钢结构论文

钢结构论文（精选8篇）

钢结构论文 篇1

摘要：本文针对门式钢架钢结构在钢结构厂房中的普遍应用，主要分析了门式钢钢架钢结构设计应用注意问题，门式钢架钢结构发展及除锈防护。

关键词：门式钢架；钢结构；设计应用

我国钢结构已经发展很多年，特别是近些年来发展日趋完善。轻型门式钢架钢结构因为其自身具有的特点而受到钢结构厂房施工的普遍应用，本文重点对其进行研究。

一、门式钢架钢结构概述

门式钢架结构在钢结构厂房、仓库、商场中广泛应用，高层建筑中钢架结构也越来越受到重视。各类维护结构以及没有梁柱的弯顶也大量应用的薄壁彩钢板；各文化体育类型的公共建筑物中应用的钢管汇交直接焊接以及较高强度组合拉索机构；薄壁冷弯钢截面除了利用檩条在维护结构构件应用之外还可以成为构件受力的主要结构。钢架钢结构一般是指梁和柱的直线类型经过连接的节点刚性结构。工程项目中经常将铰接梁柱间的结构单层称之为排架，多跨多层的钢架类型结构则称之为框架。钢结构单层钢架厂房通常采用轻钢门式的钢架钢结构。住宅建筑物钢框架钢结构常常使用的两种结构支撑类型分别是箱型焊接截面或者是H型钢。其特点主要是具有较小的自重，良好的抗震性能以及较快的施工速度。框架结构的受力特征在荷载方面的体现是承受了水平与竖向荷载；传递竖向荷载的路线是从平板楼盖现浇到梁上的距离，之后向钢柱传递。

二、门式钢架钢结构设计应用

(一)柱网设计要求

钢结构厂房门式钢架钢结构设计首先应当按照生产工艺要求对柱网施工进行确定，尽量达到生产使用的要求，根据实际情况对钢架的跨度、高度以及设计实践确定柱网，在设计门式钢架柱网时获得以下结论：在完整一致的荷载情况下，檀高度是6米，柱距离是7米半，钢架单位跨度距离范围是18米到30米之间，钢用量大概是18到28kg/m2，当单位钢架跨度间距离大概是21到48 米时，钢用量是在25到40kg/ m2，厂房高度是12米，跨度达到48米以上时一般可用多跨类型钢架，相较于单跨类型钢架要节省18%的用钢量，因此门式钢架钢结构设计时应当按照实际情况选择经济型跨度，不适合盲目性的选择较大跨度。对于设计门式钢架钢结构来说，最重要的部门就是用钢量。

(二)作用门式钢架钢结构荷载值

作用于门式钢架钢结构的荷载一般包括：竖向与水平向的荷载、地震荷载。因为轻型钢结构具有较轻的自重，因此地震产生的反应也比较轻，针对这点来说抗震效果是很好的。

(三)计算钢架侧移内力

1.计算内力方法：针对门式变截面钢架结构来说，利用弹性分析法对各种内力实施确定，塑性分析法的使用仅在钢架拥有全部等截面钢柱时。门式钢架变截面计算内力一般利用单元杆系有限元方法。地震产生的效应作用可以利用剪力底部方法实施确定。按照荷载不同的组合情况分析内力结果，找出截面受控的内力组合，将截面的位置控制在柱底连接柱顶以及梁跨中的截面。2.计算侧移的方法：门式钢架变截面柱顶产生的侧移应当利用弹性分析确定，计算过程中获取标准荷载值，对于分享荷载系数不需要考虑。

(四)设置拉条、檩条和撑杆

1.设置檩条。檩条是属于弯双向结构构件，对其内力实施分析应当按照两个型心主轴截面计算弯矩。设计过程中，应计算檩条的强度、整体性稳固与变形情况。设计檩条过程时，需要对檩条的薄壁冷弯构件，板件受压与压弯的宽度比例，受力产生时应保持的屈曲，计算强度时应合理利用的有效宽度实施控制，对于原来截面需消弱。与此同时计算强度时应采用净断面，可以考虑使用消弱钉孔。

2.拉条设计：拉条设置与否取决于檩条在侧向上的刚度，对于H型轻型钢的较大侧向刚度以及桁架式空间檩条通常不会设置拉条。针对刚度比较差的侧向实腹式与桁架平面式檩条，为了能够减少安装应用檩条过程中产生的侧向变形，保持整体性的稳固，通常将拉条设置在檩条之间，作为侧向上的支撑点。当檩条具有的跨度在4米之内时，可以根据计算最终结果判定拉条设置与否，当檩条具有的跨度在4米之外时，在跨中檩条适合设置一道拉条。

3.撑杆设计：撑杆檩条的重要作用是对天窗缺口与檐檩位置向上或向下边檩弯曲侧向。撑杆具有的长细比例根据压杆的实际要求，可以使用方钢管、角钢制作，撑杆位置，应同时设计斜拉条。

三、门式钢架钢结构设计应用注意问题(一)控制房脊垂直程度

框架竖向斜梁的限值挠度一般规定为1/180，过去对中下垂度是否验算并没有明确规定。根据目前的新规定是需要计算的，通常要分段进行构件，利用等截面实施计算，每一段都需要在水平与竖向进行计算，不能比允许数值大，等同于对跨中垂度实施的验算

(二)砼柱与钢柱的结合问题

门式钢架钢结构设计中，部分会利用斜梁轻钢与混凝土柱结合，斜梁采用端板竖放式连接砼柱的预埋式螺栓，组成钢接，目的是想要节约钢材以及造价。在门式钢架钢结构中的框架有钢柱与砼柱组合，这个情况下梁柱只能采用铰接，不适合钢接。高层建筑物中的钢墙连接也是这样。因此，需要注意排架由钢梁与砼柱组合是允许的，可是将刚架中的钢柱用砼柱替代，不改变钢梁是不允许的。

(三)檩条存在的计算问题

檩属于薄壁冷弯结构件，压弯或是受压板件具有比较大的宽度比，在受力产生时应屈曲，计算强度需利用有效的宽度，对于原来的截面要实施减弱，不需做到全截面都有效。一般情况下设计人员对计算强度的净断面容易忽略，忽视了钉孔的减弱。这种类型的减弱一般会在6-15%之间，对于截面窄小的梁会产生比较大的影响。按照相关规定，钢架构件具备的受拉强度应按照净截面进行计算，受压强度应当按照有效的截面实施计算，稳定特性应当按照有效截面进行计算。

四、门式钢架钢结构发展及除锈防护

(一)门式钢架钢结构发展应用

可以在高性能钢材方面实施应用研究，提升强度与抗腐蚀性，经济断面类型的钢材，例如H型钢、钢板压型、方管等。可以在结构方面实施革新应用，对于空间结构、组合结构以及高层钢类型结构等方面的创新研究。理论优化以及计算机设计的辅助应用。深入研究极限状态，防止特殊荷载情况下出现的实效结构等。

(二)门式钢架钢结构除锈防护

选择对钢结构除锈方法中，其中在小型低要求构件中适合手动除锈，除锈并不彻底。相对厚实的构件使用喷砂除锈，这个方法非常彻底干净。薄壁构件或者不适合使用喷砂除锈的可以利用酸洗方法，除锈效果良好。对于钢结构采用的防护主要有防火、防腐及隔热。钢结构有关的设计规定，需要在设计方案中明确指出对钢材实施的除锈级别以及涂层涂料具备的厚度，在地面以下的柱脚应当充分利用混凝土实施包裹，发生腐蚀的柱脚不适合在地下埋入，保护钢结构的层厚应按照建筑物的耐火程度实施设计，受到高温影响，应按照情况的不同设计相应的防护隔热措施。

结束语

钢结构论文 篇2

在钢结构住宅产业化推广过程中, 还存在一些问题。如对钢结构住宅产业化科技研究课题不少, 实际应用不够;还有需要国家政策扶持问题等。但是最重要的还是钢结构住宅技术问题。创新钢结构住宅技术是一项特别重要的工作, 我国第一部关于钢结构住宅的规范——《轻型钢结构住宅技术规程》JGJ209 (以下简称《规程》) 于2010年4月17日由住房和城乡建设部颁布, 2010年10月1日起正式实施。其中提出了一种符合中国国情、与国家现行标准保持一致的“轻型钢结构住宅”新体系, 规定了轻型钢结构住宅建筑的功能和性能, 给出了轻型钢结构住宅的材料标准、设计、施工和验收技术要求, 以及使用和维护的规范。《规程》的颁布, 不仅用以规范我国轻型钢结构住宅的工程实践, 而且对企业开发新型墙体材料, 建筑节能新体系和钢结构住宅技术创新具有指导作用。我想从以下十个方面来阐述钢结构住宅技术。

一、智能设计技术

1. 计算机设计技术

我们的设计院普遍采用计算机设计技术, 但是计算机在钢结构设计方面 (很多软件) 还有待开发。现在多数设计院设计钢筋混凝土结构轻车熟路, 但钢结构的设计还存在一些问题。在国家已经建成的项目中, 很多建筑专家对钢结构项目中的设计都有争议, 这是一个重要技术问题。

2. 高强度钢结构设计技术

高强钢结构在钢材的生产供给、冶金技术方面已经日趋成熟, 在工程应用方面更是已经成为国内外钢结构领域的趋势, 并取得了良好的效果。但仍缺乏合理、安全、可靠的设计方法和标准给予指导, 工程应用的进一步发展受到限制, 因此必须尽快制定高强钢结构设计相关的规程标准。同济大学专门对此进行了大量的研究, 并提交住房和城乡建设部标准定额司, 为将来的高强钢结构设计方面的规范 (标准) 奠定了基础。

3. 设计优化技术

在美国, 设计优化是一个专门的职业、专门的产业。设计院设计完成后, 再经过优化部门进行优化, 这样无论在投资、用钢量方面都会更加合理。我多次讲过钢结构不是用钢越多越好, 要合理用钢, 钢结构建筑造成钢碉堡那不行。要合理用钢、合理投资就需要优化, 不只是设计方案要优化, 其它方面也要优化。

二、钢结构住宅墙体技术

1. 复合保温板材

墙体保温材料是复合保温板材的开发, 复合保温板材应用是非常关键的。跟国外相比, 我们复合保温板材应用还远远不够。因为强调建筑节能, 中国建筑节能是个大问题, 现有的440亿平方米住宅中只有百分之一能称得上是节能住宅。新建的建筑要节能, 老的要改造成为节能建筑, 所以说复合保温板材的市场需求量是相当大的。

我们知道, 钢结构住宅的难点在墙体, 采用水泥基的材料, 既能就地取材, 节约成本, 又能与现有的建筑饰面相容, 比国外的OSB板要耐久、耐火, 符合人们消费习惯, 舒适度好。从墙板的构造上, 走复合板材的开发道路, 能发挥不同材料的优点。因为无论保温或隔热, 都是一个提高围护结构热阻问题, 而围护结构的热阻值R取决于材料的厚度与材料本身的导热特性。实际外墙的厚度是有限的, 不可能单凭增大厚度来增大热阻, 例如用多孔砖砌筑的墙体, 为达到节能设计标准, 在北京地区墙厚为490mm, 在沈阳为760mm厚, 哈尔滨为1020mm, 这是不现实的。而5cm的聚苯乙烯板的热阻就相当于1m厚的红砖墙的热阻。虽然不同材料的热传导系数差别较大, 但一般导热系数较小的材料, 强度也较低, 不能满足墙体防撞击性能的要求, 使用安全强度不够。墙板不仅要有一定的强度和耐久性, 而且还要有保温、隔热、隔声和防潮等主要功能。采用单一材料很难同时满足墙体的所有功能, 而采用多层轻质材料叠合而成的复合墙体, 使各层具备不同的功能, 且便于制作安装、整体性能好, 这是墙体技术开发的方向和路线。

2. 抗侧刚度的合理化

钢结构工程中抗侧刚度非常关键。在钢框架中镶嵌安装条形墙板组成“框架墙板”复合结构体系, 其强度、刚度和延性与原纯钢框架的结构性能相比有明显不同。国内外的研究表明, 忽略填充墙体的作用, 不一定对抗震有利。填充墙使得结构的抗侧移刚度增大, 同时也增大了抗震作用。框架与填充墙之间的相互作用, 使得钢框架的内力重新分布。考虑填充墙的作用, 不仅有利于结构抗震, 而且还可利用填充墙体抗侧移, 从而减少框架设计的用钢量, 使结构轻型成为可能。

《规程》规定, 墙体的抗侧刚度应根据墙体材料和连接方式的不同由试验确定。墙体的抗侧刚度应根据墙体材料和连接方式的不同由试验确定, 并满足以下要求:当钢框架层间相对侧移角达到1/300时, 不得出现任何开裂破坏;当钢框架层间相对侧移角达到1/200时, 墙体可在接缝处出现可以修补的裂缝;当钢框架层间相对侧移角达到1/50时, 墙体不应出现断裂或脱落。

三、轻质楼板技术

钢结构住宅的楼板也是一个重要问题。我们强调的是轻质楼板或者说轻质高强楼板, 采用整体密肋钢网格梁使楼板变薄, 重量减轻, 强度能够增大, 这是很关键的。

《规程》推荐使用轻质复合楼板, 从而大大降低荷载, 使结构轻型成为可能。例如采用密肋井字钢梁, 上面铺设薄型水泥板, 构成轻质楼板结构体系, 再做面层满足隔声等建筑要求即可。

四、钢异形柱技术

我们讲钢结构住宅是房屋, 房屋离不开柱子, 什么样的柱子好, 建造小高层的框架住宅用柱子有十字形截面、T形截面、L型截面, 各种截面形柱子对钢结构住宅来讲起着不同的作用。

在钢结构住宅设计中, 结构体系主要是用热轧H型钢建造多层 (4~6层) 或小高层 (7~18层) 的框架结构, H型钢柱截面尺寸一般在200mm×200mm至400mm×400mm, 再加上保护层和饰面, 柱子在室内凸出, 影响建筑美观, 使用不方便。其实, 钢筋混凝土框架结构也存在类似的问题, 但钢筋混凝土结构为此研究了一种异形柱 (肢长和肢宽比为2~4, 区别于短肢剪力墙─肢长和肢宽比为5~8) , 应用于住宅建筑中, 较好地解决了室内柱角凸出的问题。由此设想, 在钢结构住宅建筑中若能使用钢异形柱, 就能解决钢结构住宅建筑室内柱角凸出问题。

例如中柱用十字形截面、边柱用T形截面、角柱用L型截面, 它们都由H型钢和T型钢组合而成, 我们称它们为钢异形柱。我国现行《钢结构设计规范》对十字形柱和T形柱给出了设计计算公式, L形柱的设计计算方法。中国建筑科学研究院对此进行了试验和理论研究, 既能完善我国钢结构住宅技术应用基础研究, 促进我国钢结构住宅建筑技术发展, 又能丰富我国钢结构设计理论具有现实和理论意义。

五、构件板件技术要求

钢结构住宅对构件、板件的要求和钢筋混凝土住宅是不一样的:

1. 构件长细比技术要求

我国《轻型钢结构住宅技术规程》JGJ209对构件长细比按低层和多层建筑的分类分别做出了不同规定, 框架柱长细比应符合其要求。

2. 构件宽厚比技术要求

框架柱构件的宽厚比限值应符合下列要求:

(1) 低层轻型钢结构住宅或非抗震设防的多层轻型钢结构住宅的框架柱, 其板件宽厚比限值应按现行国家标准《钢结构设计规范》GB50017有关受压构件局部稳定的规定确定。

(2) 需要进行抗震验算的多层轻型钢结构住宅中的H型截面框架柱, 其板件宽厚比限值可按公式计算确定, 但不应大于现行国家标准《钢结构设计规范》GB50017规定的限值。

六、套筒式梁柱节点技术

梁与柱之间的联接节点, 钢结构和钢筋混凝土结构的也不一样, 混凝土结构的是灌注。钢结构现在采用套筒式梁柱节点技术, 解决柱内横隔板可取消的问题, 方便钢结构加工。

在钢结构中, 当采用钢管柱与H型钢梁结构时, 其梁柱节点常用环板式。但这种节点在住宅建筑中有时满足不了建筑的需要, 它不仅在室内露下环板, 而且外墙 (尤其是墙板) 也不便安装。有的工程将边柱和角柱的环板直接切除, 这种做法未见到科学依据。采用套筒式的节点, 由于钢管柱的管壁较薄, 不宜直接焊接H型钢梁, 可选用一节钢套筒来加强和保护柱在节点区不被先拉坏, 并通过套筒来承载和传力。钢套筒与钢管柱要有可靠连接, 除在套筒上下边采用角焊缝外, 还要在中间加一些塞焊点, 然后将H型钢梁与套筒进行常规的栓焊混合连接。为了加强梁根部的受力能力, 还应在梁上下翼缘加盖板, 或部分削弱梁翼缘形成“狗骨”式以减少梁根部的应力集中。经计算分析和试验对比, 研究套筒式和环板式这两种节点的承载力和变形性能, 《规程》给出套筒式节点的设计构造建议。

七、梁柱端板式连接技术

我国明清建筑很少像现在的钉钉子, 都是采用铆接、栓接。同样的钢结构也应该加强铆接、栓接, 减少焊接。采用端板式全螺栓连接可取消现场焊接, 解决焊接质量难以保证的问题。

《规程》第5.4.5条规定:H型钢梁、钢柱可采用端板式全螺栓连接, 当构造满足下列要求时可按刚性节点计算:

1.窄翼缘H型钢梁时, 端板厚度不应小于梁宽的1/14, 且不宜小于14mm。

2.高强螺栓直径应不小于端板板厚的1.2倍, 且不宜小于20mm。

3.端板宽度不应小于8, 否则应增加柱截面宽度。

4.当柱翼缘壁厚小于端板厚度时, 应将翼缘加厚, 使得该处翼缘厚度不小于端板的厚度。

这样做好处是现场不用焊接, 保证钢结构连接质量, 实现现场全装配式结构成为可能。

八、喷涂装饰技术

喷涂装饰技术也非常关键, 钢结构住宅喷涂技术有两种类型:

1. 防火喷涂材料及技术

钢结构涂料有的是不防火的, 钢结构也会变形融化的。有人贬低钢结构, 总拿美国9.11事故说话。9.11事故是个特例, 那是一架飞机载多少吨汽油燃烧才把钢结构融化了。目前我国防火涂料正在研究开发阶段, 深圳珠海有一家开发企业, 上海有一家企业研究实验了一种在120度以上不被融化的涂料。

2. 美化喷涂材料及技术

钢结构住宅可涂装成看起来似木结构形式的住宅, 外观主要在于使用的涂料。需要钢结构就涂成钢结构的, 需要木结构就涂成木结构的, 也可以涂成铝合金结构。外装涂料非常关键, 这种涂料技术也有待于进一步开发。

九、现场吊装技术

中国建筑金属结构协会钢结构委员会对吊装技术研究的不够, 我没有查到关于吊装技术方面的资料。钢结构构件看起来是很牢固的, 当吊起来的时候, 它跟面条一样, 不是弯曲就是变形, 甚至于发生事故。我当总工程师的时候, 上海造船厂发生了钢结构吊装事故, 牺牲了两位大学教授。

由于屋架跨度太大, 侧向刚度太小, 吊装难度大, 经验算, 若进行吊装, 即使加固也难免变形。正确选择其吊装方案和吊装顺序, 是确保工程质量、加快施工进度、提高经济效益的关键。

吊装技术包括单榀吊装技术方案和整体吊装技术方案, 整体吊装更关键, 是多个节点、多个吊车同时同步作业。所以吊装技术有待进一步研究, 从工厂制造到现场组装, 吊装是关键的一步。正确选择其吊装方案和吊装顺序, 是确保工程质量、加快施工进度、提高经济效益的关键。

十、工厂自动化制作技术

钢结构住宅实现工厂化作业, 效率高。可实现设计标准化、模数化, 带动建筑部品生产规格化, 有益于从工业化走向大规模的通用体系, 即发展以标准化、系列化、通用化建筑构配件、建筑部品为中心, 逐步形成以专业化、社会化生产和市场化供应为基本方向的产业发展模式。工厂自动化制作技术有4个方面:

1. 数码切割机械和技术。钢结构的构件多长多宽, 数码切割机械很关键, 将构件的外形尺寸输入切割机械中, 由电脑控制切割, 尺寸精度非常高。

2. 自动焊接材料及技术。焊接能力也是一大方面, 我们有焊接协会专门研究, 焊接技术也在不断的发展, 包括焊接材料都发生很大的变化。

3. 物流安全运输技术。从工厂到工地能够做到物流安全, 因为钢结构是整体安装的, 它不是小零部件, 在运输过程中装、卸都很关键。.

4. 钢材及加工质量检验检测技术。钢材检验和钢材加工质量的检验, 检验检测做到自动化、数字化, 而不是凭人工去看。我们以前看焊缝, 都说这焊缝焊接不错, 那是不行的。最沉痛的教训是我亲眼所见, 重庆的綦江大桥, 头天晚上垮了, 我第二天早上到现场, 钢管是平行对焊都是虚焊, 我们一定要总结教训。

以上十个方面不是钢结构住宅的全部技术, 钢结构住宅产业化不光是技术, 但最重要的是技术。今天是施工技术研讨会, 专门讲的是技术问题。我不是专家, 也不是学钢结构的, 今天在各位钢结构专家面前我确实是学生, 需要不断地向你们学习。

钢结构产业主要指路桥、机场、车站、海上平台、和基地设施、风力发电站等工业交通项目建设;靠出租出售工业厂房的工业园区的建设即工业房地产开发;靠出租出售的住宅的小区建设即民用房地产开发;还有剧院、文化宫、体育场, 特别是农村大量的学校、医院、养老院等钢结构标准化的文化体育设施建设即公用设施的开发。钢结构产业是可持续发展、潜力大的新兴产业;是国内外市场大, 对国民经济带动效应大的支柱产业;是科技含量高的朝阳产业。

钢结构产业化的发展在于科技创新, 科技创新在于人才。闽船钢构在创建新型百亿钢构城的同时正策划创办全国唯一的钢构学院。这是一件利国利民的好事、行业发展的大事。我们协会、钢构行业的企业家、专家、教授、学者理应全力支持。

轻型钢结构住宅的工厂化生产方式转变, 标志着住宅建造由工地走向工厂、由粗放型走向集约型的产业化发展道路, 标志着建筑行业整体技术进步。住宅产业现代化是生产力发展和科技进步的必然趋势, 我国是钢产量大国, 推广建筑用钢意义重大。我国住宅建设量大面广, 建设持续时间长, 是国民经济的增长点。随着粘土砖被禁用, 建筑资源可持续发展和建筑节能等问题被提上议事日程。若能促进住宅建筑用钢, 对建筑行业中新技术、新材料、新体系的开发以及建筑行业整体水平提高能起到重要推动作用, 同时对冶金行业的发展也能起到促进作用。因此, 开发和应用轻型钢结构住宅技术具有重要的现实意义。

钢结构栈桥结构体系优化实例 篇3

钢栈桥在工业生产中占有极其重要的地位，用途十分广泛。有的用于焦化厂运煤、运焦，有的用于烧结厂运精矿粉、烧结矿等，是重工业厂家的运输动脉。

1常用两种钢栈桥特点

1.1型钢桁架体系

型钢桁架体系在国内应用十分广泛，其造型美观大方，施工简单方便，安全可靠；其计算模型比较简单，理论浅显易懂。但是型钢栈桥属于平面受力体系，钢材利用率低，耗钢量大，连接复杂。而且一般型钢截面是单轴对称，因此，计算时需要人工干预，复核杆件平面外强度和稳定；同时，型钢桁架节点的设计较为繁琐，节点构造复杂，难于刷漆或清除灰尘的死角，不利于维护；另外，出于方便设计和施工等原因，设计时，通常弦杆不是按照杆件实际内力设计，而往往在同一运输单元内采用相同的截面，这样也造成了较大的浪费。

1.2网架体系

网架栈桥体系受力构件采用钢管或钢管与其它型钢的组合，节点采用焊接空心球节点或螺栓球节点。相对型钢栈桥，网架栈桥属于空间受力体系，传力途径好。网架栈桥的主要构件采用钢管，减轻了自重，降低了经济指标，具有良好的经济效益。同时其刚度大，工期短，抗震性能好。网架的上、下弦间还可为各种管道穿行提供空间。另外，随着设计技术的提高和新型防腐、防水涂料的出现，更为网架栈桥在一些高湿、高温条件下的使用创造了条件。采用网架栈桥，其节点和杆件可在专业厂家加工制作，制作质量可得到保证，建设工期加快。

虽然网架栈桥体系优点突出，但当结构的跨度大到一定程度时，可能导致其结构刚度降低，产生整体屈曲或共振现象。

2栈桥的优化实例

2.1工程实例（结合某市一在建栈桥）

该工程安全等级为二级，结构重要性分类为丙类建筑，抗震设防烈度为7度。该栈桥长30m，宽4.1m，高3.2m。荷载标准值为：

（1）上弦荷载0.925KN/m2（上弦杆及上弦支撑总重0.5KN/m2、檩条自重0.075KN/m2、屋面板自重0.35KN/m2）。

（2）下弦荷载3.48KN/m2

（3）上弦活荷载：0.5KN/m2（非上人屋面），下弦活荷载：3.75KN/m2

（4）风荷载标准值

（4-1）

其中：w0=0.5KN/m2；B类场地；取1.0；下弦，，上弦，；迎风面，背风面。

2．2型钢栈桥体系的设计分析

该体系采用平面铰接体系，两端铰接。桁架上下弦的截面型式为组合槽钢截面，端部腹杆采用H型钢，与上下弦支撑组成端门架，加强了桁架的整体稳定性；其余腹杆及斜腹杆采用等边双角钢体系，上下弦支撑采用单角钢与H型钢的组合型式，以增强结构的侧向刚度。

经过计算[1]，这种布置截面应力最大应力比0.85，符合设计最低要求。该体系的耗钢量为22729.6Kg。

2.3网架栈桥体系的优化设计

本文的优化目标为结构的耗钢量指标。优化思想：對主要结构构件，其截面应力不应过大，原则上其应力比不应超过0.85，并在设计当中尽可能调整主要构件截面，使其应力比接近0.85。而对于次要构件（例如支撑等），采用满应力设计法，在满足结构安全的基础上达到降低耗钢量的要求。

本文在型钢体系的基础上，利用网架体系取代型钢体系，采用空间受力计算方法，对该栈桥进行了优化设计。优化设计采用空间铰接体系模型，为了保证结构的几何不变性，网架端部采用H型钢形成封闭刚架，加强了结构的整体稳定性。网架侧面的几何尺寸与桁架相同，

经计算，体系优化后耗钢量降为20911.2Kg，节约了大约8％的钢材。

3两种体系对比分析结论

以上两种模型的基本假定都是以节点铰接为前提，从两种体系的受力可以看出，网架模型更接近于计算假定，受力更为合理。同时网架属于超静定结构，结构的安全储备大。钢管截面为双轴对称，平面内、外为等稳定设计，而桁架体系常用的角钢截面是单轴对称，计算时需要人工干预，复核杆件平面外强度和稳定。从经济角度看，当栈桥的跨度较大时（≥30m时），网架结构的经济指标更为合理，可节省耗钢量约10％左右。

参考文献：

绿色建筑最佳结构形式——钢结构 篇4

随着国家的发展，现在人们越来越意识到生态环境的重要性，绿色建筑也逐渐出现在人们的视野里。我国对绿色建筑（Green Buildings）的定义是：在建筑的全寿命期内，最大限度地节约资源、保护环境和减少污染，为人们提供健康、适用和高效的使用空间，与自然和谐共生的建筑。

中国工程院院士、同济大学教授沈祖炎在“第一届钢结构绿色建筑院士高峰论坛”上提出，“轻、快、好、省”是对钢结构建筑特点的最好诠释。

“轻”是指材料之“轻”，据介绍，钢结构住宅的“轻”主要体现在容重上，质轻高强是钢材很重要的一项特征，钢筋混凝土容重在25左右，钢材的容重在78左右。因此，达到相同等级的强度，钢材的用量要远远小于钢筋混凝土，这样一来，不仅节省原材，钢结构住宅的重量也大幅减少，在住宅产业化背景下的施工模式中，钢结构住宅的运输成本大大降低。同时，钢结构自重轻,地震作用小,更易于采用结构振动控制措施,减弱结构振动,结构的抗风、抗震能力更为优异。

“快”是指建造之“快”，由于好多部件都在工厂的流水线上进行标准化生产，现场只需要像搭积木一样将各种结构组件拼装在一起，工地只是一个用来机械化组装的场所，因此建造起来会非常快，钢结构的“快”是其降低造价的“杀手锏”，这样不仅节省了劳动力，还从根本上改变了传统建造方式效率低、质量不稳定的现状。“工期缩短，资金成本、人力成本、管理成本都大大下降。”

“好”是指质量之“好”，当前我国的建筑工艺依然延续传统模式，大部分要依靠现场湿作业、“劳动手工制造”的住宅生产方式。但是因为工人能力水平的局限和建材性能，这种施工生产方式容易导致建筑后期出现质量问题。而钢结构由于采用标准化制作、工业化生产，可以从工厂就严控施工标准，更能实现主体结构精度误差以毫米计算，过去住宅建造质量参差不齐的格局将得到根本性改变，由钢结构住宅引领的建筑质量革命已经到来。

“省”是指造价之“省”，传统混凝土住宅费时、费材、费环境，相较之下，钢结构住宅省时省力、节材节能、绿色环保的综合社会效益是其最具竞争力的要素。作为绿色建筑的典型代表，钢结构建筑节材环保已是行业共识，也代表着新型城镇化道路以及推进生态文明大背景下，住宅产业发展的不二方向。但是要想进行大规模的应用，“省钱”才是众多住宅开发商最关心的问题。

那么除了“轻、快、好、省”这四个特点外，钢结构还有那些特点呢？沈祖炎说，中国钢结构建筑的优势表现在以下九个方面：

一是安全可靠。具体表现在建筑材质均匀、力学性能清楚、计算及分析规范成熟。

二是抗震性能好。我国有70%以上的城市位于地震多发地带，钢结构建筑具有良好的抗震性能，钢材的延性好，钢结构建筑可以缓解地震灾害所带来的损失。

三是耐久性好。钢结构建筑材料性能不因时间长而损伤，正常维护下可以长期使用，不受时间限制。

四是可减轻地基受力，这是因为钢结构建筑自重较轻。

五是可增加房屋的使用面积，减小建筑总的高度。钢材强度大，梁、柱、墙、板等截面小，结构构件轻量化，可有效降低建筑自重。

六是可全部工厂制作，质量有保证，部品品质高，具有节能、节水、环保、减排的功效。

七是安装简单，建设工期短。钢结构建筑为现场机械化施工，部品工厂化制造，建设工期短。

八是结构和构件轻，运输方便，且在运输过程中对环境污染小。

九是易拆除，部品可重复利用、材料可循环利用。

钢结构合同 篇5

发包方（甲方）：

承包方（乙方）：

依照《中华人民共和国合同法》、《中华人民共和国建筑法》及其它有关法律、行政法规、规章，甲乙双方在平等互利、相互信任的基础上，就 钢结构工程的 钢结构及采光顶玻璃幕墙工程分包事宜签订此合同，以资双方遵照执行。

一、工程概况 1.1工程名称： 1.2工程地点： 1.3建筑面积：平方米

二、承包内容 2.1承包范围：

2.1.1 轴钢结构施工图所包括的全部钢结构及采光顶玻璃幕墙。2.1.2除上述工作外，由上述工作可合理推论得到的对完成上述工作的稳定、完整、安全、可靠及有效运行所必须的全部工作。

2.2合同总价：

2.2.1 元（合同总价暂定，投标表中单价固定已最终确定的图纸为准）。

三、加工制作技术要求

乙方必须按甲方提供的图纸及国家GB50205-2001规范及国家相关技术规范、行业标准、条例和强制条文等执行。

四、项目联系人

1.甲方委派 为项目负责人。2.乙方委派 为项目负责人。

五、工程价款结算及付款方式: 1．工程预付款：

工程预付款：甲方应在合同签定后三日内支付工程款的40%做为预付款，用 于钢材、预应力专业材料、采光玻璃等的采购。

2.工程进度款的支付：当乙方开始钢结构进入施工现场安装时，甲方应支付工程款的10%做为工程进度款，钢结构安装完毕验收合格幕墙龙骨安装完毕付工程总款的30%。乙方全部安装完毕，当钢结构单项验收完成后，甲方应支付至工程总额的97%,并在乙方提出申请后三日内审核完毕及付款，余款做为质保金应在乙方安装完成一年后7日内付清。

六、工期要求

6.1本工程开工日期： 6.2如乙方不得不拖延加工或暂停加工，必须在此之前向甲方提交一份阐述原因的报告，经甲方同意后方可获得延期，七、技术要求

7.1乙方必须严格按设计标准和现行国家标准操作规程和验收规范完成承包范围内的工作，并应符合甲方的要求，满足设计图纸和有关技术洽商及变更的要求。

八、违约处理

1、甲、乙双方都必须严格遵守本合同各项规定，由于一方的违约，造成本合同无法履行或不能完成履约时，由过失的一方承担违约责任并承担因此而引致的一切费用，如属于双方的过失，根据实际情况，由双方分别承担各自的违约责任。

2、甲方应按合同要求支付乙方工程款、提供图纸，否则乙方有权顺延工期。若由于乙方原因造成工程严重脱期，而乙方又无积极措施确保合同工期完成或无力按质量标准返修的，甲方有权责令乙方停止施工直到终止合同，且乙方应承担实际损失及相关责任。

九、合同争议

甲乙双方发生争议时，可以通过协商或者申请签约所在地合同管理机构会同有关部门调解，协商或调解不成的，向北京市通州区人民法院提起诉讼。

十、其他条款

10.1本合同自甲乙双方签字盖章之日起生效，付清尾款后失效。

10.2本合同正本两份具有同等法律效力，由甲乙双方分别保存，副本两份。

甲方（签章）： 乙方（签章）

甲方代表：

乙方代表：

钢结构试题 篇6

pi?220?230?230?680KN

?p

i?1

3

i

?215?220?220?655KN

?1?

595

?0.44

2?680

?2?

595

?0.45

2?655

?p

i?1

3i?1

3

i

?220?210?240?670KN

i

?p

?240?230?240?710KN

?1??2?

585

?0.44

2?670

585

?0.41

2?710

故平均值为(0.45+0.44+0.41)/3=0.433

0.433<设计值0.45，摩擦系数性能不满足设计要求

18.在焊缝检测过程中发现裂纹性质的缺陷情况下，应如何确定检测比例? 当检查出一处裂纹缺陷时，应加倍抽查，如在加倍抽检焊缝中未检查出其它裂纹缺陷时，该批验收应定为合格，当检查出多处裂纹缺陷或加倍抽查又发现裂纹缺陷时，应对该批余下焊缝的全数进行检查。 19.钢结构变形检测主要包括哪些?

答：钢结构变形检测主要包括：钢梁、桁架、吊车梁及钢屋(托)架、檩条、天窗架等平面内垂直变形(挠度)和平面外侧向变形，钢柱柱身倾斜与挠曲、整体结构的垂直度(建筑物倾斜) 和整体平面弯曲以及基础不均匀沉降等。 2. 《钢结构设计规范》(GB50017--)中，对焊缝质量等级的选用有什么规定?

答:规定如下：

1) 需要进行疲劳计算的构件中，垂直于作用力方向的横向对接焊缝或T型对接与角接组合焊缝受拉时其质量等级应为一级，受压时其质量等级应为二级。作用力平行于焊缝长度方向的纵向对接焊缝其质量等级应为二级。

2) 在不需要进行疲劳计算的构件中，凡要求与母材等强的对接焊缝应予焊透，受拉时其质量等级不低于二级，受压时其质量等级宜为二级。

3) 重级工作制和起重量Q>50t的中级工作制吊车梁的腹板与上翼缘板之间以及吊车桁架上弦杆与节点板之间的T形接头应予焊透。对接与角接组合焊缝其质量不应低于二级。

4) 角焊缝质量等级一般为三级，但对直接承受动力荷载且需要验算疲劳和起重量Q>50t的中级工作制吊车梁的角焊缝的外观质量应符合二级。 3.当钢结构施工质量不符合GB50205-标准要求时，如何进行处理? 1 经返工重做或更换构(配)件的检验批应重新进行验收。

2 经有资质的检测单位检测鉴定能够达到设计要求的检验批应予以验收。 3 经有资质的检测单位检测鉴定达不到设计要求但经原设计单位核算认

可能够满足结构安全和使用功能的检验批可予以验收。

4 经返修或加固处理的分项分部工程虽然改变外形尺寸但仍能满足安全使用要求可按处理技术方案和协商文件进行验收。

钢结构论文 篇7

尽管采访时间约在2点, 我们却“默契地”早已进入工作状态。建筑钢结构分会去年所取得的成绩主要有哪些?今年的新蓝图、新规划是什么?建筑钢结构分会的关键词是什么?这些不仅是我们, 更是读者和广大建筑钢结构会员在今日所关注的话题。

采访中, 党保卫始终精神专注、条理清晰地讲述着建筑钢结构分会的点点滴滴, 从专家的视角, 管理者的理念, 用细腻而又质朴的语言娓娓道来。

成绩归于领导支持, 分会大家共同努力

记者:一年之计在于春, 我们知道党会长早已着手新的规划, 先请党会长谈谈分会去年的主要工作和取得的成绩。

党保卫:2013年在协会领导的直接指导和各部门的强力支持下, 我们围绕着协会章程规定的工作内容, 从行业管理、技术推广和制订标准等方面, 进行了如下16项工作:

1、认真进行了“钢结构住宅产业化课题”的结题工作。该研究报告、技术报告和调研报告的初稿已完成起草, 为最终形成高质量的结题报告做好了基本的材料准备。

2、反映行业诉求, 有力推进了钢结构企业申报施工总承包资质试点工作。分会分别于2013年3月在上海、9月初在唐山, 9月底、10月上旬、11月初在北京等地, 多次召开了试点总承包资质工作座谈会, 收集企业和专家意见。在协会领导的亲自指导下, 完成了报住建部相关部门的建议报告起草、上报工作, 并对行业情况进行资料收集与汇总, 保证了这项工作的有序进行。

3、立足钢结构行业, 积极参与国家标准制定工作。在这项工作中, 首先是分会代表协会参与了《绿色建筑评价标准》送审稿、报批稿的修订工作。按要求召开专家和企业家座谈会, 并将意见提交编制组。经努力, 在新标准的修订中, 增加了钢结构部分的内容, 特别是在节材一章的评价中, 专门提到钢结构的子项有4条, 子项钢结构评分48分。为行业绿色发展, 争得一个有利的初始起跃平台。其次是参编《工业化建筑评价标准》。在协会领导的支持下, 积极与部科技与产业化促进中心等单位联系, 被正式邀请参加《工业化建筑评价标准》修编。目前已组织专家完成了标准体系研究的建议和意见, 在征求意见稿中将钢结构作为一个和混凝土结构并列的建筑结构类别单独提出, 有利于钢结构行业的建筑工业化进程。其三是根据部相关部门的要求, 9月份至12月份, 相继5次组织了钢结构专业相关的资质研讨会议, 参加人员近500人次。包括“钢结构专业承包企业资质等级标准”、“轻型钢结构工程设计专项资质标准”等专题。对各企业提报的资料进行收集、整理, 充分反映行业的意见;今年元月到浙江和河南两省和相关企业、协会召开面对面的座谈会, 有30多家企业参加。春节已完成调研总结, 上报给了部相关部门。

4、为政府的宏观政策制定提供建议。分会按照住建部的通知要求, 代表协会起草给住建部、发改委的《关于化解产能过剩行业工作方案和建议》, 提出了“推广钢结构在建设领域的应用”等具体措施和建议。在国务院发布的国发[2013]41号文《关于化解产能严重过剩矛盾的指导意见》得到了采纳。

去年上半年两会期间, 组织了人大代表、政协委员为行业发展的提案、议案活动;并受住建部委托, 代表建设主管部门进行了回复意见, 提升了钢结构建筑的社会认知和了解。

5、组织“中国钢结构金奖”工程的评审。依据国家的《质量发展纲要》, 修订了新的评比条件, 制定了新的管理办法。新办法突出了工程质量、量化指标、名额限制、现场专家考评、绿色施工等特色和内容, 扩大了钢结构金奖工程的影响力和服务于当前行业发展的要求。目前已完成全国80多个项目的考核。另外, 在现场考核中, 实行了副主任分片负责的方式。一方面可使大家深入行业的一线现场, 充分了解行业的基础管理工作;另一方面可使大家得到专业知识的学习和实践, 提高分会工作人员的专业水平。

6、为促进钢结构行业的信息化发展, 成立了钢结构信息化现代技术专家委员会。开展了钢结构的信息化推广普及和拓展工作, 组织了钢结构BIM技术标准、数字图形技术、云平台智能化系统的交流和论坛, 为会员企业提供了开发所需的科技服务。去年9月在唐山召开了“钢结构信息化、焊接自动化技术论坛”, 共有200多人参加, 并参观和考察了开元集团的“焊接机器人和焊接自动化设备”。

7、牵头成立金属屋 (墙) 面产业联盟, 制定适合市场要求的资格等级标准, 确保金属屋 (墙) 面系统行业的健康发展。分会经过为期一年多的调研, 召开了3次企业、专家研讨会, 在充分听取专家和企业意见的基础上, 制定了《建筑金属屋 (墙) 面设计与施工资格等级标准》 (试行) 。目前全国有41家企业提交了申报材料, 其中39家获得了不同等级的资格证书。

通过对行业资质、资格的管理, 进一步规范了市场, 维护了行业市场秩序。已经有部分地区、工程项目依据本办法进行招投标活动, 如安徽铜陵体育场项目、厦门机场项目、福州奥体项目等;中建钢构、沪宁钢机等大型企业也将取得资格的企业纳入其合格供应商名录。

8、继续推动了国际间的技术交流。去年, 分会分别组织13个钢结构企业的17名企业家、技术负责人, 赴德国、意大利对钢结构自动化制造进行了技术交流;并协助促成了中建钢构、河南亚鹰等国内企业购置了德国、意大利的先进加工设备。与工业化发达国家的同行, 面对面直接研讨, 取得了学习技术、交流经验、结识朋友、增进友谊、服务企业的效果。

9、加强了与港澳台地方协会的合作交流, 签署了《两岸四地钢结构峰会备忘录》。在分会的精心组织安排下, 姚兵会长带队出席了“第二届港澳特区钢结构金奖”的颁奖典礼, 并且拜会了当地政府的建设主管部门和协会, 接受了“澳门日报”的专题采访;刘哲秘书长出席了“两岸四地钢结构峰会”活动, 和台湾钢结构协会会长共同主持了《备忘录》的签字仪式。形成了内地和港澳台地区交流合作的常态机制。

10、强化了与地方、兄弟协会的工作合作。去年8月在北京举办了全国钢结构行业协会座谈会, 邀请20多个省、市协会的相关领导进行座谈, 充分了解地方协会的工作和诉求。

在金属屋面资格的管理中, 为尽快扩大在全国范围影响和认可度, 分会邀请了全国的省级协会共同参与, 目前已经委托了北京、天津、湖北、安徽、河南等省市协会共同管理;反响很好, 部分省市协会如河南、天津等主动组织了当地的宣贯会, 为促进金属屋墙面行业的规范管理起到了一定的作用。

11、举办技术、管理培训班。分会组织行业专家进行了金属 (墙) 面设计与施工技术讲座、《中国钢结构金奖审定与管理办法》培训班、组织了“创建全国优秀焊接工程与全面焊接质量管理”技术论坛及《钢结构工程施工规范》 (GB50755 2012) 宣讲班。参加的人数超过230人。

12、技工培训采用新模式——菜单式对症下药。分会在前期调研、专家诊断的基础上, 进驻企业现场, 贴近企业生产实际进行了培训。去年共进驻3家企业培训, 完成了对8家企业的诊断调研, 为进一步提高企业整体职业素养打下了的基础。

13、团风县技术扶贫的工作。分会受协会委托, 作为对口扶持单位, 积极响应上级号召, 发挥行业优势, 扎实开展工作。成立了领导、工作及专家小组, 和部里相关部门、当地政府、企业一起举办了启动会议, 制定了具体工作计划。根据团风县钢构企业自身的发展特点, 帮助寻找行业骨干企业与之“联姻”, 促进团风县钢结构企业与中建钢构、沪宁钢机、长江精工、浙江杭萧、山东万事达等行业“龙头”企业深入合作, 如中建钢构去年和当地企业合作金额达3000多万元;组织行业专家8人, 两次专门赴当地提供咨询服务, 从钢结构焊接、制作和详图设计等方面进行专业培训和指导, 该县企业约100人参加;同时围绕企业现代化管理进行深入交流, 带动团风县钢结构企业整体水平提升。

14、在网站开辟了钢结构行业推荐产品专题, 宣传新技术、新产品。通过深入企业调研, 推出板材、设备、辅材等钢结构行业上下游产品的测评平台, 依托网络媒体客观、专业、深入的测评, 更大范围的帮助会员企业了解和宣传优质产品;如推介山东华兴的符合节能要求的波浪腹板H型钢、唐山开元的自动化焊接设备、河南天丰的新型节能板材等。

15、行业会员管理。在发展会员上, 按照“稳妥发展, 确保质量, 动态管理、加强服务”的原则, 不断发展壮大会员队伍, 去年有55家企业正式加入, 同比2012年的新入会员增加25%;分会的副主任单位已达33家, 同比2012年增长50%, 协会的向心力、认可度进一步增强。与此同时我们对历年来的近千家企业进行了甄别, 有60%的企业信息进行了重新登记, 确立了580多家为2013年度后的会员单位。

16、丰富社团文化活动, 组织了首届“金协杯”篮球邀请赛。为构建健康、和谐的社团文化, 分会组织了首届“金协杯”暨中建钢构篮球邀请赛, 共有12家北方企业参加。在活动过程中吸纳了河北一家有实力的企业加入了协会, 同时也举办了钢结构行业上下游产品的宣传。为钢构上下游企业之间、专家与企业之间、协会与企业之间搭建了又一个相互了解、相互交流、相互学习、相互促进的新平台。

记者:在这16项大事中, 让您感到最为满意的是哪几件, 为什么?

党保卫:说满意也只是相对而言。第一个我感到较为满意的是金奖办法的修订和实施。“中国钢结构金奖”是协会和分会的品牌, 在一些大的重点城市像上海, 江苏省和重庆等城市都将其列为跟鲁班奖同等重要的奖项给予重奖。为此, 我们根据以往的经验和不足, 对金奖制定了新的量化管理办法, 并做到全部现场考察。彻底打破了以往根据抽象材料为主, 象征性考察为辅的传统做法。并将量化指标做到了从工程质量、工程难度, 技术创新、工程管理、绿色施工及相关所有细节, 对所有的材料进行查验, 使所有可以量化的项目均能得到一天的实地考察时间。在此基础上, 充分发挥地方协会的力量, 将地方协会邀请一起参加。将全国划为三个区, 每个区由一位副主任牵头引领, 跟专家一道对所有的参评项目进行实地考核打分, 这样一来, 中央, 地方、企业三级联合参评, 既保证了金奖的含金量, 又发挥了地方企业的积极性, 也锻炼了我们分会的队伍。

第二个令我们感到满意的是总承包资质的试点。所谓资质, 实际上就是指企业有能力完成一项工程的证明书。在我们的实际工作中, 我们发现资质在企业的实际运营过程中, 有些硬性规定跟当前市场有脱节, 因为现在的建筑企业跟以前相比有很的变化, 在目前较大的施工项目中, 其里面的主体部分大都是钢结构, 特别是高层建筑和大跨度的建筑更是如此。拿高层建筑为例, 200米至300米之间, 尤其是300米之上的建筑全部是钢结构建筑, 大跨度的建筑项目其钢结构的应用也占到了70%左右。可以前的规定是建筑钢结构企业必须找一家有总承包资质的企业才能参加, 也就是说我们必须给自己找一个婆家才行。所以分会根据目前建筑钢结构企业的实际情况, 做了大量的调研工作, 摸清矛盾的根源, 及时把问题反馈到部里, 住建部根据分会的意见, 同意分会关于先做一个总承包试点工作的建议。这一举动得到了广大企业的热烈欢迎, 有的企业领导对秘书长说, 如果分会把这件事做成了, 那对我们建筑钢结构企业来讲可是功德无量的大事。也就在今年的全国建筑钢结构行业大会上, 关于多维联合集团等15家企业开展试点总承包一级资质试点文件, 已由住房和城乡建设部于《建市2014第45号文件》正式下文。

第三个令人满意的应该是《绿色建筑评审标准》的参入。最初我们分会不是参编单位, 当我们发现有些章节跟目前市场有脱节, 确切说有些章节根本就没把建筑钢结构列进去。根据目前的建筑市场情况, 我们一方面主动找到部里及相关建研院, 积极反应建筑钢结构在建筑市场中的不可替代作用, 另一方面积极搞调查研究, 尽管花了大半年的时间, 但掌握了第一手资料, 在向相关部门的解释材料中我们指出:在当前的建筑市场环境下, 若不把建筑钢结构列入进去, 那么《绿色建筑评审标准》会留有很多遗憾。最终, 在我们的积极争取和大量的调研取证下, 这项工作由分会代表协会参与了《绿色建筑评审标准》送审稿、报批稿的修订工作。并增加了钢结构部分的内容, 特别在节材一章的评价中, 仅就节材这一章, 钢结构可得满分。更令人欣慰的是, 在《建筑工业化评价标准》的征求意见稿中将钢结构作为一个和混凝土结构并列的建筑结构类别单独提出, 这不仅更加有利于钢结构行业的建筑工业化进程, 也是对我们工作的极大认可。

向心力、吸引力、有磁力的目标令人奋进

记者:请党会长谈一下2014年建筑钢结构分会的主要工作目标和计划?

党保卫:今年分会将继续按照协会章程的规定, 在做好日常协会工作的基础上, 着重再从以下七个方面有突破:

武汉绿地中心

深圳发展中心

1、组织召开全国首届钢结构科技大会。为明确钢结构行业科技创新工作思路, 把每年我们的全体专家会议改为全国的钢结构行业科技大会。

2、开展新技术推广应用示范工程。以十大新技术为载体, 以点带面, 搭建科技转化生产力的平台, 推动行业科研进步。一可使科技促进项目, 项目促科技;二可使促进工程全过程创优管理和精心施工, 推进先进的项目管理体系有效运转, 确保工程质量;三可提高行业工法、专利和发明成果的开发;四可助力先进施工机械设备、新型环保节能材料的研发等。拟推广的十大新技术为:

1) 建筑钢结构领域高强度钢材、耐候钢材应用技术;

2) 钢结构施工焊接机器人技术;

3) 钢结构住宅成套技术应用;

4) 钢结构施工绿色建造技术;

5) 钢结构预应力及拉索施工技术;

6) 钢结构施工虚拟仿真技术;

7) 钢结构施工BIM技术及图形数字化应用;

8) 钢结构施工过程结构健康监控技术;

9) 钢结构自动测量与放样技术;

10) 钢结构模块化施工技术;

3、制订钢结构住宅产业化指导意见。钢结构建筑在实现建筑工业化、建筑节能减排等方面有明显的优势, 在钢结构建筑领域大力推动新型建筑工业化, 走出一条高科技、优质量、低能耗、少污染, 将钢结构本身自有的“轻、快、好、省”的优点, 得到充分发挥的新型建筑工业化的路子, 是钢结构行业转变发展方式、提升发展质量的有效途径, 也是钢结构行业落实党的十八大精神的具体体现。在完成《钢结构住宅产业化推进研究课题》的基础上, 制订指导意见, 强力助推行业工业化发展。

4、推进钢结构技术标准规范研究和完善配套工作。目前, 针对钢结构的国家标准有8项, 行业标准有25项, 地方标准有10项, 钢材、钢制品与材料标准46项, 紧固件标准5项, 焊接材料标准11项, 设计标准图集不完全统计22项。现在缺失 (不齐全) 金属墙、屋面, 新型节能材料如水性油漆、板材等的标准、技术规范等。钢结构住宅的标准为行业标准, 没有升级到国家标准。

2014年计划启动制订《金属屋、墙面技术规程 (设计、制作、安装、检测、验收) 》及新型节能材料的产品——屋面系列产品认证标准编制 (金属玻璃丝绵夹芯板、金属面岩面夹芯板、直立锁边铝合金压型板、不锈钢屋面板等) 。

5、收集编辑钢结构专利和工法目录。钢结构是建筑业中科技含量最高部分之一, 我国钢结构建筑综合技术水平已跻身于国际先进水平, 甚至有些关键技术达到了国际领先水平, 也推动了我国建筑技术水平的提高。收集编辑钢结构专利和工法目录, 就是要促使钢结构企业的科研开发、成果转化和专利申请等工作, 积极进行新工艺、新技术的开发与应用, 加大专利、工法的开发和总结力度。专利和工法是我们行业的宝贵财富。

6、钢结构金奖项目及优秀项目建造师宣传画册。金奖项目和优秀项目经理是行业的先进, 也是推动行业发展的强大动力和引擎, 为更好提高钢结构工程质量, 要重视和发挥先进模范的导向作用, 大力学习、表彰、宣传先进, 推动行业更好更快的发展。

7、联合港、澳、台两岸四地企业开展新产品、新技术推介会;并协商筹备国际钢结构协会。组建国际钢结构协会, 一是可方便开展区域性、行业性或特色性考察活动, 服务行业进步发展;二要通过组织全球钢结构行业发展论坛、管理培训、主题交流、参观学习和对话世界知名企业等活动, 促进全球钢结构协会交流、协作和提高;三是拓展内地钢结构企业家参与国际交流的渠道, 引导内地企业家树立全球思维和国际眼光。

记者:在今年的七项工作计划中, 您首位任务就提到了组织召开全国首届钢结构科技大会, 请您谈谈首届科技大会的意义和宗旨?何时召开, 有哪些人员参加?

党保卫:建筑钢结构行业不仅是一个资金密集型行业, 也是一个科学技术密集型行业, 钢结构行业的发展壮大离不开科技能力的提高和完善。虽然我国钢结构建筑真正取得突破性发展还是在近10余年, 但我们进步快, 接受新事物的能力强。特别是兴建了“鸟巢”、国家大剧院、“水立方”等具有突破性理念的建筑后, 使得我国钢结构行业的技术水平有了飞跃性的提高。在兴建这些建筑的过程中, 不仅锻炼了钢结构企业和施工队伍, 更是取得了丰硕的科技成果。建筑钢结构分会就是要发挥各方力量, 指导企业在施工中学习, 在创新中进步, 推动行业科技水平再上新台阶。

作为可回收利用的钢结构建筑, 在今后的应用中肯定会越来越广泛。当然, 钢结构要想发挥其更大的作用, 就一定要在科技含量和节能标准上动脑筋, 不能仅仅满足于目前最基本的优势和成就。因此, 我们认为有必要召开一个全国的科技大会。其主要宗旨, 一是建立行业科技创新机制, 强化行业企业在技术创新中的主体地位, 发挥大型企业创新骨干作用, 激发中小企业创新活力;二是调动行业科研人员、专家学者的科技创新激情, 推进应用型技术市场化与转化生产力的落地等。在这个大会上, 除了我们行业80多位专家参加外, 我们将邀请国内钢结构的院士参加, 还将邀请我国相关院校的科研人员和港澳台的钢结构科技人员一同参会。

大会的主要内容包括:一是组织钢结构前沿技术论坛;二是进行新技术、新产品的发布与推广;三是突出正能量, 表彰科技先进并将“创新奖”和“进步奖”等进行颁布。会上, 建筑钢结构前沿科技成果, 新课题新产品及钢结构院士的报告将是大家感兴趣的内容。大会计划在十一月份的杭州或广州召开。

记者:《钢结构住宅产业化推进研究课题》是分会一直重点抓的课题项目, 请党会长谈一下这个课题项目目前的进展情况?

党保卫:钢结构住宅产业化的课题, 是在姚兵会长亲自提议下, 为适应建筑业转型发展的要求, 在建设领域落实节能减排和绿色目标, 推进钢结构行业健康可持续发展的一项重要工作。得到了住建部相关部门的大力支持, 住建部于2012年5月作为软科学课题正式下达协会, 目的是通过课题的研究, 借鉴当今发达国家钢结构住宅应用水平和经验, 了解我国钢结构住宅发展的背景和条件, 研究钢结构住宅的优势和发展瓶颈, 提高社会和市场对钢结构住宅性能的认识, 为加快钢结构住宅的推广应用步伐, 为新型工业化、城镇化推进发挥更大的作用而设立的。

根据协会领导部署, 建筑钢结构委员会立即组建了课题研究专家小组, 并与国内从事钢结构住宅研发和生产的浙江杭萧钢构、浙江精工、山东莱钢建设、上海宝钢建筑系统集成等9家钢结构企业进行联系, 邀请作为特邀研究单位。将企业研发应用的钢结构住宅产品作为课题研究对象, 坚持课题研究与产品推进同步进行, 明确课题研究推出两个成果:一个科学翔实有参考价值的研究报告, 上报国家政府相关部门, 提供决策参考;一个是通过企业的技术创新和最新技术研究成果的转化, 推出几种适合我国推广的功能完善、舒适安全、造价合理的钢结构体系的住宅产品, 为社会认可、被市场接受, 为钢结构企业可持续发展形成新的市场空间和发展机遇。

为了使研究课题尽量详实更具科学性, 我们在制定计划、召开会议、企业调研、专家研讨、技术交流、成果应用等工作的基础上, 为提高钢结构住宅研究的成果和推进力度, 又脚踏实地的做到了以下几个结合:

一是与国家标准《绿色建筑评价标准》的修编工作结合。

二是与全国范围内开展的保障性住宅建设相结合。

三是与国家标准《工业化建筑评价标准》的编制工作结合。

四是与全国“两会”人大代表的提案落实相结合。

五是与改善钢结构住宅建设的条件环境相结合。

六是与媒体的宣传合作相结合。可以说, 钢结构住宅产业化课题研究取得阶段性成果。实际上, 我们推进的所有建筑产业化都是过程, 其目标是绿色建筑。

记者:七大任务件件务实有分量, 分会将采取什么措施来保证目标任务的落实完成?

党保卫:在2013年面对国内经济下行压力较大的环境下, 我们的行业各企业奋勇进取、开拓创新, 依然有一批代表当今世界水平钢结构工程顺利封顶或投入使用。像杭萧、莱钢、宝钢、长沙远大、天丰等钢结构企业通过努力探索实践, 形成了相对成熟的钢结构住宅的结构形式和楼板、墙板等配套围护产品。在建筑工业化的推进过程中, 杭萧钢构经过十余年的研发和工程实践, 形成拥有自主知识产权和钢结构住宅完整配套体系的“国家住宅产业化基地”国家认定企业技术中心。特别在海外市场, 我国钢结构行业涌现出一批在技术、管理、资金等各方面综合实力较为强劲的企业, 有极具开拓精神的海外业务团队, 积极参与到国际市场竞争中。随着我国钢结构企业技术实力的不断增强, 海外钢结构订单不断增加, 2012年会员企业海外市场完成20多万吨产能, 60多亿产值。2013年会员企业海外市场完成25多万吨产能, 73多亿产值……正因为我们有这样过硬的团队做后盾, 再面对经济形势的不确定因素, 我们也将坦然相对。作为负责建筑钢结构及相关产业的行业管理与服务单位, 我们给自己的定位是, 继续当好桥梁, 做好服务。不断增强我们建筑钢结构分会的向心力, 吸引力和磁力, 只有分会有了磁力和磁性, 被广大企业真正认可为他们的良师益友, 我们的目标任务才能算完成。当然, 协会既不是政府也不是企业, 我们没有行政命令权, 只有定好位, 做到有位有威。才能达到我们的目的, 最后, 党保卫信心十足地表示:

新形势、新任务催人奋进, 新起点、新征程始于足下。

浅谈钢结构抗震 篇8

【摘要】本文介绍了CECS160和GB50011两本有关钢结构规范在抗震设计时，对建筑物重要性类别的抗震设防加速度，建筑物场地类别的划分和不同场地类别建筑物的设防最低要求的区别。抗震设防的分类，以及世界主要国家抗震计算的强度折减系数的确定，钢结构梁柱节点的破坏机理与设计，抗震的相应构造措施是现在研究的方向。

【关键词】钢结构；抗震；构造措施

前言

钢结构体系具有安装容易，施工周期短，自重轻，能减小地震作用效应，抗震性能好，环境污染少等综合优势。随着我国经济水平的提高，钢产量的上升，研制出了很多优质钢材，所以高层超高层钢结构在我国迅速发展。钢结构一直是被认为是抗震性能优越的结构形式，但是，随着近年来在世界范围内，地震频繁发生，导致许多钢结构发生断裂破坏，是结构工程界开始重新认识和研究高层钢结构的抗震性能。深入了解高层钢结构在强烈或者罕遇地震作用下可能发生的损伤，破坏以至于倒塌的机理，从而采取有效的措施，是工程界目前应该做的首要的事情。

基于性能的抗震设计思想时有美国学者于20世纪九十年代初提出，是设计出的结构在未来的地震灾害下能维持所要求的性能水平，它要求在结构设计中从以往只注重结构安全，向全面注重结构的性能，安全及经济等诸多方面发展[1]。

一、抗震的设防的目的及分类

1.1抗震的设防的目的

CECS160规定的抗震设防指导思想是：在兼顾经济和安全的原则下实现建筑物预定的使用功能和性态目标，提出抗震设防的基本要求；当所设计的建筑物遭受本地区多遇地震，抗震设防地震或罕遇地震时，能按设计要求保证安全，基本上实现其预定目标[2]。

在CECS160规范中规定将建筑物按重要性和使用功能分类，主要是指建筑物在地震时或者地震后的损坏程度对社会造成的综合性影响程度。建筑物的重要性类别主要是从抗震的角度来分的，CECS160保留了GB50011和《建筑抗震设防分类标准》（GB50223）中（甲.乙.丙.丁）的分类方法，并且对几种重要性不同的建筑物发生某一概率水准的地震采用不同的年限确定相应的设计地震加速度。

因为甲乙丙三类建筑物的使用性质和抗震重要性不同，要求在地震时或者地震后的表现也不同，因此CECS160的规定相比之下较GB50011合理。

1.2抗震设防的分类

抗震设计的分类实际上就是根据建筑物的使用功能和相应规定的性态水平给出不同的设计和措施要求，以确保建筑物在设防地震作用下的性态能够满足预订的要求，通常要求，重要的建筑物在地震作用下震害程度应该轻一些，使用功能要正常运转，一般建筑会严重一些使用功能会受到影响，但是使用功能不能彻底瘫痪，因此重要建筑在设计时地震力比一般建筑的要求要严格一些，而且在构造措施上也比一般建筑要求会更严格一些，此外，抗震构造措施还应随着地震烈度的高低而有严，款之分。所以针对不同的使用功能的建筑，在根据其所在地震区域设防烈度的高低进行抗震设计类别的划分[3]。

二、抗震计算的强度折减系数的确定

2.1地震影响系数

单自由度体系水平地震作用定义为：

式中：G为重力荷载代表值；k为地震系数，表示地震动的大小，与地震烈度有一定的关系，见表1；β为动力系数，体系最大加速度与地面最大加速度之比，意义为体系加速度放大系数（主要反映结构特性，如周期，阻尼等）见图1。

GB50011根据“小震不坏，中震可修，大震不倒”的三水准两阶段的设计思想，按第一阶段的设计要求，采用了多遇地震下的弹性地震作用效应作为抗震验算的基础，即地震作用计算表达式中的地震影响系数与多遇地震相对应。

2.2强度折减系数

现在各国抗震设计所使用的反应谱，大多都采用了强度折减系数，通常做法是将设防烈度对应的加速度反应谱通过随结构类型而变化的结构反映修正系数R（美国规范），结构性系数（欧洲规范），结构影响系数C（R与C互为倒数）均为结构设计取用的地震加速度反应谱[1]。

我国的抗震規范GB50011中折减系数是采用罕遇地震，中震和常遇地震的概念。结构的弹性反应谱是按照中震的地震烈度参数确定的，比常遇地震烈度高1.55度，地震力为中震弹性反应谱的1/2.82倍。在多遇地震的作用下基于弹性设计，考虑阻尼比对削减地震力的显著影响，我国规范GB50011对阻尼影响明确地引入了阻尼调整系数。钢结构在多雨地震作用下的阻尼比，对不超过12层的钢结构可采用0.035，对超过12层的钢结构可采用0.02，在罕遇地震下的分析，阻尼比可采用0.05。

美国的规范将结构的眼形设计分为三个等级：高延性设计，中等延性设计与低延性设计，三者的R值依次减小，设计地震力依次增加，延性依次降低，并且规定在高烈度地区必须用高延性设计，以保证建筑物的安全，在中等烈度地区，可以使用高延性设计或者中等延性设计，在低烈度区，可以根据结构的要求按实际选择设计等级，实际上是建立了设计地震作用与结构延性要求相挂钩的双重设计指标。欧洲规范也同样将钢结构划分为高，中，低三类延性等级设计。

三、钢结构梁柱节点的破坏机理与设计

3.1节点的抗震设计[5]

众多学者的研究表明，节点的脆性破坏原因，主要是由于焊缝的质量不好和较高的残余三向应力，破坏的典型方式有：脆性裂纹自梁下翼缘与柱翼缘相交焊缝处，通过不同途径扩展，导致多种多样的断裂模式。在有关学者总结的八种裂纹形式中七种都发生在梁下翼缘与柱翼缘的交叉区域。

知道了节点的破坏机理，我们就必须在节点设计时注意这些问题，所以，设计原则就是节点能够完全传递被连接板件的弯矩和剪力，充分发挥刚才的塑性，保证减少或者甚至不发生脆性破坏。设计方法主要有：（1）将塑性铰的位置外移；（2）对梁翼缘焊缝衬板缺口效应进行处理；（3）改进扇形切角构造；（4）选用有较高冲击韧性的焊缝；（5）将梁腹板与柱子焊接。

但是在实际设计中，仅仅通过设计还无法满足抗震要求，还需要一些抗震措施来加强，现在常用的有：（1）梁与柱刚性连接时，抗震设防的要求，柱在梁翼缘上下各500mm的节点范围内，柱翼缘与柱腹板或箱形柱壁板间的组合焊缝，应采用全焊透剖口焊缝；（2）当梁翼缘的塑性截面模量小于全截面塑性截面模量的70%时梁腹板与柱的连接螺栓不得少于两列。当仅需要一列时，仍应布置两列，且螺栓总数不得少于计算值的1.5倍；（3）螺栓孔对截面的削弱不得大于25%。通过设计计算再加上构造来达到钢结构的抗震目标。

3.2大跨度钢结构的破坏

在大跨度钢结构中除了梁柱节点的破坏，还有屋架支撑的失稳，屋盖支撑螺栓的破坏，网架结构周边支撑桁架杆的破坏，网架球节点的破坏等，当支撑构件的组成板件宽厚比较大时，往往伴随着整体失稳出现板件的局部失稳现象，进而引发低周期疲劳和断裂破坏，这在以往的地震破坏中是很常见的。试验表明，为了防止板件在往复塑性应变作用下发生局部失稳，进而引发低周期的疲劳破坏，必须对支撑板件的宽厚比进行限制，且应比塑性设计比严格[6]。

3.3钢结构的耗能减震

钢结构的耗能减震，实际上就是在钢结构建筑上安装减震耗能装置，由于结构中安装的耗能器及连结构件为结构提供了一定的附加刚度或附加阻尼，在地震作用下通过结构上安装的耗能器来耗散输入结构的能量，减轻结构的动力反应，从而减小结构的破坏更好的保护住结构的安全，是一种新型的结构，所以总体上比传统的钢结构总量要少，而且真正经受过地震作用的耗能钢结构有事少之又少，缺乏相关资料。所以对目前减震效能钢结构的研究主要好事通過地震拟振动台试验和有限元分析。近些年来，有大量的国内外学者和专家，对安装不同种类阻尼器的钢结构进行试验和理论研究分析，结果均表明，各类耗能阻尼器均能在一定程度上有效地耗散输入结构的地震能量，增大结构的整体刚度和阻尼比，减小结构的地震反应，明显提高不同体系钢结构体系的抗震性能。

四、总结

本文将钢结构抗震的有关规范CECS160和GB50011中有关规定对比发现，前者要比后者科学再设计使用上更加切合实际。在设计时除了计算外还要加强构造措施来保证抗震目标，在知道地震破坏机理时应加快研究解决方案，并研究新的抗震性能更好的新型结构形。

参考文献

[1]陈小峰，邓开国，郝际平.关于钢结构抗震设计的探讨[J].建筑结构，2009年4月第39期增刊。

[2]GB50011-2010建筑抗震设计规范[S].北京：中国建筑工业出版社，2010年。

[3]CECS160建筑工程抗震性态设计通则（试用）[S].中国工程建设标准化协会标准 2004年

[4]尚守平，周福霖 结构抗震设计[M].高等教育出版社，2010.06.1

[5]聂政春，李明全.钢结构节点抗震措施简述[J].工程结构第30卷4期，2010.8