1、钢结构在建筑工程中的应用及发展钢结构在建筑工程中的应用及发展摘耍：钢结构住宅体系易于实现工业化生产，标准化制作，而 与之相配套的墙体材料可以采用节能、环保的新型材料，它属绿色环 保性建筑，可再生重复利用，符合可持续发展的战略。关键词：钢结构；优点；应用Abstract: The steel housing is easy to be industrialized, standardized production, while the contrast matching wall materials using energy-saving, environmentally friendly ne2、w materials; it is a green building, renewable reuse, consistent with sustainable development strategy.Key words: steel; advantages: application中图分类号:TU393文献标识码：A文章编号:2095-2104(2012)目前，国内的建筑业生产效率较低，尚属劳动密集型产业。而 钢结构住宅属于高技术、高效率的产业，加快对钢结构住宅的研究, 将促进建筑业向技术密集型产业转化，并将带动建材、冶金、信息机 械尤其是钢铁企业的发展。钢结构住宅的发展将带动住宅施工行3、业的 革新。尽管钢结构住宅体系在我国还处在刚刚起步阶段，但该体系集 众多优点于一身，一旦相关的配套技术及市场问题进一步解决之后, 钢结构住宅的发展将有着非常光明、广阔的前景。钢结构与传统砖混、钢混结构相比，具有抗震、抗飓风、环保、 节能、结构自重轻、基础承载力耍求低、构件生产工业化、现场装配 化施工、施工周期短、室内空间分隔灵活、有效使用血积高优点。钢 结构建筑房屋体系的综合经济指标要优于传统的钢筋混凝土结构，其 保温、隔音性能远优于钢筋混凝土结构。正是市于该结构体系具有如 此多的优点，轻钢结构建筑体系必将发展成为今后我国低层建筑结构 的重要形式之一。1、钢结构的优点L 1钢结构的重量轻钢材容4、重大，强度高，做成的结构却比较 轻。结构的轻质性可以用材料的质量密度和强度的比值来衡量，比值 越小，结构相对越轻。因而当承受的荷载和条件相同时，钢结构要比 其它结构轻，以同样跨度承受同样的荷载，钢屋架的重量最多不过为 钢筋混凝土屋架的l/3-l/4o重量轻，可减轻基础的负荷，降低地 基、基础部分的造价，同时还方便运输和吊装。1. 2建筑钢材强度高，塑性韧性好强度高，适用于建造跨度大、 高度高、承载重的结构。但由于强度高，一般构件截面小而壁薄，在 受压时容易为稳定计算和刚度计算所控制，强度难以得到充分的利用。 塑性好，结构在一般条件下不会因超载而突然断裂，只增大变形，故 易于被发现。此外，询能将5、局部高峰应力重分配，使应力变化趋于平 缓。韧性好，适宜在动力荷载下工作，因此在地震区采用钢结构较为 有利。13钢结构制作简便，施工工期短钢结构构件般是在金属结 构场制作，施T机械化，准确度和精密度均较高。钢结构所有材料皆 已轧制成各种型林 加工简易而迅速。钢构件较轻，连接简单，安装 方便，施工周期短。小量钢结构和轻型钢结构也可在现场制作，简易 吊装。钢结构由于连接的特性，易于加I古I、改建和拆迁。1. 4采用钢结构有利于环保采用钢结构可以有效保护环境，具 体表现在三个方面：一是和混凝土相比，可采用干式施工，产生的噪 咅小，粉尘少；二是由于自重减轻，基础施工取土量少，对土地资源 破坏小，此外大量6、减少混凝土用量，减少开山挖石量，有利于生态环 境的保护；三是建筑结构使用寿命到期后，结构拆除后，产生的固体 垃圾量小，废钢资源回收价值高。1. 5钢结构密闭性较好钢结构的钢材的连接的水密性和气密性 较好，适宜于做要求密闭的板壳结构，如高压容器、油库、气柜、管 道等。2、钢结构的主要构件和结构体系2. 1主要构件2.1.1梁、柱。钢结构住宅结构一般设计为强柱弱梁形式，梁 柱均取等截面形式。梁主要选用高频焊接和热轧H钢，它是工字钢的 升级换代产品，具有抗弯性能好，翼缘宽，侧向刚度大，翼缘表面相 互平行，构造方便等优点。对于轴压比较大、双向弯矩接近、梁截面 较高的框架柱，采用双轴等强的钢管柱或方钢管7、混凝土柱。方钢管混 凝土柱不仅截面受力合理，同时可以提高框架的侧向刚度，防火性能 好，而且结构破坏时柱体不会迅速屈曲破坏。2. 1.2楼板。楼板结构 的选择至关重要，它除了将竖向荷载直接分配给墙柱外，更主要的作 用是保证与抗侧力结构的空间协调作用。同吋楼板还要应该满足住宅 功能的要求，如防颤动、隔音、隔热等。2. 1. 3支撑体系。支撑分轴交支撑和近年发展起來的偏交支撑 两种，前者耐震能力较差，后者在强震作用下具有良好的吸能耗能性 能，而且为门窗洞的布置提供了有利条件，目前国内用得还很少，建 议在高烈度区首选偏交支撑。2.1.4墙体围护结构。钢结构住宅的墙 体围护结构，应采用具有口承重和抗冲击8、能力，并能保温、隔热、隔 音、防火、防渗漏等多种功能轻质的墙体材料。2.2结构体系2.2.1纯钢框架体系。目前，这种体系在多层钢结构住宅中应 用最广，纯框架体系常用于48层住宅。纵横向都设成钢框架，门 窗设置灵活，可提供较大的开间，便于用户二次设计，满足各种生活 需求。2. 2. 2冷弯薄壁型钢体系。构件采用薄钢板冷弯成C形、Z形构 件，可单独使用，也可组合使用，杆件间连接采用自攻螺丝。这种体 系节点刚性不易保证，抗侧能力较差，一般只用于12层住宅或别 墅。2.2.3框架一支撑体系。该体系主要由焊接工字型梁柱组成，多 数情况下，这种体系为横向承重，梁柱节点在横向上为刚接，纵向为 较接。因此 结9、构在纵向相当于排架，抗侧移刚度很低，需设置侧向 支撑抵抗水平荷载，限制结构的水平变形。2. 2. 4周围抗侧力体系。这种体系在欧美国家的商业和民用建 筑I分流行。它的特点是刚架柱的强轴与其相交的建筑轴线垂直，形 成外筒，抵抗水平荷载，将Z传递到基础。它适用于建筑外型接近于 正方形的结构，可以将这种思路应用到框架一支撑体系中。把纵向的 支撑去掉，将原有位置的刚架柱扭转90。，梁柱由较接变为刚接。 这样，刚架柱同时起到抗风柱与竖向支撑的作用。3、钢结构的应用 用型钢或钢板制成基本构件，根据使用要求，通过焊接或螺栓连接等 方法，按照一定规律组成的承载机构叫钢结构。根据实践经验，工业 与民用建筑钢结构10、的应用范围为：工业厂房、大跨结构、高耸结构、 多层和高层建筑、承受震动荷载影响及地震作用的结构、板壳结构、 可拆卸或移动的结构、轻型钢结构、和混凝土组合成的组合结构及其 它特种结构。钢结构的合理应用范围不仅取决于钢结构木身的特性, 还取决于国民经济发展的具体情况。过去由于我国钢产量不能满足国 民经济各部门的需要，钢结构的应用受到定的限制。近儿年來我国 钢产量有了很大发展，加以钢结构结构形式的改进，钢结构的应用得 到了很大的发展。我国的建筑用钢总量约占全部钢产量的20%25%, 而工业发达的国家则占30%以上。如美国和FI木，该项指标均已超过 50%o在我国，钢在建筑中主要用于建筑用钢结构，钢筋混凝土用钢 筋，钢绞线，钢丝，门窗等，而其屮钢结构用钢只占10%左右，在我 国一亿吨的钢产量中，真正用于钢结构上的也就200300万吨。若 是在城市中采用钢结构住宅，因为其工厂化程度高、施工周期短的优 势，将能很好地解决城市市区，尤其是中心市区人口稠密交通繁忙、 施工牛产不便的问题。因此钢结构住宅应该是城市住宅设计的主要方 案之一，同吋钢结构体系住宅成套技术的研究成果必将大大促进住宅 产业化的快速发展，直接影响着我国住宅产业的发展水平和前途。