浅谈钢结构建筑

刘斐

摘要：随着我国建筑行业的不断发展，建筑施工技术也不断的推陈出新，根据近些年来的实践总结，我国建筑产业不管是在施工现场项目管理或者是施工技术研究等领域都取得了不小的成绩。本文主要对近些年来建筑施工阶段普遍采用的钢结构技术及其管理进行简单的分析。

关键词：建筑钢结构工程;施工技术;管理控制

一、钢结构的特点

1、钢结构重量轻 钢结构的容重虽然较大，单与其它建筑材料相比，它的强度却高很多，因而当承受的荷载和条件相同时，钢结构要比其它结构轻，便于运输和安装，并可跨越更大的跨度。

2、钢材的塑性和韧性好 塑性好，使钢结构一般不会因为偶然超载或局部超载而突然断裂破坏。韧性好，则使钢结构对动力荷载的适应性较强。钢材的这些性能对钢结构的安全可靠提供了充分的保证。

3、钢材更接近于匀质和各向同性体 钢材的内部组织比较均匀，非常接近匀质和各向同性体，在一定的应力幅度内几乎是完全弹性的。这些性能和力学计算中的假定比较符合，所以钢结构的计算结果较符合实际的受力情况。

4、钢结构制造简便，易于采用工业化生产，施工安装周期短 钢结构由各种型材组成，制作简便。大量的钢结构都在专业化的金属结构制造厂中制造;精确度高。制成的构件运到现场拼装，采用螺栓连接，且结构轻，故施工方便，施工周期短。此外，已建成的钢结构也易于拆卸、加固或改造。

5、钢结构的密封性好 钢结构的气密性和水密性较好。

6、钢结构的耐热性好，但防火性能差 钢材耐热而不耐高温。随着温度的升高，强度就降低。当周围存在着辐射热，温度在150度以上时，就应采取遮挡措施。如果一旦发生火灾，结构温度达到500度以上时，就可能全部瞬时崩溃。为了提高钢结构的耐火等级，通常都用混凝土或砖把它包裹起来。

7、钢材易于锈蚀，应采取防护措施 钢材在潮湿环境中，特别是处于有腐蚀介质的环境中容易锈蚀，必须刷涂料或镀锌，而且在使用期间还应定期维护。

二、钢结构选型与结构布置

在钢结构设计的整个过程中都应该被强调的是“概念设计”，它在结构选型与布置阶段尤其重要。对一些难以作出精确理性分析或规范未规定的问题，可依据从整体结构体系与分体系之间的力学关系、破坏机理、震害、试验现象和工程经验所获得的设计思想，从全局的角度来确定控制结构的布置及细部措施。运用概念设计可以在早期迅速、有效地进行构思、比较与选择。所得结构方案往往易于手算、概念清晰、定性正确，并可避免结构分析阶段不必要的繁琐运算。同时，它也是判断计算机内力分析输出数据可靠与否的主要依据。 钢结构通常有框架、平面（木行）架、网架（壳）、索膜、轻钢、塔桅等结构型式。 结构选型时，应考虑它们不同的特点。在轻钢工业厂房中，当有较大悬挂荷载或移动荷载，就可考虑放弃门式刚架而采用网架。基本雪压大的地区，屋面曲线应有利于积雪滑落（切线50度内需考虑雪载）。总雪载释放近一半。降雨量大的地区相似考虑。建筑允许时，在框 架中布置支撑会比简单的节点刚接的框架有更好的经济性。而屋面覆盖跨度较大的建筑中，可选择构件受拉为主的悬索或索膜结构体系。高层钢结构设计中，常采用钢混凝土组合结构，在地震烈度高或很不规则的高层中，不应单纯为了经济去选择不利抗震的核心筒加外框的形式。宜选择周边巨型SRC柱，核心为支撑框架的结构体系。我国半数以上的此类高层为前者，对抗震不利。 结构的布置要根据体系特征，荷载分布情况及性质等综合考虑。一般的说要刚度均匀。力学模型清晰。尽可能限制大荷载或移动荷载的影响范围，使其以最直接的线路传递到基础。柱间抗侧支撑的分布应均匀。其形心要尽量靠近侧向力（风震）的作用线。否则应考虑结构的扭转。结构的抗侧应有多道防线。比如有支撑框架结构，柱子至少应能单独承受1/4的总水平力。 框架结构的楼层平面次梁的布置，有时可以调整其荷载传递方向以满足不同的要求。通常为了减小截面沿短向布置次梁，但是这会使主梁截面加大，减少了楼层净高，顶层边柱也有时会吃不消，此时把次梁支撑在较短的主梁上可以牺牲次梁保住主梁和柱子。

三、图纸会审

图纸的作用在于对工程施工作业的参照依据和凭证，钢结构建筑施工也不例外，施工技术人员与管理人员都需要对图纸进行领会，知道图纸的含义，也就是技术工艺的要求与标准，施工所具备的基础条件等，才能在钢梁、鋼柱吊装，螺栓安装等安装的细节部分加以注意，使得作业的完成与图纸设计要求相符。因此，在施工之前，设计人员、施工单位、建设单位及业监理工程师等要对图纸进行会审，讨论图纸设计中的存在的问题并协助设计人员进行解决，最后得到一个符合工程要求的设计图纸与方案。

四、人员管理

施工单位根据施工图设计要求、钢结构技术规范及施工技术进行科学的施工作业，现场施工的监管人员，要结合施工组织计划，对相关技术、相关资料及钢结构施工工艺等方面进行监督和评价，从而保证施工作业的质量。

结束语

随着我国经济的长足发展和钢产量的大幅提高，钢结构在我国的应用将日渐广泛，而钢结构本身所具有的许多优越特点正逐渐被重视，这也是钢结构工程日益增多的原因之一。为此，国家建筑技术政策也随之发生了变化，即由以往限制使用钢结构转变为积极合理推广应用钢结构，从而进一步促进了钢结构工程的发展。

参考文献

[1]雷淑忠.《钢结构的检测鉴定与加国加固改造》.中国建筑工业出版社，2006（6）.

[2]赖建民.论钢结构设计在两层工业厂房中的应用.建材与装饰（下旬刊），2008（4）.

[3]张斌.论高层建筑钢结构的设计步骤及思路[J].中国新技术新产品，2009（1）：119.

（作者单位：中机十院国际工程有限公司）