建筑鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用發(fā)展機(jī)遇

目前中國鋼結(jié)構(gòu)市場(chǎng)的主角是工業(yè)項(xiàng)目，建筑用鋼結(jié)構(gòu)市場(chǎng)仍未得到充分發(fā)展，這是國內(nèi)鋼結(jié)構(gòu)企業(yè)和鋼材生產(chǎn)企業(yè)的潛在發(fā)展機(jī)遇。

從全球高層鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展歷程看，在高層和超高層建筑中大量使用鋼結(jié)構(gòu)是必然趨勢(shì)。從鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)越性和綜合效益考慮，預(yù)計(jì)將來在50層以上的建筑中各種形式的鋼結(jié)構(gòu)將成主導(dǎo)。從建筑輕鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展?fàn)顩r看來，我國政府倡導(dǎo)的鋼結(jié)構(gòu)住宅及其產(chǎn)業(yè)化需求將是量大面廣的鋼結(jié)構(gòu)市場(chǎng)之一，潛力巨大。

今后幾年，我國在下列幾個(gè)領(lǐng)域內(nèi)鋼結(jié)構(gòu)量會(huì)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(fēng)力發(fā)電用鋼等、交通工程中的橋梁、市政建設(shè)用鋼結(jié)構(gòu)、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(shè)施及臨時(shí)房屋等、管桁架結(jié)構(gòu)大跨體育建筑、鋼結(jié)構(gòu)住宅。

由于鋼材和鋼結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)用于各種工程結(jié)構(gòu)中，合理的應(yīng)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(jī)械廠的水壓機(jī)、裝配車間等，這些車間一般高度和跨度都較大，有重級(jí)工作的大噸位吊車或設(shè)備震動(dòng)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(jié)構(gòu)。

（c）大跨度屋蓋結(jié)構(gòu)

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

（d）塔桅等高聳結(jié)構(gòu)

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(jié)構(gòu)多采用鋼結(jié)構(gòu)。

（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(jié)構(gòu)

儲(chǔ)液罐、儲(chǔ)氣罐、大直徑輸油（氣）管道、水工壓力管道以及爐體結(jié)構(gòu)。

（g）移動(dòng)式結(jié)構(gòu)

水工閥門、射電望遠(yuǎn)鏡、移動(dòng)式采油平臺(tái)等。

（h）輕型結(jié)構(gòu)

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(jié)構(gòu)或由角鋼等組成的輕型鋼結(jié)構(gòu)。

（i）可拆卸、搬移的結(jié)構(gòu)

裝配式活動(dòng)的房屋、流動(dòng)式展覽館、軍用橋梁等采用鋼結(jié)構(gòu)特別合適。

（j）抗震要求較高的工程結(jié)構(gòu)中

鋼結(jié)構(gòu)建筑是綠色建筑的代表。推廣鋼結(jié)構(gòu)是建筑業(yè)發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)的重要內(nèi)容，是傳統(tǒng)土木建筑業(yè)的轉(zhuǎn)型與升級(jí)。鋼結(jié)構(gòu)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(diǎn)。鋼結(jié)構(gòu)具有強(qiáng)度高、自重輕、抗震性能好、地基基礎(chǔ)費(fèi)用省、建筑使用面積大、建筑品質(zhì)高、適于工業(yè)化和標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)、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(jià)低等優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)，鋼結(jié)構(gòu)還可減少建筑垃圾對(duì)環(huán)境的污染、在全壽命周期內(nèi)可循環(huán)利用等。他表示，鋼結(jié)構(gòu)建筑符合我國節(jié)能減排和循環(huán)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展方向，是對(duì)城市環(huán)境影響最小的結(jié)構(gòu)之一。

鋼結(jié)構(gòu)工程用鋼的選購原則

鋼材的選用既要確保結(jié)構(gòu)物的安全可靠，又要經(jīng)濟(jì)合理，必須慎重對(duì)待。為了保證承重結(jié)構(gòu)的承載能力，防止在一定條件下出現(xiàn)脆性破壞，應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)的重要性、荷載特征、連接方法、工作環(huán)境、應(yīng)力狀態(tài)和鋼材厚度等因素綜合考慮，選用合適牌號(hào)和質(zhì)量等級(jí)的鋼材。
一般而言，對(duì)于直接承受動(dòng)力荷載的構(gòu)件和結(jié)構(gòu)（如吊車梁、工作平臺(tái)梁或直接承受車輛荷載的棧橋構(gòu)件等）、重要的構(gòu)件或結(jié)構(gòu)（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(jié)構(gòu)和構(gòu)件等）、采用焊接連接的結(jié)構(gòu)、以及處于低溫下工作的結(jié)構(gòu)，應(yīng)采用質(zhì)量較高的鋼材。對(duì)承受靜力荷載的受拉及受彎的重要焊接構(gòu)件和結(jié)構(gòu)，宜選用較薄的型鋼和板材構(gòu)成；當(dāng)選用的型材或板材的厚度較大時(shí)，宜采用質(zhì)量較高的鋼材，以防鋼材中較大的殘余拉應(yīng)力和缺陷等與外力共同作用形成三向拉應(yīng)力場(chǎng)，引起脆性破壞。
承重結(jié)構(gòu)采用的鋼材應(yīng)具有抗拉強(qiáng)度、伸長(zhǎng)率、屈服強(qiáng)度和硫、磷含量的合格保證，對(duì)焊接結(jié)構(gòu)尚應(yīng)具有含碳量的合格保證。焊接承重結(jié)構(gòu)以及重要的非焊接承重結(jié)構(gòu)采用的鋼材，還應(yīng)具有冷彎試驗(yàn)的合格保證。

根據(jù)多年的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)總結(jié)，并適當(dāng)參考了有關(guān)國外規(guī)范的規(guī)定，GB50017具體給出了需要驗(yàn)算疲勞的鋼結(jié)構(gòu)鋼材應(yīng)具有的沖擊韌性合格保證的建議。
為了簡(jiǎn)化訂貨，選擇鋼材時(shí)要盡量統(tǒng)一規(guī)格，減少鋼材牌號(hào)和型材的種類，還要考慮市場(chǎng)的供應(yīng)情況和制造廠的工藝可能性。對(duì)于某些拼接組合結(jié)構(gòu)（如焊接組合梁、桁架等）可以選用兩種不同牌號(hào)的鋼材，受力大、由強(qiáng)度控制的部分（如組合梁的翼緣、桁架的弦桿等），用強(qiáng)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(qiáng)度低的鋼材，可達(dá)到經(jīng)濟(jì)合理的目的。