钢结构的特点应用和发展
钢结构施工技术发展与创新
钢结构施工技术发展与创新钢结构作为一种重要的建筑结构形式，具有优良的抗震性能、轻质化特点和施工速度快等优势，逐渐得到广泛应用。
在长期的发展过程中，钢结构施工技术也在不断创新和完善，提高了施工效率和建筑质量。
本文将探讨钢结构施工技术的发展与创新。
一、工艺创新1.钢材制备工艺创新钢材是钢结构的基础材料，钢材制备工艺的创新对于保证施工质量至关重要。
近年来，随着现代冶金工艺的不断发展，高强度、高耐腐蚀性和高可焊性的新型钢材相继问世。
这些新型钢材不仅提高了钢结构的抗震性能和耐久性，而且能够满足更多复杂建筑形式的需求。
2.焊接工艺创新钢结构的连接方式主要采用焊接，而焊接工艺的创新可以提高连接的强度和可靠性。
近年来，自动焊接、激光焊接和搅拌摩擦焊等新型焊接技术得到广泛应用。
这些技术不仅提高了焊接效率，减少了焊接变形，而且能够提供更大的焊接强度和可靠性，有效提高了钢结构的整体性能。
二、施工创新1.施工工艺创新钢结构施工的工艺创新可以提高施工效率，减少施工工期。
例如，采用模块化施工技术，将钢构件进行工厂化预制，然后再进行现场装配。
这种施工方式可以减少现场作业量，提高施工质量，大大缩短了施工周期。
2.施工管理创新钢结构施工管理的创新可以提高施工效率和施工质量。
通过引入信息化管理系统，实现施工监测、质量控制和进度管理的全过程监控。
这样可以有效减少错误和纰漏，提高施工效率和施工质量。
三、设计创新1.结构设计创新钢结构的结构设计创新对于提高钢结构的整体性能至关重要。
通过引入新型节点设计和结构优化设计，可以提高结构的刚度和弯曲性能，进一步提升抗震能力和耐久性。
2.施工工艺优化设计在进行钢结构施工工艺设计时，可以通过优化设计来减少施工过程中的工作量和成本。
例如，采用合理的拼装方案，减少现场焊接工作；合理安排施工工序，避免冲突和资源浪费。
这样可以大大提高施工效率和施工质量。
总之，钢结构施工技术的发展和创新对于推动建筑工程的进步和提高建筑质量具有重要意义。
钢结构构件的技术和创新
钢结构构件的技术和创新随着技术的不断发展和创新，钢结构构件已经成为建筑设计和建造中不可或缺的部分。
相比传统的混凝土结构，钢结构构件具有更高的强度和稳定性，同时还能够提高建筑的美观性和灵活性。
在本文中，我们将探讨钢结构构件的技术和创新，以及它们在建筑设计和建造中的应用。
一、钢结构构件的技术发展钢结构构件的技术发展可以追溯到一百多年前的英国。
当时，英国人发现利用钢材来替代传统的木材和石材能够制造更持久和耐用的建筑。
在第二次世界大战结束后，钢结构构件开始大规模应用于建筑设计和建造。
在这期间，人们发明了许多新的技术和工具，例如焊接、切割以及各种类型的螺栓和紧固件。
随着技术的不断进步，钢结构构件的制造、设计和安装都出现了很大的改进。
目前，可以利用计算机辅助设计软件和机器人来制造高度定制化的钢结构构件，并使用先进的钢材组合和涂层来提高其耐久性和防腐蚀性。
这些技术的应用还让钢结构构件的重量和成本得到了有效地控制。
二、钢结构构件的创新应用钢结构构件的创新应用包括以下几个方面：1、大跨度钢结构大跨度钢结构是指跨度达到100米以上的钢结构，它们的应用范围包括体育馆、机场大厅、展览馆和议会大厅等。
这些钢结构构件需要具有很高的强度和稳定性，并且需要考虑到钢材的疲劳和振动特性。
为了达到这些要求，设计师通常利用计算机模拟和实物试验来进行设计和测试。
2、轻型钢结构轻型钢结构的应用范围包括商业建筑、公寓和别墅等。
这些钢结构构件不仅具有很高的强度和稳定性，同时还可以很容易地进行定制化设计和制造。
此外，它们的重量较轻，可以降低建筑的荷载，从而降低基础构造的成本。
3、钢结构外墙钢结构外墙的应用范围包括工业建筑和高层住宅等。
这些外墙通常由一个或多个层次的钢构件构成，能够提高建筑的抗风性能和皮肤的美观性。
如果钢材表面进行了适当的处理和涂层，还可以起到防腐蚀和隔热的作用。
三、总结通过对钢结构构件的技术和创新进行探讨，我们可以发现，它们已经成为建筑设计和建造中不可或缺的部分。
钢结构在防灾减灾中的应用研究
钢结构在防灾减灾中的应用研究引言随着全球气候变暖、自然灾害频发的背景下，防灾减灾已成为当今社会亟待解决的重要问题。
而钢结构作为一种新型的建筑材料，在防灾减灾领域中发挥着举足轻重的作用。
本文将从抗震、防风、防火以及可持续发展等方面，探讨钢结构在防灾减灾中的应用研究。
一、钢结构在抗震方面的应用研究抗震是钢结构在防灾减灾领域中的一个重要应用方向。
由于钢材具有较高的抗震能力和塑性变形特性，使钢结构更有助于抗击地震灾害。
建筑工程中广泛采用的钢框架结构和钢管混凝土结构，都在一定程度上提高了建筑的抗震性能。
此外，通过科学的结构设计和加强构件连接部位，钢结构可以进一步提高抗震能力。
二、钢结构在防风方面的应用研究在受台风、飓风等大风天气影响较为频繁的地区，钢结构也得到了广泛的应用。
钢结构的轻质、强度高的特点使其更具有抵御风灾的能力。
例如，高层建筑中常采用的钢筋混凝土剪力墙结构和空心楼板结构，能够有效地提高建筑的抗风性能。
此外，钢结构还可以通过合理的空气动力性能设计，进一步降低风灾对建筑的影响。
三、钢结构在防火方面的应用研究防火是保障建筑安全的一项重要内容，而钢结构由于其不燃特性在防火方面具备较大优势。
钢结构能够抵抗高温，不产生烟气和毒气，从而使火灾扩散得到很大限制。
此外，钢结构还可以根据建筑物的不同功能要求采用不同的防火设计措施，如防火涂层、防火板等。
这些措施不仅能够提高建筑物的防火等级，也能够延长建筑物的使用寿命。
四、钢结构在可持续发展方面的应用研究随着全球环境问题的日益突出，可持续发展已成为世界各国关注的焦点。
钢结构以其可回收性和可重复利用性的特点，成为可持续发展的重要组成部分。
钢结构在建筑施工过程中减少了资源消耗和能源消耗，同时还降低了建筑物的碳排放量。
此外，钢结构的设计和生产过程还可以采用先进的计算机辅助技术，提高了设计效率和工程质量。
结论综上所述，钢结构在防灾减灾中的应用研究是一个具有重要意义的课题。
钢结构凭借其优异的性能特点，广泛应用于抗震、防风、防火以及可持续发展等方面。
钢结构在工业厂房建设中的应用与创新
钢结构在工业厂房建设中的应用与创新工业厂房的建设是现代制造业发展的重要组成部分，而钢结构作为一种先进的建筑结构体系，已经在工业厂房建设中得到广泛应用和不断创新。
本文将探讨钢结构在工业厂房建设中的应用与创新，从结构优势、建设技术和未来趋势等方面进行分析。
一、钢结构的优势1.1 强度优势钢材具有高强度和较高的抗震性能，相比于传统的混凝土结构，钢结构能够承受更大的荷载，提供更安全稳定的建筑支撑。
这对于工业厂房来说，特别是需要承载重型设备和大吨位物品的厂房来说，至关重要。
1.2 灵活性与可塑性钢结构具有较好的可塑性，可以根据不同的设计要求进行柔性布局和构造调整。
这使得钢结构工业厂房具备更强的适应性和灵活性，能够满足不同行业和企业的需求。
1.3 轻量化与节能环保相对于传统的混凝土结构，钢结构的自重轻、施工速度快。
这不仅可以节省建筑材料，降低建造成本，还可以减少对土地的占用。
此外，钢材可以回收再利用，降低环境污染，符合可持续发展的要求。
二、钢结构在工业厂房建设中的应用2.1 工业厂房的主体结构钢结构常常被用作工业厂房的主体结构，用于承载厂房的屋架、柱子和地基。
通过合理的设计和施工，可以实现厂房空间的最大化利用，并提供坚固可靠的支撑系统。
2.2 大跨度悬挑结构钢结构的高强度和轻量化使其特别适用于大跨度悬挑结构的建设。
这种结构形式可以扩大工业厂房的内部空间，增强其使用功能。
同时，钢结构的施工周期短，工期可控，能够满足快速建设的需求。
2.3 高层工业厂房随着城市化进程的加速和土地资源的有限性，建设高层工业厂房成为一种有效利用空间的方式。
而钢结构的高强度和轻量化特性使其成为高层厂房的首选结构体系，能够承受更大的荷载和抗震能力。
三、钢结构工业厂房建设的创新3.1 结构设计创新随着科技的进步，钢结构工业厂房的结构设计不断创新。
采用先进的计算机模拟和仿真技术，结合结构优化和强度分析，可以实现更精确的结构设计。
此外，新型的钢材和连接技术的应用也促进了钢结构工业厂房建设的创新。
钢结构在地铁及轨道交通建设中的应用研究
钢结构在地铁及轨道交通建设中的应用研究作为现代城市交通建设的重要组成部分，地铁及轨道交通的安全性、稳定性和可持续性发展至关重要。
钢结构因其独特的特性，在地铁及轨道交通建设中扮演着重要角色。
本文将就钢结构在地铁及轨道交通建设中的应用进行研究。
1. 钢结构在地铁建设中的应用随着城市化的不断发展，地铁作为一种高效、快捷的交通方式，在城市交通中扮演着重要角色。
钢结构在地铁建设中应用广泛，其主要具有以下优势：1.1 轻量化与高强度钢结构具有较低的密度和良好的刚性，相较于传统混凝土结构来说，钢结构更为轻巧。
轨道交通系统要求运营的车辆具备较高的运行速度和较大的承载能力，而钢结构能够满足这些要求，使得地铁系统能够更加高效地运行。
1.2 耐腐蚀性强地铁建设往往在地下进行，钢结构能够更好地抵抗地下环境的腐蚀。
此外，地铁站点和隧道等地方往往会有许多烟尘和废气的排放，这也会对结构产生腐蚀，而钢结构在这方面表现出良好的耐久性。
1.3 施工速度快地铁建设通常要求工期紧凑，传统的钢筋混凝土结构需要经过一系列复杂的施工程序，而钢结构可以提前完成制造，并快速装配，使得地铁建设能够更快地落成。
2. 钢结构在轨道交通建设中的应用除了地铁建设之外，钢结构也广泛应用于轨道交通的其他领域，如高铁、城市轻轨等。
以下是钢结构在轨道交通建设中的应用情况：2.1 车站建筑钢结构在轨道交通车站建筑中应用广泛。
其轻量化的特性使得结构实现更大的跨度，提供更宽敞的站厅空间。
此外，钢结构还能够更好地承受地震和风荷载，保障轨道交通系统的安全性。
2.2 护栏与导向设施在轨道交通线路旁边，设置护栏与导向设施是确保乘客安全的重要措施。
钢结构护栏具有高强度和耐久性，能够有效防止乘客意外跌落轨道。
同时，护栏的设计还能满足美观和艺术性的需求。
2.3 轨道支撑系统轨道支撑系统是轨道交通系统中的重要部分，用于保持轨道的水平和稳定。
钢结构作为轨道支撑系统中的关键组成部分，能够有效地支撑轨道，保证列车运行的平稳性和安全性。
钢结构在高层建筑中的应用
引言概述：钢结构作为一种重要的结构形式，在现代高层建筑中得到了广泛的应用。
其独特的优势使得钢结构成为高层建筑设计中的首选，如高强度、轻质化、施工速度快、可重复使用等。
本文将对钢结构在高层建筑中的应用进行详细阐述，从结构设计、施工技术、性能要求、经济性等方面进行分析和论述。
正文内容：1. 结构设计1.1 梁柱配置：钢结构能够提供更大的柱间距，减少垂直结构的数量，增加空间的利用率。
1.2 刚度布置：钢结构的刚度可以根据实际需要进行设计，满足高层建筑对于抗震性能的要求。
1.3 节约钢材：通过合理的结构设计，可以最大限度地减少钢材的使用量，降低成本。
1.4 防火设计：钢结构在高层建筑中需考虑防火措施，如防火涂料的使用和防火隔间的设置。
2. 施工技术2.1 厂房预制：钢结构可以在工厂中进行预制，大大缩短现场施工周期，提高施工质量。
2.2 现场焊接：钢结构的连接通常采用焊接方式，需要有经验丰富的焊工进行作业，确保连接牢固可靠。
2.3 拼装安装：钢结构的构件通常较大，需进行现场拼装安装，施工过程要注意安全和质量控制。
2.4 现场加固：在施工过程中，可能需要对钢结构进行加固，确保建筑物的整体稳定性。
2.5 监控技术：通过现代监控技术，对钢结构的施工过程进行实时监测，确保施工质量。
3. 性能要求3.1 抗震性能：由于高层建筑常受到地震的威胁，钢结构在设计中需考虑抗震性能，采用适当的抗震措施。
3.2 火灾安全性：高层建筑在火灾发生时，需保证钢结构的耐火性能以及疏散通道的设置，确保人员的安全。
3.3 声、热性能：高层建筑需考虑钢结构的声、热性能，如隔音、隔热等方面的要求。
3.4 耐久性能：钢结构应具备良好的耐久性，长期承受外部环境的侵蚀而不受损。
3.5 维护性能：钢结构在使用过程中应具备较好的维护性能，方便定期检查和维修。
4. 经济性4.1 施工周期：钢结构的施工周期较短，可节省施工时间，减少工程成本。
4.2 成本效益：铁矿石资源丰富，钢材价格相对较低，钢结构的应用可降低建筑成本。
浅谈钢结构住宅的特点及发展前景
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浅谈钢结构住 宅 的特点及 发展前景
摘要 ： 本 文介 绍 了钢 结构 住 宅与传 统 材料 相 比所具 有 的优 点 ， 分析 了国 内外 钢 结构 住 宅发 展 的现 状 和差 距 ， 阐述 了钢 结 构住 宅 在 我 国快速 发 展 的趋势 。 关 键词 ： 钢 结构 住 宅 ； 可持 续 发展 ； 性价 比； 发 展前 景 钢 结构 是具 有 悠 久历 史 ， 传 统 的一种 重 要 的结 构形 式 。 长 期 以来 ， 在 我 国
增 长迅 速 ， ３ １ ２ ０ １ ２ 年底 ， 全 国钢 材 的产 量 达９ ． ５ １ 亿吨， 大量 的钢 结 构 技 术 、 工
程 产 品不 断 地被 引 进 、 消化 吸 收并 得 术、 产业、 市 场快 速 发展 的 黄金 时代 ， 确立 了钢 结 构行 业 成 为 国 民经济 建 设
２ ． 钢 结构 住宅 的的 发展前 景
２ ． １ 钢 结构住 宅在 国 内外应 用现 状
中发挥着重要作用 的新型产业之一。 钢结构的应用范围已经从单一 的大跨度
建 筑和 超 高层 建筑 过 渡到 多元 化应 用 ， 钢结 构住 宅 就是 其 中的一 员 。钢 结 构
在许多发达国家 ， 钢结构建筑的发展和应用已有几十年 的历史 。钢结构 在住宅上 的应用 以及推广价值与砖混结构、 混凝土结构相 比， 在住宅 中应用 建筑数量占总建筑数量的比重 已经达到３ ０ ％ 至４ ０ ％， 高的已经占到６ ０ ％以上。 钢 结构 有 着不 可 比拟 的优 越 性 。 国外 钢铁 工业 发展 较 早 ， 对 钢结 构本 身 的优 越性 有 共识 。 政府 对环 保 的 严格 要 求 和 资源 的 充分 利 用 ， 在 客 观上 促 使 业 主 、 建 筑 师 和结 构 工程 师 选 择 钢结 １ ． 钢 结构住 宅 的特点 构。 成 熟 配套 的技 术 和产 品推 动 了钢 结构 行业 的发 展 。 包 括各种 设 计软 件 、 标 １ ． １轻质 高 强、 抗 震性 能好 准规范， 各 种高 性 能钢材 、 焊材 、 连接 材料 、 防火 材 料及各 种 设备 机具 等 。 钢材具有质量轻 、 强度高的特点。相同的截面， 钢结构的承载力是最大 在美 国 ， 高 层 和 超 高 层建 筑 ， 广 泛 采 用 钢结 构 体 系 ， 作 为 住 宅主 要 开 发 的； 相 同的荷载 ， 钢结构的截面最小。 用钢结构建造的住宅重量是钢筋混凝土 ２ － ３ 层 的别 墅 ， 采 用轻 钢 结构 体 系 ， 部分 ６ — ８ 层 群 体住 宅体 系 ， 结 构形 式 采 用交
《建筑钢结构全部》课件
20世纪初
随着工业化和城市化的发展，建筑钢 结构的应用逐渐广泛，开始应用于高 层建筑和大型公共设施等领域。
建筑钢结构的研究热点
高性能钢材的研发
01
通过改进钢材的成分和生产工艺，提高钢材的强度、韧性和耐
腐蚀性等性能，以满足更高要求的建筑结构需求。
新型连接技术的研发
02
针对建筑钢结构的特点，研究更加可靠、高效的连接方式和技
色建造方式，降低能耗和排放。
轻质化
为了减轻建筑自重、降低地震反应和节约 材料，未来建筑钢结构将向轻质化方向发 展。
智能化
随着物联网、传感器等技术的发展，未来 建筑钢结构将实现智能化监控和管理，提 高结构的安全性和可靠性。
THANKS
感谢观看
将制造好的钢结构在现场进行 组装，然后采用适当的吊装机 械将其安装到基础上。
焊接与固定
根据需要对接头进行焊接，并 对关键部位进行固定，确保结 构稳定。
04
建筑钢结构的防腐与防火
建筑钢结构的防腐措施
表面涂层防腐
Hale Waihona Puke 在钢结构表面涂覆防锈 漆、防火涂料等，以提 高其耐久性和防腐性能
。
电化学保护
利用阴极保护技术，通 过外加电流使钢结构成 为阴极，从而减缓腐蚀
速度。
防锈处理
对钢结构进行除锈、除 污、干燥等预处理，以
提高其防锈能力。
定期维护
定期对钢结构进行检查 、维修和涂装，以保持
其良好的防腐状态。
建筑钢结构的防火设计
使用耐火材料
选用耐火等级较高的材料，以提高钢 结构在火灾中的稳定性。
设置防火涂料
在钢结构表面涂覆防火涂料，以提高 其耐火极限。
防火分隔
轻钢结构特点以及发展趋势
轻钢结构特点以及发展趋势摘要：本文简要介绍当今正蓬勃发展的轻钢结构的概况,对它的适用范围、主要优点、材料选型和设计中的注意点,均作了扼要介绍,对屈曲后强度利用、蒙皮效应等与一般钢结构设计的不同点作了相应提示.俾使对轻钢结构的特点有一较为完整的认识.一、引言自进入20世纪90年代以来,我国钢结构建筑的发展十分迅速,特别是一些代表城市标志性高层建筑的建成,为钢结构在我国的发展揭开了新的一页.如世界第三高的上海88层、高420m的金茂大厦业已竣工,现已投入运营.据称世界第一高度的上海浦东环球金融中心,95层高460m,建筑面积为31万m2,现正在加紧建设中.由外商投资的大连总统大厦,正在加紧筹建之中,共95层,据称建成后其高度将名列世界前茅.轻钢结构的发展则更是如火如荼,特别在工业厂房的建设中则更为迅猛.从钢结构制造加施工企业数量的大幅增长就可窥见一斑,如上海市的钢结构制造和施工单位已由原来的几十家一下子发展到现在的400多家,单上海的宝钢地区就有近百家的钢结构制造厂.大好形势下,如何因势利导,抓好设计和施工质量,这是当前一个十分迫切的问题.本文拟就轻钢结构的优点、材料选择和设计中的注意点、塑性设计及腹板屈曲后强度的利用和蒙皮效应等作一概略介绍,利于读者对轻钢结构有一个比较全面的了解.二、轻钢结问及其适用范围所谓轻钢结构通常是指由下列钢材所构成的结构：①冷弯薄壁型钢结构；②热轧轻型钢结构；③焊接或高频焊接轻型钢结构；④轻型钢管结构；⑤板壁较薄的焊接组合梁及焊接组合柱而构成的结构.1．适用范围根据我国目前情况来看,这种结构由于其用度广、优势明显,已大量应用于单层工业厂房、多层工业厂房、办公楼以及高层建筑中的非承重构件等.对单层工业厂房而言,通常以H型钢,采用焊接连接作为梁柱,以C形或Z形轻钢板作檩条,屋盖系统或楼面系统用压型彩色钢板作面层,上面可浇混凝土,压型钢板既可作为钢筋,必要时也可以再配钢筋.墙面围护也可采用单层或夹层压型钢板,夹层板内部可充填各种保温层.2．主要优点⑴施工周期短：轻钢结构的最大优点是所有构件均可以由工厂制作现场拼接安装,对一般规模较小的工业厂房仅需45d至2个月,而若采用钢筋混凝土建筑则要8～12个月左右.⑵综合经济效益好：由于施工周期短,可以提前投入使用,提前获取投资效益；更由于采用色彩鲜艳的彩色压型钢板,美观华丽,改善了周边环境的动态感；因为建筑物本身的自重轻,一般情况下不需要做桩基,可以节省投资；由于采用了聚苯已烯泡沫夹心板或单板加保温棉等措施后,使保温、隔热和隔章等效果良好.彩色钢板是以镀锌为基板又用硅酮作为表面,经两除两烘加工而成,耐久性也较好,根据目前我国的市场价格,轻钢结构的造价已经低于钢筋混凝土结构,当厂房的跨度越大时,其优势更为明显,这也是它赖以竞争的一大优势.⑶抗震性能好：由于钢结构属于柔性结构、自重轻,因而能有效地降低地震响应及灾害影响程度,极有利于抗震.我国是一个多地震区国家,在地震区建筑中应多多推广应用钢结构,必可大大减少地震灾害和人员伤亡.唐山地震的惨痛教训应予记起.目前,天津市已正式启动轻钢结构住宅.⑷宜于拆卸搬迁：一旦业主对所造厂址不满意或外界环境发生意想不到的变化,则整个建筑可在很短时间内拆迁,损失极小,而所有这些是钢筋混凝土建筑所无法具备的.正是由于轻钢结构的诸多优点,而且随着近年来防火、防腐新产品的不断出现,已较好地解决了轻钢结构抗腐蚀性差的缺点,使得它在工业厂房以及民用设施中获得了广泛的应用.三、材料选择和设计中的注意事项轻钢结构作为普通钢结构的衍生结构,其基本计算理论和后者基本相同.详细情况可参见上海市标准DBJ08-68-97轻钢结构设计规程和中国工程建设标准化协会标准CECS10 2：98门式钢架轻型房屋钢结构技术规程,这里仅着重强调几点：⑴在用材上应优先采用“H”形钢,它受力合理,拼接方便,加工容易.对于承重结构宜用Q235钢和低合金钢中的16 Mn、15MnV或15MnV钢,但需注意Q235-A钢的含碳量不作为交货条件,可焊性无保证,故不宜采用作焊接结构.对于板厚大于25mm的梁翼缘与柱,现场焊接的梁柱节点不宜用,应尽量选用Q235-B或,对于特别重要结构宜选用Q235-C或Q235 -D.⑵对厚度为17～40mm的Q235钢的设计指标比现行GBJ 17-88钢结构设计规范中的规定值提高5Mpa上海标准,焊缝强度也作了相应调整.⑶考虑了技术进步因素,将主要受力构件的壁厚调小了,即在现行GBJ18-97冷弯薄壁型钢结构技术规范中的主要受力构件的壁厚不小于2mm调整为不小,框架梁柱构件不小于3 mm.⑷在风荷载作用下,门式刚架的侧移按GBJ18-87冷弯薄壁型钢结构技术规范规定为柱顶高度的1/150.但在这2个规程中均作了细化规定并作相应调整,但具体数值不尽相同.设计者在使用时宜予以注意.⑸在设计刚架、屋架和檩条等时,应考虑由风吸力作用所引起构件内力变化的不利影响.此时永久荷载分项系数取为.这一规定主要是考虑到当设计的刚架、屋架、檩条在屋面材料较轻的情况下；若受风吸力作用,构件内力将会变号,会出现拉杆变为压杆的情况.在内力变号时永久荷载起减载作用,叵合肥市将永久荷载分项系数取为,则会造成结构可靠度的降低,导致不安全因素.四、结构或构件的塑性设计及腹板屈曲后强度轻钢结构允许采用塑性设计,但仅适用于不直接承受动力荷载的固端梁、连续梁以及由实腹构件组成的单层和2层框架结构.采用塑性设计的结构或构件,按承载能力极限状态设计时,应采用荷载的设计值,考虑构件截面内塑性的发展及由此引起的内力重分布,用考虑P-△效应的塑性铰理论或简单的塑性铰理论进行内力分析.按塑性设计时,钢材和连接的强度设计值应按规程的有关条款规定的数值乘以折减系数.塑性设计截面板件的宽厚比也应符合有关规定.门式框架上“工”字形截面构件的腹板允许考虑屈曲后程度,下面我们试通过单向受压四边简支扳回曲后的中面应力分布情况来说明为什么板屈曲后仍能继续承载,且承载力还能显着提高.板屈曲后只要板的四边保持直线,则载荷边的压应力分布为非无均匀分布,两边应力较高,中间应力较低；非载荷边产生垂直于边线的应力,其中部为拉应力.由于拉应力的作用限制了板屈曲变形的发展,提高了板的刚度,因而板屈曲后仍能继续承载.卡门最先提出了有效宽度的概念,即将板件受压边马鞍形应力分布图用二块等效的应力图形代替L等效应力图形的应力水平为fyc于是有Pu=fybetPu=∫σx dx式中：Pu为板的极限承载力；fy为钢材的屈服强度；b e为有效截面宽度；t为板件的厚度.当Pu通过理论分析和实验确定后,就可用有效宽度来表达受压板件屈曲后极限强度,并进而采用有效截面来考虑板件局部屈曲的影响.利用板面屈曲后的强度进行结构设计最早见于飞机结构中,因为飞机结构设计是在保证一定可靠度的前提下以减轻结构重量为目标.在普通房屋建筑钢结构设计中一般不允许板件产生局部失稳.而冷弯薄壁型钢,其特点之一就是壁薄,壁厚不大于6mm,以极少的材料加工成为宽展的截面,以提高构件的截面刚度和整体稳定承载力,为此,不得不突破钢结构设计规范GBJ17-88中对板件宽厚比限值的规定,允许板件产生局部失稳,进而利用屈曲后强度的提高.轻钢结构门式刚架是主要的承重结构,一般是采用实腹型变截面的柱和梁组成.门式刚架的形成可以单坡、双坡和多坡,多跨建筑的中间柱多采用较接的摇摆柱.门式刚架工字截面钢构件中腹板以受剪为主,抗弯作用不如翼缘有效,增大腹板的高度,可使翼缘抗弯能力发挥得更为充分.但是,在增大腹板高度的同时,如果厚度增之过大,则腹板耗钢量太多,也是不经济的.因此,先进的设计方法是采用高而薄的腹板,而是还有相当可观的屈曲后强度可以利用.在主要为均布荷载起控制作用的结构中,在允冲击、疲劳、振动等荷载的条件下,可充分利用结构受力板件的屈曲有效截面来分析压弯杆件腹板的稳定性,从而使其腹极高厚比限值可以大幅度提高.根据天津大学所作的试验证明,当荷载超过理论计算的屈曲临界载限多时腹板才呈现凸曲变形,且凸曲变形都不大,故适当利用屈曲后强度是可行的.五、蒙皮效应压型钢板因其重量轻、强度高、外形美观、安装便捷等优点,而广泛应用,国外不仅用手工业厂房,且很多民用建筑也用它做屋面板和墙板等围护结构.所谓蒙皮效应是指压型钢板在其平面内的抗剪能力,可称为受力蒙皮作用.如将压型钢板与构件进行可靠连接,则此蒙皮效应可使围护结构同时成为结构的重要组成部分,参与整个结构体系工作,为与之相连的受压、受弯压构件提供连续侧向支撑,从而提高这种构件的刚度及稳定承载力.美国的设计规范引进了蒙住支撑的设计方法.我国冷弯型钢受力蒙皮结构设计规范尚在编制中.1．蒙皮支撑的轴心受压构件假设在蒙皮的支撑作用下,构件在荷载作用下没有弯曲变形、没有截面的扭转而仅有轴向压缩变形,则我们称蒙皮可为构件提供完全支撑,此情况下的屈服压力记作Py,则为考察各种因素对蒙皮支撑构件性能的影响,对该非线性问题用有限元法,取如下构件作分析对象,构件外形尺寸为160mm×50mm×20mm×的冷弯薄壁卷边C形槽钢,材料屈服强度为Py=270Mpa,假定荷载的初始偏心为构件几何长度的1 /1000,构件长度为,两端铰接.压型钢板与构件用自攻螺钉相连.当压型钢板之间无连接件时蒙皮抗剪刚度为QL,当荷载偏心距ey=L/1000,ez=L/1000时,对应于不同的蒙皮抗剪刚度值Q,计算了构件跨度中截面转角及剪心的位移,从图中可以看出蒙皮抗剪刚度的变化,并未使构件跨中截面的转角有太大的差别.这说明蒙皮抗剪刚度的增大,并不能增大对构件扭转的约束作用.但是蒙皮抗剪刚度的增大,即能有效地减小构件的侧向变形.必须指出：以上的结果是在不考虑蒙皮对构件提供的扭转约束,即令扭转约束值F=0时所得出的结果.F值因次为N·mm/mm·rad.但实际结构中蒙皮总是可以为构件提供不同程度的扭转约束作用,如不考虑这一有利因素,势必会使计算结果过分保守,试验和计算结果都表明,蒙皮为构件提供的扭转约束作用可有效地减小构件的扭转变形,显着提高轴压构件的稳定承载力.通过理论计算所得出ey=L/1000,ez= -L/1000 ey=L/1000,ez=-L/1000侧向变形υcm曲线的蒙皮对构件影响.其FL=·mm/mm·rad 是由试验确定.六、结语当前,我国钢结构含轻钢结构发展的形势很好,我国钢结构年产已超过1亿t,可以预言,21世纪将是钢结构快速发展时期,长期以来,由混凝土结构、砌体结构一统天下的格局将被打破,从事钢结构制造、施工企业前景宽阔,各建筑设计院也面临着新的机遇和挑战.但是,以下几点仍需各方加以重视.1．应加大推广钢结构建筑的宣传力度目前,钢结构行业的竞争非常激烈.这种竞争,不仅来自于各行业,、各企业之间,更重要的还来自于钢结构和钢筋混凝土结构这两种建筑之间的竞争.日本等发达国家,钢结构建筑要占整个建筑的50%以上,而我国只占5%还不到.差距甚远.对于钢结构与混凝土结构的造价问题,应有一个全面、综合的认识,不能笼统地认为钢结构造价比混凝土贵,从而排斥于比较方案之外,这一点对广大设计人员尤为重要.事实上一个高层建筑的工程总投资、包括工程造价、动迁费、征地费等方面,工程造价只占工程总投资的50%.而工程造价又包括结构造价、装饰费、设备费等,结构造价只占工程造价的3 0%左右.而结构造价又分上部结构和基础造价,上部结构造价仅占基础造价的50%～70%.而钢结构只是指工程的上部结构,在工程总投资中仅占10%还不到.因此,高层建筑采用钢结构与采用混凝土结构间的差价所占工程总投资的比例将更小,一般不到工程总投资的4%.如果再考虑到采用钢结构因其自重轻、基础造价低；因其强度高、可啬建筑有效使用面积；施工速度快及抗震性能好等诸多优点,那么钢结构的优势是不言而喻的.2．推广应用住宅钢结构应提到重要位置建筑钢结构虽然发展很快,但在住宅领域还是空白.全国每年要建数千万平方米的住宅建筑,但采用钢结构的几乎没有.当然这和我国传统思想、观念以及对钢结构的认识偏差有关.可喜的是,天津市政府已率先垂范,决定于今年启动轻型钢结构建筑,将建设10万m2的轻钢住宅,其示范效应将不可低估,希望各地有关职能部门及广大设计人员应有超前意识,作出响应,对轻钢住宅建筑的发展作出应有贡献. 3．应积极提高各钢结构制造、施工企业、设计院所等技术人员的业务水平我国在较长的一段时间内,由于钢结构使用很少,各设计院所、建筑企业大多从事单一的混凝土结构工程的设计和施工.目前应大力加强和提高各级技术人员的钢结构业务水平.应充分发挥各高等院校、学术团体等举办钢结构技术讲座、规范培训班等.4．发展钢结构要在政策上给予支持和倾斜这种政策性的扶植应包括：在钢结构技术的发展上应将其纳入国家建筑技术发展规划并在科研项目、经费等方面予以重点支持；对于钢结构的住宅建筑,在土地征用、税收等方面予以优惠,以降低建设成本,使其更具市场竞争力；大力推广使用国产钢材以此和钢铁生产企业形成良性循环.。
钢结构工业建筑的特点与发展前景
浅析钢结构工业建筑的特点与发展前景摘要：近年来我国的工业建筑发展十分迅速，其中钢结构工业建筑以其优良的性能引起了人们的普遍关注。
本文首先介绍了钢结构工业建筑的特点，然后其发展前景，最后提出在建筑设计中需要注意的问题。
关键词：钢结构，工业建筑，特点，发展前景。
中图分类号：tu391 文献标识码：a 文章编号：一、钢结构工业建筑的特点钢结构工业建筑起源于上世纪五六十年代，在欧美国家首先应用，到现在已普及开来, 九十年代我国开始引进这项技术，近些年的发展十分迅猛。
在此背景下, 国外钢结构生产厂家纷纷在我国设立分公司及制造厂, 这些公司以世界上著名的钢结构公司为龙头, 像巴特勒公司、美国的abc 公司及美联钢结构公司等, 大部分有较强的技术力量和制造能力。
建筑师应接受新技术、新材料所带来的新的美学价值，推敲立面不仅仅是在建筑的表面“穿衣服, 做装修, 搞包装”的堆砌风格和手法, 而是充分体现材料和结构的造型魅力，充分体现时代的特征。
而钢结构这种新结构、新材料能够充分反映先进的科学技术和结构的力度美, 故而成为近几年来工业建筑首选的结构型式。
钢结构工业建筑不仅有利于加大厂房屋盖的结构跨度( 据研究, 钢结构工业厂房单坡长度可达50m) , 以最大限度的满足生产工艺的灵活性, 又能充分表现建筑结构的力度和创造力。
特别值得指出的是，西方发达国家已提出预工程化金属建筑概念, 使得钢结构建筑的设计、加工和安装得以一体化, 这就大大降低了建筑成本( 比传统结构型式低10%~ 20%) , 主要构配件多为工厂制造, 现场拼装, 大大缩短了施工周期, 构件的精度和建筑质量亦有明显提高, 最终使钢结构的综合优势更加明显。
另外, 钢结构工业建筑可采用压型钢板做围护结构结合一些相应的构造措施, 充分利用建筑物的特殊造型组合, 引用民用建筑中较流行的一些建筑手法, 如: 色带、玻璃幕墙、带形窗等, 加之压型钢板的涂层色彩亦较多, 板材形状多种多样, 更为业主及建筑师提供了较宽的设计思路, 从而使建筑物不论从单体建筑造型和整体效果, 还是从色彩和材料质地, 都具有浓浓的时代气息和新意。