東莞市聯(lián)億鋼結構工程有限公司

建筑鋼結構的應用發(fā)展機遇

目前中國鋼結構市場的主角是工業(yè)項目，建筑用鋼結構市場仍未得到充分發(fā)展，這是國內鋼結構企業(yè)和鋼材生產企業(yè)的潛在發(fā)展機遇。

從全球高層鋼結構的發(fā)展歷程看，在高層和超高層建筑中大量使用鋼結構是必然趨勢。從鋼結構的優(yōu)越性和綜合效益考慮，預計將來在50層以上的建筑中各種形式的鋼結構將成主導。從建筑輕鋼結構發(fā)展狀況看來，我國政府倡導的鋼結構住宅及其產業(yè)化需求將是量大面廣的鋼結構市場之一，潛力巨大。

今后幾年，我國在下列幾個領域內鋼結構量會增加：電廠的主廠房和鍋爐鋼架用鋼、包括核電廠廠房用鋼、風力發(fā)電用鋼等、交通工程中的橋梁、市政建設用鋼結構、地鐵和輕軌工程、城市立交橋、高架橋、環(huán)保工程、城市公共設施及臨時房屋等、管桁架結構大跨體育建筑、鋼結構住宅。

由于鋼材和鋼結構的特點，鋼結構應用于各種工程結構中，合理的應用范圍大體如下：

（a）重工業(yè)廠房的承重骨架和吊車梁

冶金企業(yè)的煉鋼和軋鋼車間、重型機械廠的水壓機、裝配車間等，這些車間一般高度和跨度都較大，有重級工作的大噸位吊車或設備震動大，或熱加工車間等。

（b）大跨度橋梁

跨度較大的公路和鐵路橋梁等多用鋼結構。

（c）大跨度屋蓋結構

公共建筑中的體育館、大會堂、影劇院等，工業(yè)建筑中的飛機裝配車間，飛機檢修庫等。

（d）塔桅等高聳結構

輸電線路塔架、無線電廣播發(fā)射桅桿、電視播映發(fā)射塔、環(huán)境氣象塔、衛(wèi)星或火箭發(fā)射塔等高聳結構多采用鋼結構。

（e）多層和高層建筑

工業(yè)建筑中的多層框架，民用建筑中跨度較大的多層和高層框架。

（f）容器、管道等殼體結構

儲液罐、儲氣罐、大直徑輸油（氣）管道、水工壓力管道以及爐體結構。

（g）移動式結構

水工閥門、射電望遠鏡、移動式采油平臺等。

（h）輕型結構

跨度不大屋面輕的工業(yè)和商業(yè)房屋常采用冷彎薄壁型鋼結構或由角鋼等組成的輕型鋼結構。

（i）可拆卸、搬移的結構

裝配式活動的房屋、流動式展覽館、軍用橋梁等采用鋼結構特別合適。

（j）抗震要求較高的工程結構中

鋼結構建筑是綠色建筑的代表。推廣鋼結構是建筑業(yè)發(fā)展循環(huán)經濟的重要內容，是傳統(tǒng)土木建筑業(yè)的轉型與升級。鋼結構建筑不僅具有“輕、快、好、省”的優(yōu)異性能，還具有可循環(huán)利用的優(yōu)點。鋼結構具有強度高、自重輕、抗震性能好、地基基礎費用省、建筑使用面積大、建筑品質高、適于工業(yè)化和標準化生產、可干式綠色施工、適合于不同氣候條件、不受施工季節(jié)的影響、綜合造價低等優(yōu)點，同時，鋼結構還可減少建筑垃圾對環(huán)境的污染、在全壽命周期內可循環(huán)利用等。他表示，鋼結構建筑符合我國節(jié)能減排和循環(huán)經濟的發(fā)展方向，是對城市環(huán)境影響最小的結構之一。

鋼結構工程用鋼的選購原則

鋼材的選用既要確保結構物的安全可靠，又要經濟合理，必須慎重對待。為了保證承重結構的承載能力，防止在一定條件下出現(xiàn)脆性破壞，應根據結構的重要性、荷載特征、連接方法、工作環(huán)境、應力狀態(tài)和鋼材厚度等因素綜合考慮，選用合適牌號和質量等級的鋼材。
一般而言，對于直接承受動力荷載的構件和結構（如吊車梁、工作平臺梁或直接承受車輛荷載的棧橋構件等）、重要的構件或結構（如桁架、屋面樓面大梁、框架橫梁及其它受拉力較大的類似結構和構件等）、采用焊接連接的結構、以及處于低溫下工作的結構，應采用質量較高的鋼材。對承受靜力荷載的受拉及受彎的重要焊接構件和結構，宜選用較薄的型鋼和板材構成；當選用的型材或板材的厚度較大時，宜采用質量較高的鋼材，以防鋼材中較大的殘余拉應力和缺陷等與外力共同作用形成三向拉應力場，引起脆性破壞。
承重結構采用的鋼材應具有抗拉強度、伸長率、屈服強度和硫、磷含量的合格保證，對焊接結構尚應具有含碳量的合格保證。焊接承重結構以及重要的非焊接承重結構采用的鋼材，還應具有冷彎試驗的合格保證。

根據多年的實踐經驗總結，并適當參考了有關國外規(guī)范的規(guī)定，GB50017具體給出了需要驗算疲勞的鋼結構鋼材應具有的沖擊韌性合格保證的建議。
為了簡化訂貨，選擇鋼材時要盡量統(tǒng)一規(guī)格，減少鋼材牌號和型材的種類，還要考慮市場的供應情況和制造廠的工藝可能性。對于某些拼接組合結構（如焊接組合梁、桁架等）可以選用兩種不同牌號的鋼材，受力大、由強度控制的部分（如組合梁的翼緣、桁架的弦桿等），用強度高的鋼材；受力小、由穩(wěn)定控制的部分（如組合梁的腹板、桁架的腹桿等），用強度低的鋼材，可達到經濟合理的目的。