浅谈钢结构在土木工程中应用和前景

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1、浅谈钢结构在土木工程中应用和前景【摘要】混凝土和钢材是建筑结构中不可或缺的两种建筑材料。随着国家经济地飞速发展、城市化进程地不断推进，建筑行业向着高层化迈进。而在高层建筑和大跨度结构中，钢结构的优势是显而易见的，具有很大的经济效益和现实意义。20世纪90年代以来，我国钢结构建筑的发展十分迅猛，随着一些地标性高层建筑的建成，钢结构在我国的发展揭开了新的一页。据权威部门预测，到2015年，钢结构建筑面积将占全国房屋建筑总量的15%-20%，这充分表明钢结构建筑在我国有着非常广阔的市场前景。本文将从钢结构住宅的优缺点以及房屋钢结构的发展面临重大机

2、遇，由此对钢结构发展应用前景作展望，指出发展钢结构是我国经济发展的必然趋势。【关键词】钢结构；应用；前景钢结构至今已有一百多年的历史了。早在1885年，美国芝加哥的HomeInsuranceBuildings高层建筑就采用了钢结构的形式，20世纪60年代，美国相继设计和建成了4幢80-100层的超高层钢结构大厦，到21世纪的初期，美国的钢框架住宅在整个住宅占有比重迗50%以上。荷兰、丹麦、法国以及芬兰等国家，钢结构住宅也愈演愈烈，已经形成一套产业化的体系。而在我国，随着城市化进程地快速推进，住宅逐渐走向产业化和商品化，钢结构相对来说非常适用

3、于现代建筑。鼓励发展钢结构住宅，是我国建筑产业发展的必由之路。1钢结构的优点1.1从材料上看，强度高，质地均匀，力学性能好建筑钢材是以铁为主要元素，含碳量为0.02%-2.06%,并含有其他元素的合金材料。和混凝土等其它结构材料相比，其具有许多显著的优势。首先，钢材的强度高、自重轻，使其适用于跨度大或荷载很大的构件和结构；其次，其塑性和韧性良好，能承受冲击作用，并使应力重分布，增加耗能，使这些结构对动力荷载的适应性较强，不会轻易因超载而突然断裂。最后，钢材内部组织接近于匀质和各向同性，在一定的应力幅度内钢材的反应几乎是完全弹性的，加之冶炼和

4、轧制过程中材质波动的范围小，提高了结构的安全性，便于节点的受力转换，有助于提供设计施工的精确性。1.2从结构上看，有效增加使用面积，抗震性能好。钢结构截面尺寸小，比起传统结构，可以更好满足建筑上大开间、灵活布局的要求，同时还能迗到提高层间净高的效果，有效增加建筑使用面积的3%-6%,如上海新锦江饭店44层就是全钢结构，但其占用面积为3.2%。钢结构本身具有重量轻的特点，自身承受地震的力量相对较小。在地震发生时，地震力效应相应也小，同时良好的延性也能对地震效应起到缓冲作用。1.3从施工上看，周期短，装配方便现浇混凝土在施工要求连续，在冬季施工

5、时还会受到气温等因素的影响，而钢结构在施工上具有很强的优势，首先其构件加工是不受环境条件影响的，并可同时在多个加工厂制作加工，现场安装也较为方便，还省去了混凝土支模、养护等工序，加快了施工速度，有效缩短工期，从而迖到降低成本的目的，提高了经济效益。其次钢结构对施工现场进行作业的量相对较小，施工方面的临时用地也相应较小，减少了对周围环境的污染。第三，随着计算机结构化的分析设计软件快速发展，钢结构可以将设计和生产结合在一起。设计人员完成设计后，生产线就可将产品完成制作，并将隔热、节能、门窗、防水等成套综合使用，提高了住宅的产业化水平。2钢结构的

6、应用由于结构设计理论和计算技术的进步，钢材性能的提高、连接技术的发展以及多功能建筑的需求，钢结构更加体现出其卓越的优越性，再加上现代住宅逐渐走向了产业化和商品化，钢结构的应用越来越广泛。尤其在高层建筑中，钢结构体系已远领先于其他结构体系。据统计，世界上最高11幢建筑中，采用钢结构的占45%，采用钢-混凝土混合结构的占18%，采用钢混凝土组合结构的占11%，采用钢筋混凝土结构的占26%o2.1钢材的生产为钢结构建筑的发展创造了非常好的物质基础随着国民经济的发展，老钢厂淘汰更新，新钢厂不断崛起，为了适应市场的需要，越来越多的钢铁基地生产的成品钢

7、材品种越来越齐全，热轧H型钢、彩色钢板、冷弯型钢的生产能力大大提高，新型、高性能产品的研发，为钢结构发展创造了重要的条件。耐火、耐候钢、超薄热轧H型钢等一批新型钢已开始在工程中应用，为钢结构进一步发展创造了条件。当前钢结构在我国的合理应用范围大致有如下几个方面：（1）大跨度结构：用于大会堂、体育馆、展览馆、影剧院、飞机库、汽车库等。采用的结构体系主要有框架结构、拱架结构、网架结构、悬索结构和预应力钢结构。（2）单层轻钢厂房及仓库：这些厂房车间的主要承重骨架往往全部或部分采用钢结构。（3）高层建筑：用于旅馆、饭店、公寓、办公楼等高层楼房。（4

8、）板壳结构：冶金、石油、化工企业中大量采用钢板造成的容器，如大型储液库、煤气库、高炉、热风炉等。2.2标志性钢结构建筑快速崛起，应用范围迅速扩展随着城市建设的发展和高层建筑的增多