论文部分内容阅读
[摘 要]80年代以来，空间网架结构普遍在侯机搂、飞机库、体育场馆等空间、高度、跨度建筑物中使用；节能门窗和幕墙建筑在大型公建和民用住宅中广泛采用；改革开放以来发展起来的高层钢结构包括钢骨混凝土结构，大量进入民用建筑领域，使得钢结构建筑在质量上更加稳定，在技术上更加成熟。钢结构住宅已经给建筑行业和住宅产业带来了一场深层次的革命，从设计、施工、到一系列新材料的使用都出现了革命性的变化，因而在国际范围内代表了未来的住宅发展新模式。
[关键词]钢结构；建筑；技术
中图分类号：TU761 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）22-0116-01
在我国建筑发展史上，我国有着辉煌的成就和极为卓越的贡献。在建筑技术方面，我国战国时期，就已经有“秦砖汉瓦”的说法，以及北京故宫、西安等建筑群的建设。表现了我国的建筑技术在当时已经达到很高的技术水平。但是这种旧的建筑模式，存在着建设速度慢、劳动强度大、浪费资源等缺点。现阶段，我国经过实践和研究，建立了以钢结构为主体结构的建筑体系，推进了中国建筑产业化的发展进程。钢结构住宅建筑的发展是社会发展的总体趋势，也是中国乃至世界住宅的发展的主流。随着中国国民经济发展和人口城市化进程加快，我国高层建筑建设持续空前发展。中国已成为第一产钢大国，钢结构住宅适宜工厂大批量生产，工业化、商品化程度高，可以将设计、生产、施工、安装一体化，提高建筑产业化水平。
随着我国人口的增加和人民生活水平的提高，需要大量的住宅建筑满足人民的生活需要。同时，随着社会的发展，能源和土地资源紧缺成为发展的瓶颈。为此，我国先后颁布淘汰落后建筑产品的通知，随着落后产品的淘汰，必然应该有新兴的建筑产品来进行取代，钢结构产品无疑是一种很优秀的结构型式。70年代的钢结构产品，属于计划经济的重点控制内容，很大程度限制了钢结构技术在房屋建筑中使用的发展。在80年代以后，钢材产量的增加和国家经济政策的调整，钢材基本上能够满足市场的需求，我国在钢结构的空间体系、高层结构等方面进行了技术研究，并广泛开发和应用。钢材产量的增加和钢材产品的相对过剩，为钢结构住宅建筑创造了最基础的条件。根据建筑试验研究和大量的工程实践表明：越來越多显示了钢结构具有重量轻、强度高、抗震性好、建筑造型美观、施工速度快、工业化程度高的优点，并且是环保和可回收利用的建筑结构。钢结构建筑是环保和可回收利用的建筑结构，这是其他建筑结构无法比拟的。
稳定性是钢结构的一个突出问题。在各种类型的钢结构中，都会遇到稳定问题。对于这个问题处理不好，将会造成不应有的损失。目前结构大多数是按照平面体系来设计的，如框架和桁架都是如此。保证这些平面结构不致出平面失稳，需要从结构整体布置来解决，亦即设计必要的支撑构件。这就是说，平面结构构件的出平面稳定计算必须和结构布置相一致。构造设计和结构计算相符合，一直是结构设计中大家都注意的问题。对要求传递弯矩和不传递弯矩的节点连接，应分别赋与它足够的柔度和刚度，对桁架节点应尽量减少杆件偏心这些都是设计者处理构造细部时经常考虑到的。但是，当涉及稳定性能时，构造上时常有不同于强度的要求或特殊考虑。目前任设计单层和多层框架结构时，经常不作框架稳定分折而是代之以框架柱的稳定计算。在采用这种方法时，计算框架柱稳定时用到的柱计算长度系数，自应通过框架整体稳定分析得出，才能使柱稳定计算等效于框架稳定计算。
进行钢结构施工前首先应强化施工图纸的会审工作，图纸是工程施工的依据，工程开工前项目监理机构要组织监理人员熟悉工程图纸与项目有关的工艺技术条件和规范标、，充分领会设计意图。同时，要组织施工单位专业技术人员对图纸进行会审，减少因图纸问题对工程进度、质量的影响。其次是认真审查钢结构安装施工组织设计，施工组织设计是施工单位全面指导工程实施的技术性文件，施工组织设计的完善程度直接影响工程的进度、质量。因此，钢结构安装工程施工组织设计审查要针对性和重点。钢结构有很多优点，但其缺点是耐火性差，导热系数大。随着冶金技术的提高，耐火钢的研究成功并投入生产，为钢结构的进一步发展创造了条件。在选择中，首先钢筋的质量证明文件应齐全有效，且进场检验应符合规范和设计要求。钢构件住进入安装现场后，由专业质量检测人员对构件的质量进行检杏。弹出钢柱的安装轴线，若发现在运输过程中钢构件发生变形缺陷后，马上进行矫正和处理。
钢结构住宅设计需要对地震荷载和风荷载作用下的水平位移进行控制，因此，抗侧力结构的考虑是非常重要。在住宅结构设计中常常把电梯间、楼梯间墙体设计为抗侧力结构。如果位移仍然不能控制在允许值范围内时，可以把单元之间的分户墙或厨房、卫生间的部分墙体也做为抗侧力结构。钢结构适合于平面布置基本匀称、规正、凹凸变化较少的建筑平面，不适宜轴线错开较多，质心和形心距离较大和易于产生较大扭转的住宅平面。任何一种结构形式都有它的最佳建造高度、适用范围。钢结构正是在高层、超高层建筑中具有独到的优势，高层住宅由于地震设防，梁、柱断面虽然与同条件钢筋混凝土梁、柱相比要小的多，但在寻常百姓家的居室中，梁柱的存在仍然是十分尴尬的事。大空间自由分割历来是住宅的希望，在墙体结构中大空间的获得，只有以大开间大进深来实现，其结果是楼板厚度增加造成用钢量和结构自重加大，结构重量加大又造成地震力加大，反过来影响剪力墙的厚度、强度和配筋。
对于连接板拼装不严密的问题，应先检查建筑物各部分的位置是否正确，精度是否满足《钢结构工程施工及验收规范》的要求，尺寸有误差时应予调整。构件接触面必须进行处理，增加摩擦面间的摩擦，并对电动板手进行校正。安装高强度的螺栓应自由穿入孔内，不得强行敲打，并不得气割扩孔，穿入方向宜一致并便于操作。高强度螺栓的安装应按一定顺序施拧，宜由螺栓群中央顺序向外拧紧，并应当天终拧完毕。对于大型节点应分初拧、复拧和终拧，复拧扭矩应等于初拧扭矩。扭剪型高强度螺栓终拧结束后，应以目测尾部梅花头拧为合格。高强度大六角头螺栓终拧结束后，宜采用0.3～0.5kg的小锤逐个敲检，且应进行扭矩检查，欠拧或漏拧者应及时补拧，超拧者应予更换。构件在装车运输过程中要采取有效保护措施，卸车堆放必须垫平整。
综上所述，钢结构的市场前景乐观、发展势头迅猛，随着钢结构的广泛应用，钢结构的技术难度会越来越大，随之而来安装精度要求也越来越高，质量问题也会愈来愈受关注。我们应及时掌握新工艺、新技术、新方法，树立良好的质量意识，从大处着眼，小处入手，切实有效地实施工序管理。既做好质量预控工作，也要重视过程控制和成果校核，只有这样，才能很好地控制质量，防止安装质量事故发生。总之，我国正在大力发展钢结构高层民用建筑，我们应及时组织考察总结已建成的钢结构住宅工程的经验，满足住宅在环境性能、适用性能、经济性能、耐久性能、安全性能方面的综合要求，形成完善的建筑体系。当然，钢结构住宅建筑技术的发展可以生产出更多的高质量和环保的钢结构住宅。采用合理、科学的设计和施工技术，采用太阳能、风能等天然洁净能源与钢结构住宅建筑科技完美结合，为人们建造绿色健康的住宅建筑，满足人们生活的需要。
参考文献
[1] 杨鹏宇，钢结构高强螺栓连接施工[J].山西建筑，2006，32（16）：140-141.
[2] 郝燕春，大型钢网架安装技术[J].山西建筑，2007，33（10）：195-196.
[3] 魏明钟，钢结构[M].武汉，武汉工业大学出版社，2002.
[关键词]钢结构；建筑；技术
中图分类号：TU761 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）22-0116-01
在我国建筑发展史上，我国有着辉煌的成就和极为卓越的贡献。在建筑技术方面，我国战国时期，就已经有“秦砖汉瓦”的说法，以及北京故宫、西安等建筑群的建设。表现了我国的建筑技术在当时已经达到很高的技术水平。但是这种旧的建筑模式，存在着建设速度慢、劳动强度大、浪费资源等缺点。现阶段，我国经过实践和研究，建立了以钢结构为主体结构的建筑体系，推进了中国建筑产业化的发展进程。钢结构住宅建筑的发展是社会发展的总体趋势，也是中国乃至世界住宅的发展的主流。随着中国国民经济发展和人口城市化进程加快，我国高层建筑建设持续空前发展。中国已成为第一产钢大国，钢结构住宅适宜工厂大批量生产，工业化、商品化程度高，可以将设计、生产、施工、安装一体化，提高建筑产业化水平。
随着我国人口的增加和人民生活水平的提高，需要大量的住宅建筑满足人民的生活需要。同时，随着社会的发展，能源和土地资源紧缺成为发展的瓶颈。为此，我国先后颁布淘汰落后建筑产品的通知，随着落后产品的淘汰，必然应该有新兴的建筑产品来进行取代，钢结构产品无疑是一种很优秀的结构型式。70年代的钢结构产品，属于计划经济的重点控制内容，很大程度限制了钢结构技术在房屋建筑中使用的发展。在80年代以后，钢材产量的增加和国家经济政策的调整，钢材基本上能够满足市场的需求，我国在钢结构的空间体系、高层结构等方面进行了技术研究，并广泛开发和应用。钢材产量的增加和钢材产品的相对过剩，为钢结构住宅建筑创造了最基础的条件。根据建筑试验研究和大量的工程实践表明：越來越多显示了钢结构具有重量轻、强度高、抗震性好、建筑造型美观、施工速度快、工业化程度高的优点，并且是环保和可回收利用的建筑结构。钢结构建筑是环保和可回收利用的建筑结构，这是其他建筑结构无法比拟的。
稳定性是钢结构的一个突出问题。在各种类型的钢结构中，都会遇到稳定问题。对于这个问题处理不好，将会造成不应有的损失。目前结构大多数是按照平面体系来设计的，如框架和桁架都是如此。保证这些平面结构不致出平面失稳，需要从结构整体布置来解决，亦即设计必要的支撑构件。这就是说，平面结构构件的出平面稳定计算必须和结构布置相一致。构造设计和结构计算相符合，一直是结构设计中大家都注意的问题。对要求传递弯矩和不传递弯矩的节点连接，应分别赋与它足够的柔度和刚度，对桁架节点应尽量减少杆件偏心这些都是设计者处理构造细部时经常考虑到的。但是，当涉及稳定性能时，构造上时常有不同于强度的要求或特殊考虑。目前任设计单层和多层框架结构时，经常不作框架稳定分折而是代之以框架柱的稳定计算。在采用这种方法时，计算框架柱稳定时用到的柱计算长度系数，自应通过框架整体稳定分析得出，才能使柱稳定计算等效于框架稳定计算。
进行钢结构施工前首先应强化施工图纸的会审工作，图纸是工程施工的依据，工程开工前项目监理机构要组织监理人员熟悉工程图纸与项目有关的工艺技术条件和规范标、，充分领会设计意图。同时，要组织施工单位专业技术人员对图纸进行会审，减少因图纸问题对工程进度、质量的影响。其次是认真审查钢结构安装施工组织设计，施工组织设计是施工单位全面指导工程实施的技术性文件，施工组织设计的完善程度直接影响工程的进度、质量。因此，钢结构安装工程施工组织设计审查要针对性和重点。钢结构有很多优点，但其缺点是耐火性差，导热系数大。随着冶金技术的提高，耐火钢的研究成功并投入生产，为钢结构的进一步发展创造了条件。在选择中，首先钢筋的质量证明文件应齐全有效，且进场检验应符合规范和设计要求。钢构件住进入安装现场后，由专业质量检测人员对构件的质量进行检杏。弹出钢柱的安装轴线，若发现在运输过程中钢构件发生变形缺陷后，马上进行矫正和处理。
钢结构住宅设计需要对地震荷载和风荷载作用下的水平位移进行控制，因此，抗侧力结构的考虑是非常重要。在住宅结构设计中常常把电梯间、楼梯间墙体设计为抗侧力结构。如果位移仍然不能控制在允许值范围内时，可以把单元之间的分户墙或厨房、卫生间的部分墙体也做为抗侧力结构。钢结构适合于平面布置基本匀称、规正、凹凸变化较少的建筑平面，不适宜轴线错开较多，质心和形心距离较大和易于产生较大扭转的住宅平面。任何一种结构形式都有它的最佳建造高度、适用范围。钢结构正是在高层、超高层建筑中具有独到的优势，高层住宅由于地震设防，梁、柱断面虽然与同条件钢筋混凝土梁、柱相比要小的多，但在寻常百姓家的居室中，梁柱的存在仍然是十分尴尬的事。大空间自由分割历来是住宅的希望，在墙体结构中大空间的获得，只有以大开间大进深来实现，其结果是楼板厚度增加造成用钢量和结构自重加大，结构重量加大又造成地震力加大，反过来影响剪力墙的厚度、强度和配筋。
对于连接板拼装不严密的问题，应先检查建筑物各部分的位置是否正确，精度是否满足《钢结构工程施工及验收规范》的要求，尺寸有误差时应予调整。构件接触面必须进行处理，增加摩擦面间的摩擦，并对电动板手进行校正。安装高强度的螺栓应自由穿入孔内，不得强行敲打，并不得气割扩孔，穿入方向宜一致并便于操作。高强度螺栓的安装应按一定顺序施拧，宜由螺栓群中央顺序向外拧紧，并应当天终拧完毕。对于大型节点应分初拧、复拧和终拧，复拧扭矩应等于初拧扭矩。扭剪型高强度螺栓终拧结束后，应以目测尾部梅花头拧为合格。高强度大六角头螺栓终拧结束后，宜采用0.3～0.5kg的小锤逐个敲检，且应进行扭矩检查，欠拧或漏拧者应及时补拧，超拧者应予更换。构件在装车运输过程中要采取有效保护措施，卸车堆放必须垫平整。
综上所述，钢结构的市场前景乐观、发展势头迅猛，随着钢结构的广泛应用，钢结构的技术难度会越来越大，随之而来安装精度要求也越来越高，质量问题也会愈来愈受关注。我们应及时掌握新工艺、新技术、新方法，树立良好的质量意识，从大处着眼，小处入手，切实有效地实施工序管理。既做好质量预控工作，也要重视过程控制和成果校核，只有这样，才能很好地控制质量，防止安装质量事故发生。总之，我国正在大力发展钢结构高层民用建筑，我们应及时组织考察总结已建成的钢结构住宅工程的经验，满足住宅在环境性能、适用性能、经济性能、耐久性能、安全性能方面的综合要求，形成完善的建筑体系。当然，钢结构住宅建筑技术的发展可以生产出更多的高质量和环保的钢结构住宅。采用合理、科学的设计和施工技术，采用太阳能、风能等天然洁净能源与钢结构住宅建筑科技完美结合，为人们建造绿色健康的住宅建筑，满足人们生活的需要。
参考文献
[1] 杨鹏宇，钢结构高强螺栓连接施工[J].山西建筑，2006，32（16）：140-141.
[2] 郝燕春，大型钢网架安装技术[J].山西建筑，2007，33（10）：195-196.
[3] 魏明钟，钢结构[M].武汉，武汉工业大学出版社，2002.