2010年一級(jí)注冊(cè)建筑師鋼結(jié)構(gòu)輔導(dǎo)精選(1)

　　用 H 型鋼、工字鋼、槽鋼、角鋼等熱軋型鋼和鋼板組成的以及用冷彎薄壁型鋼制成的承重構(gòu)件或承重結(jié)構(gòu)統(tǒng)稱為鋼結(jié)構(gòu)，如鋼梁、鋼屋架、鋼框架、鋼網(wǎng)架、鋼塔架等都是最常見(jiàn)的鋼結(jié)構(gòu)。

　　一、鋼結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)

　　與應(yīng)用最為廣泛的混凝土結(jié)構(gòu)相比，鋼結(jié)構(gòu)具有如下一些主要特點(diǎn)：

　　( l )強(qiáng)度高，重量輕。由于鋼材的強(qiáng)密比(強(qiáng)度與質(zhì)量密度之比值)較鋼筋混凝土大近 7 倍，因此在相同承載力下，以鋼構(gòu)件的截面為小，重量為輕。例如，在跨度和荷載相同的條件下，鋼屋架的重量約為鋼筋混凝土屋架的 1 / 3 一 1 / 4 。由此帶來(lái)的優(yōu)點(diǎn)是：便于構(gòu)件的運(yùn)輸和吊裝，基礎(chǔ)和地基處理的費(fèi)用與工程量也可大大減少。

　　( 2 )質(zhì)地均勻，各向同性。，鋼材的這個(gè)性質(zhì)符合結(jié)構(gòu)計(jì)算時(shí)通常所作的假定，因而鋼結(jié)構(gòu)的計(jì)算結(jié)果與其實(shí)際情況最為相符，計(jì)算可靠;鋼材的彈性模量較大，結(jié)構(gòu)在荷載作用下的變形就較小;鋼材有良好的塑性性能，可自動(dòng)調(diào)節(jié)構(gòu)件中可能出現(xiàn)的局部應(yīng)力高峰，且結(jié)構(gòu)在破壞前一般都會(huì)產(chǎn)生顯著的變形，事故有預(yù)告，可及時(shí)防患;鋼材還具有良好的韌性，對(duì)承受動(dòng)力荷載適應(yīng)性強(qiáng)。鋼結(jié)構(gòu)抗震性能好。

　　( 3 )施工質(zhì)量好，且工期短。鋼結(jié)構(gòu)一般都在專業(yè)工廠由機(jī)械化生產(chǎn)制造，而后運(yùn)至工地現(xiàn)場(chǎng)安裝，工業(yè)化生產(chǎn)程度高，質(zhì)量容易監(jiān)控和保證。工地占地面積少和環(huán)境污染少，適于都市市區(qū)建造。工期短，效益好。

　　( 4 )密閉性好。

　　( 5 )用螺栓連接的鋼結(jié)構(gòu)，可裝拆，適用于移動(dòng)性結(jié)構(gòu)。

　　由于以上特點(diǎn)，鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用范圍極廣，有些情況下無(wú)法用其他建筑材料的結(jié)構(gòu)代替。

　　二、鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)用的注意點(diǎn)

　　在選用鋼結(jié)構(gòu)后要注意以下幾個(gè)方面：

　　( 1 )防腐。鋼材的耐腐蝕性較差，因而需采取防腐措施，我國(guó)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的防護(hù)作了如下規(guī)定：“鋼結(jié)構(gòu)除必須采取防銹措施(除銹后涂以油漆或金屬鍍層等)外，尚應(yīng)在構(gòu)造上盡量避免出現(xiàn)難于檢查、清刷和油漆之處以及能積留濕氣和大量灰塵的死角或凹槽。閉口截面構(gòu)件應(yīng)沿全長(zhǎng)和端部焊接封閉，。“鋼結(jié)構(gòu)防銹和防腐蝕采用的涂料、鋼材表面的除銹等級(jí)以及防腐蝕對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的構(gòu)造要求等應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 《 工業(yè)建筑防腐蝕設(shè)計(jì)規(guī)范 》 ( GB 5 0 046 )和 《 涂裝前鋼材表面銹蝕和除銹等級(jí) 》 ( GB 8923 )的規(guī)定。在設(shè)計(jì)文件中應(yīng)注明所要求的鋼材除銹等級(jí)和涂料(或鍍層)及涂(鍍)層厚度。”

　　( 2 )防火。鋼結(jié)構(gòu)有一定的耐熱性但不防火，當(dāng)其溫度到達(dá) 450一 650 ℃ 時(shí)，強(qiáng)度下降極快，在 600 ℃ 時(shí)已不能承重，只有在 200 ℃ 以下時(shí)鋼材的性質(zhì)變化不大。因此鋼結(jié)構(gòu)當(dāng)表面長(zhǎng)期受輻射熱≥150 ℃ 或在短期內(nèi)可能受到火焰作用時(shí)，應(yīng)采取有效的防護(hù)措施。我國(guó)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范中對(duì)鋼結(jié)構(gòu)的防火作了如下規(guī)定：“鋼結(jié)構(gòu)的防火應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 《 建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范 》 ( GBJ 16 )和 《 高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范 》 ( GB 50 045 )的要求，結(jié)構(gòu)構(gòu)件的防火保護(hù)層應(yīng)根據(jù)建筑物的防火等級(jí)對(duì)各不同的構(gòu)件所要求的耐火極限進(jìn)行設(shè)計(jì)。防火涂料的性能、涂層厚度及質(zhì)量要求應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 《 鋼結(jié)構(gòu)防火涂料 》 ( GB 14907 )和國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn) 《 鋼結(jié)構(gòu)防火涂料應(yīng)用技術(shù)規(guī)范 》 ( CECS24 )的規(guī)定。

　　( 3 )防失穩(wěn)。由于鋼材強(qiáng)度大、構(gòu)件截面小、厚度薄，因而在壓力和彎矩等作用下帶來(lái)了構(gòu)件甚至整個(gè)結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定問(wèn)題。在設(shè)計(jì)中考慮如何防止結(jié)構(gòu)或構(gòu)件失穩(wěn)，是鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的一個(gè)重要特點(diǎn)。

　　( 4 )防脆斷。前面介紹鋼結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)中曾言及鋼材具有良好的塑性性能，但要注意這只是一個(gè)方面。當(dāng)鋼材處于復(fù)雜受力狀態(tài)且為承受三向或二向同號(hào)應(yīng)力時(shí)，當(dāng)鋼材處于低溫工作條件下或受有較大應(yīng)力集中時(shí)，鋼材均會(huì)由塑性轉(zhuǎn)變?yōu)榇嘈?，產(chǎn)生突然的脆性破壞，這是很危險(xiǎn)的。因此設(shè)計(jì)鋼結(jié)構(gòu)時(shí)如何防止鋼材的脆性破壞又是一個(gè)必須重視的問(wèn)題。

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