)體系的主要形式是門式剛架，在分析、設(shè)計(jì)理論和方法及制造工藝上已經(jīng)非常完善，并開發(fā)了多種專利產(chǎn)品，其專用設(shè)計(jì)軟件可在短時(shí)間內(nèi)完成設(shè)計(jì)、繪圖、工程量統(tǒng)計(jì)及工程報(bào)價(jià)，在制造上也實(shí)現(xiàn)了高度標(biāo)準(zhǔn)化、工廠化生產(chǎn)。

盡管歐州建筑市場(chǎng)衰退，但鋼結(jié)構(gòu)建筑工程量卻呈現(xiàn)逐年增加的勢(shì)態(tài)，年工程量已超過700萬t.我國(guó)大面積應(yīng)用鋼結(jié)構(gòu)從寶鋼工程開始，引進(jìn)了采用壓型鋼板圍護(hù)結(jié)構(gòu)、以熱軋H型鋼作為主要承重結(jié)構(gòu)的新型工業(yè)廠房，80年代冶金建筑研究院等單位研究、開發(fā)了建筑成套技術(shù)，以及H型鋼、檁條、墻梁、壓型板、夾芯板、保溫板等配套生產(chǎn)線。90年代國(guó)外的生產(chǎn)廠家將整套的結(jié)構(gòu)體系推向國(guó)內(nèi)市場(chǎng)，國(guó)內(nèi)的鋼生產(chǎn)廠家、設(shè)計(jì)單位也開始大面積推廣應(yīng)用鋼結(jié)構(gòu)。目前我國(guó)的鋼產(chǎn)量已達(dá)1億t，普通碳素鋼質(zhì)量可靠，價(jià)格平穩(wěn)，供應(yīng)充足，鍍鋅及彩色鋼板性能優(yōu)良，在鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、制作和安裝方面已積累了成功的經(jīng)驗(yàn)，各類焊接、冷成型、壓型板等鋼生產(chǎn)線上100條，已經(jīng)制定了門式剛架房屋鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程（CECS102：98）和相應(yīng)的設(shè)計(jì)手冊(cè)26，并開發(fā)了部分鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)專業(yè)軟件。國(guó)內(nèi)應(yīng)用最為廣泛的結(jié)構(gòu)是門式剛架體系建筑和拱型波紋屋面，已建成的北京西郊機(jī)庫和大連儲(chǔ)備糧庫單層門式剛架跨度已達(dá)72m，蕪湖汽車零件公司的另一號(hào)廠房單體覆蓋面積超過7.5萬m2.此外鋼住宅已成為鋼應(yīng)用的另一個(gè)熱點(diǎn)，國(guó)內(nèi)外都在研究和開發(fā)鋼住宅體系的成套技術(shù)。

鋼結(jié)構(gòu)在國(guó)內(nèi)的應(yīng)用領(lǐng)域主要有：1、新技術(shù)開發(fā)區(qū)項(xiàng)目，特別是高新技術(shù)企業(yè)，為樹立企業(yè)形象，多采用鋼結(jié)構(gòu)；2、倉儲(chǔ)（糧棉庫、車庫、儲(chǔ)備庫），配送轉(zhuǎn)運(yùn)中心（工業(yè)、商業(yè)）；3、各類（小噸位吊車）型工業(yè)廠房；4、商場(chǎng)、展廳、體育館、候車室、飛機(jī)庫、攝影棚等大跨度公共建筑；5、多層住宅，多層工業(yè)廠房；6、學(xué)校、醫(yī)院、辦公、娛樂等多層公共建筑；7、超市、零售、百貨等商業(yè)建筑；8、舊建筑物改擴(kuò)建、翻修、加層。

二、鋼結(jié)構(gòu)體系及特點(diǎn)門式鋼架房屋鋼結(jié)構(gòu)體系采用門式剛架為主承重結(jié)構(gòu)，壓型鋼板圍護(hù)結(jié)構(gòu)，分析設(shè)計(jì)和制作安裝技術(shù)成熟，應(yīng)用廣泛，已有多種定型成套體系。應(yīng)用范圍包括各類工業(yè)廠房，體育場(chǎng)館、娛樂場(chǎng)所、公共建筑，倉庫及儲(chǔ)運(yùn)設(shè)施，超市、零售和商業(yè)服務(wù)等，其合理跨度一般在18~36m之間。

門式剛架結(jié)構(gòu)型式多樣，可以是單脊、多脊，單跨、多跨、高低跨，或單坡、雙坡、陡坡、緩坡、平坡、曲面屋面，跨內(nèi)也可設(shè)單個(gè)或多個(gè)搖擺柱。構(gòu)件多為工形截面，可采用等截面、變截面、加腋、實(shí)腹、空腹、格構(gòu)梁柱構(gòu)件。典型的結(jié)構(gòu)體系主要由基礎(chǔ)、主剛架、墻梁、檁條、屋面板、墻面板、抗風(fēng)柱、屋面支撐、柱間支撐等組成。

門式剛架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的主要依據(jù)為鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB17-88）、冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范（GB17-87）和門式剛架房屋鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程（CECS102：98）。梁柱構(gòu)件多采用焊接工形實(shí)腹截面，板厚一般在16mm以下，腹板高度較大，通過改變腹板高度實(shí)現(xiàn)變截面，可利用腹板的屈曲后強(qiáng)度，按有效截面特性計(jì)算構(gòu)件的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。梁柱構(gòu)件形狀簡(jiǎn)單，便于采用工廠化加工技術(shù)。

門式剛架結(jié)構(gòu)的梁柱節(jié)點(diǎn)和斜梁的現(xiàn)場(chǎng)拼接節(jié)點(diǎn)常采用篼強(qiáng)度螺栓端板連接，可以是外伸式或平齊式，考慮到平齊式端板連接剛度較小，鑒于半剛性連接在我國(guó)還沒有合適的計(jì)算方法，建議采用外伸式端板連接，而且應(yīng)有足夠的端板厚度（20mm以上），以保證節(jié)點(diǎn)的剛度21，22門式剛架可以是剛接或鉸接柱腳，有吊車廠房宜采用剛接柱腳。

檁條或墻梁采用C或Z形冷彎薄壁型鋼鍍鋅檁條或黑檁條，檁（梁）距1.5~2.5m，多采用普通螺栓與主剛架連接，可采用簡(jiǎn)支或連續(xù)體系，檁條（墻梁）端部可加隅撐，既可提高檁條（墻梁）的承載力，加大檁條（墻梁）的跨度，也可加強(qiáng)橫梁（立柱）的側(cè)向穩(wěn)定性。對(duì)風(fēng)荷載較大地區(qū)的開敞（半開敞）式建筑，也可加強(qiáng)橫梁（立柱）的側(cè)向穩(wěn)定性。對(duì)風(fēng)荷載較大地區(qū)的開敞（半開敞）式建筑，應(yīng)考慮檁條及墻梁的負(fù)風(fēng)壓（反彎曲）工況計(jì)算=支撐的布置原則與普鋼廠房（屋架）類似，屋面和柱間支撐常采用圓鋼拉桿，有吊車廠房的下柱支撐應(yīng)按壓桿設(shè)計(jì)。墻板、屋面板可采用單層或雙層夾心板，復(fù)合或單層板加保溫層，采用自攻螺栓或扣件連接。

多層房屋鋼結(jié)構(gòu)體系多層房屋鋼結(jié)構(gòu)體系采用焊接或熱軋H型鋼為主要承重框架結(jié)構(gòu)、壓型鋼板組合樓蓋、圍護(hù)結(jié)構(gòu)和內(nèi)隔斷，必要時(shí)應(yīng)設(shè)置支撐提高側(cè)向穩(wěn)定性。歐美日等國(guó)二至八層辦公、公共或居住建筑的主要結(jié)構(gòu)形式為鋼框架、壓型鋼板組合樓蓋體系，用鋼量在40~50kg/m2左右，主要采用熱軋或焊接H型鋼梁柱或方、圓管構(gòu)件M.鋼結(jié)構(gòu)框架具有比鋼筋混凝土施工速度快的優(yōu)越性，而且采用組合樓蓋可保證鋼梁的整體穩(wěn)定性，提篼梁的剛度和承載力，但施工和安裝技術(shù)要求高，支撐可能會(huì)對(duì)使用有一定影響。

多層房屋鋼結(jié)構(gòu)主要應(yīng)用于住宅，多層工業(yè)廠房，學(xué)校'、醫(yī)院、辦公、娛樂等公共建筑，以及超市、零售、百貨等商業(yè)建筑，舊建筑加層、改擴(kuò)建等。柱距在6~ 12m之間，典型的多層房屋鋼結(jié)構(gòu)體系由基礎(chǔ)、框架梁柱、墻梁、檁條、屋面板、墻面板、屋面支撐、柱間支撐、樓層次梁、壓型鋼板樓蓋等組成。承重結(jié)構(gòu)按平面框架或空間框架設(shè)計(jì)，必要時(shí)布置柱間支撐保證整體穩(wěn)定性，減小側(cè)向位移，樓層采用主次梁體系，壓型鋼板組合樓蓋或預(yù)制板加現(xiàn)澆板疊合樓蓋，不上人屋面可采用檁條和壓型鋼板，內(nèi)墻為隔斷，外墻采用壓型鋼板或其它墻體結(jié)構(gòu)。目前國(guó)內(nèi)的一些多層廠房開始采用上述結(jié)構(gòu)，而多層住宅體系的發(fā)展為多層房屋鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)用提供了巨大潛在市場(chǎng)。采用組合梁可實(shí)現(xiàn)提篼結(jié)構(gòu)剛度，減小結(jié)構(gòu)尺寸，增加建筑使用空間。腹板開洞梁可為設(shè)備管道提供通行空間，但在孔洞周圍要設(shè)加勁肋，提高抗剪能力。樓屋蓋次梁采用圓形或六邊形蜂窩梁，在不增加用鋼量的前提下可使梁高增加70%，組合桁架可使跨度進(jìn)一步加大。

多層房屋鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的依據(jù)為鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范（GB17-88），中國(guó)工程建筑標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)組織編制的房屋鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)程正在報(bào)批中，按空間剛架分析設(shè)計(jì)，無柱間支撐按有側(cè)移框架設(shè)計(jì)，柱截面采用H形或箱形，梁為工形實(shí)腹梁，主梁和柱間剛接或鉸接，主次梁間宜鉸接；組合樓蓋可采用壓型鋼板或預(yù)制板疊合樓蓋。樓層梁宜按組合梁設(shè)計(jì)，栓釘?shù)瓤辜艏臄?shù)量和大小應(yīng)按受力要求布置，如不考慮組合作用，可按構(gòu)造要求由置栓釘?shù)瓤辜艏２捎梅涓C梁既能提篼截面利用率，也為設(shè)備管道提供通過空間，關(guān)于蜂窩梁的設(shè)計(jì)和計(jì)算，國(guó)內(nèi)尚無明確規(guī)定，但有國(guó)內(nèi)外試驗(yàn)研究資料可供設(shè)計(jì)。柱間支撐、墻面支撐和屋面支撐傳遞吊車縱向力及應(yīng)按抗風(fēng)、抗震和構(gòu)造要求設(shè)計(jì)。新型壓型鋼板肋組合樓蓋支承在梁的加寬下翼緣（Slimdek），梁肋之間可布置設(shè)備管道，梁板總體結(jié)構(gòu)高度僅300mm，也改善了梁的防火性能，但需要解決梁的抗扭設(shè)計(jì)問題。

隨著結(jié)構(gòu)應(yīng)用的日益廣泛，計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)發(fā)揮了越來越重的作用，國(guó)內(nèi)許多單位和設(shè)計(jì)部門都開發(fā)了專用和通用的鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件。這些軟件具有三維建模、結(jié)構(gòu)靜動(dòng)力分析、非線性穩(wěn)定分析、構(gòu)件的優(yōu)化設(shè)計(jì)、典型節(jié)點(diǎn)構(gòu)造等功能，有些還可自動(dòng)生成結(jié)構(gòu)平立面圖和構(gòu)件施工圖、零件大樣和材料表等。國(guó)外的軟件公司也看好中國(guó)工程設(shè)計(jì)的潛在市場(chǎng)，大舉推銷各種漢化版的分析和設(shè)計(jì)軟件，各種軟件都配有型鋼截面庫、節(jié)點(diǎn)構(gòu)造庫，能與AutoCad自動(dòng)連接對(duì)施工圖進(jìn)行修改。

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