钢构造应用价值发展重点和难点.docx

Word版本下载可任意编辑】 钢构造应用价值发展重点和难点 一、钢构造在民用建筑上的应用价值 在我国，长期以来，钢构造在工业建筑上的应用程度远高于在民用建筑的程度从以往看，其主要原因是： 1.以前有很长一段时间，我国的钢构造产量很低，钢材的价格又很高，采用钢构造的建筑成本会很高，很大程度的限制了钢构造在建筑上的应用，即使应用，也多用于具有生产性的工业建筑 2.工业建筑一般都具有一定模数，而钢构造的产品化高、施工速度快的特点，正好满足此要求，而且，还可使建筑提早投入使用，以促进生产 3.钢材的耐火性和耐腐蚀性差钢材曝露于空气中，特别是潮湿空气中时，很容易发生缓慢的化学作用，从而使钢材腐蚀，影响到建筑的美观；而且，如发生火灾，钢构造又表现出很差的耐火性当钢构造用于工业建筑时，由于工业建筑对美观要求并不高，同时其内的人数少且多是流动性的，这两方面影响不大；而民用建筑，不仅要求有较高的美观效果，而且，其内固定人口可能会很多，要求发生火灾等灾害时，能尽可能保证安全，这对选用钢构造是有很大挑战性的 而现今，情况发生了很大的变化首先，我国钢材产量己极大提高，连续几年位居世界第一（尽管，人均还不高），为钢材在民用建筑上的应用铺平了道路。

其次，钢材用于民用建筑，经合理设计后，其综合经济指标很好，原因是：（1）钢材是轻质高强材料，到达同样强度时，钢构件的截面尺寸相对较小，所占建筑面积较小，相对建筑的使用面积会增加，这对于黄金地段很重要2）钢材的轻质使得构造的自重会有所降低，对地基的压力相对减小，节省地基造价3）钢构造建筑的施工速度快，可使建筑很快投入使用，这在时间就是效益的现今社会，显得尤为重要最后，随着科技水平的提高，研制出越来越多的新型材料，以加强钢材的防腐性能，提高钢的耐火极限（也有通过改善钢自身的组成，来提高这些性能）以上这些对推动钢构造在民用建筑上的发展起到有利作用 此外，钢构造用于民用建筑还有以下优势：（l）钢构造的塑性和韧性好，合理设计后，会具有很好的抗震性能，以保证大震不倒、小震不坏、中震可修，这对于以人为本的民用建筑，至关重要2）采用钢构造，可建成造型新颖别致的建筑由于钢材良好的性能，使得其既可很大程度的发挥建筑师的创造灵感，又可最大限度满足用户对使用和建筑美观的要求3）采用钢材能做到可持续发展，符合时代要求现今社会，随着人们对美的追求，却不忘对自然的保护和对能源的节约，从而实现可持续发展钢材属环保、节能、产品化材料，钢构造为绿色建筑，符合历史发展潮流。

同时，钢构造在民用建筑上的推广已受到国家相关部门的重视发展钢构造住宅，扩大钢构造住宅的市场占有率，将会加速住宅产业化过程，对我国建筑、冶金及相关产业的发展具有重大意义 二、钢构造在民用建筑上的发展重点 钢构造用于民用建筑，主要发挥它的轻质高强以及良好的塑性和韧性，同时兼顷到其利于产品化、机械化故钢构造主要用于民用建筑以下几个方面： 1.单层民用钢构造此类型多为大跨度的公共建筑，采用钢构造不但可提供较大的空间、较美的造型，还为其改建和扩建提供方便如单层钢构造的网架不但很容易跨越大空间，而且其经济性、安全性较好，适应性很强，制作、安装方便，设计、计算简便，网壳可设计成风格多变，立体美观的各种大跨度建筑我国在这方面已有大量工程实例 2.高层钢构造高层建筑高度较高，如采用钢筋混凝土构造，不但向上运送混凝土不方便，而且庞大的躯体使得下部地基承受巨大压力，这就迫切需求钢构造这种轻质高强的材料高层建筑采用钢构造时，构件并不是全部采用钢材，而多为混合构造，即下部可采用钢骨混凝土构造或组合构造，而上部一般都为钢构造 三、民用钢构造设计中的难点 对于用材已选定为钢材的建筑，设计中首要的，也是关键的，便是构造体系的选型。

构造体系选择的是否合适，不仅影响构造的安全性和经济性，还关系到建筑整体造型的美观和其功能的完美实现一般，对于一个设计，可选用的构造体系有很多种，而每种构造体系的适用范围受各种条件影响，影响的情况非常复杂，再加上实际情况的多样性和特殊性，不但使钢构造体系难于选择，更使构造体系的规范化难上加难钢构造设计中的另一个非常重要的方面，便是节点形式的选择钢构造中每种体系可备选用的节点形式都很多，而且还在不断推陈出新，日益向两高一强发展，即：（1）安全储备越来越高；（2）可欣赏性和艺术性越来越强；（3）机械化程度越来越高一个合理的节点体系，不但要使建筑能够构造安全、施工便利，还要做到造型美观、维护方便 目前所采用的节点形式，通常不能保证在某一条件下，各项因素都最优，需根据实际条件，有所选择，来强化某一方面，而弱化另一方面，从而选出最正确形式 由上可知，民用钢构造设计中的两大难点为构造体系的选型和节点形式的选择，同时，它们也是设计中的重点当前，对于这两方面问题，研究者和设计者产生了矛盾研究者鉴于问题的复杂，多采用从形式到条件的方式来解决问题，即研究每种形式（指构造体系或节点形式）的最正确适用条件，其结果往往导致多种形式有一样或相近的适用条件。

而从事实际工程的设计者，则希望从条件到形式，即找到一种规则，使得在给定一些条件后，便可得到对应的最正确形式或得到可选形式的优劣顺序，从而简化设计工作这种矛盾的存在，很大程度上制约了钢构造在我国民用建筑上的发展 4 / 4。