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1、鋼結(jié)構(gòu)在建筑結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用摘要：通過介紹鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)缺點，闡述鋼結(jié)構(gòu)建筑的發(fā)展趨勢。 關(guān)鍵詞：鋼結(jié)構(gòu)；抗震；效益Abstract: This paper introduced the advantages and disadvantages of steel structure, described the steel structure building development trends.Key words: steel structure; seismic performance中圖分類號 TU393 文獻標(biāo)識碼：A文章編號： 2095-2104（2012）隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展和建筑用地的緊2、缺，建造超高層不僅標(biāo)志著國家建筑科學(xué)技術(shù)水平的發(fā)展，更是社會經(jīng)濟發(fā)展的必然趨勢。大家知道，中國鋼鐵工業(yè)的產(chǎn)量早已名列世界前茅，但鋼材在建筑行業(yè)的使用比例遠遠低于發(fā)達國家的水平。目前，中國建筑鋼材數(shù)量、品種和質(zhì)量都已基本能滿足鋼結(jié)構(gòu)建筑的需要。尤其是近幾年，國家加強了對鋼結(jié)構(gòu)建筑的政策指導(dǎo)和支持，鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)日益更新，已經(jīng)具備了一定的發(fā)展條件。近年，輕型鋼結(jié)構(gòu)、大跨度空間鋼結(jié)構(gòu)、高層重型鋼結(jié)構(gòu)、鋼和混凝土組合結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)住宅等結(jié)構(gòu)形式已經(jīng)在很多城市中得以推廣，如：北京、上海、天津、杭州等，積極推廣建筑鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用，將全面提高建筑鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)用技術(shù)水平，為我國推廣應(yīng)用鋼結(jié)構(gòu)建筑的發(fā)展奠定基礎(chǔ)。如：超高層3、建筑由于高度超限，采用鋼結(jié)構(gòu)有其特殊的優(yōu)越性，它不僅可以最大限度地擴大建筑物的使用面積，減少粗壯的鋼筋混凝土柱子截面面積，更能有效地達到防震減災(zāi)作用。由于鋼材強度高、延性好, 因此其抗震性能好于其他結(jié)構(gòu)形式, 用于結(jié)構(gòu)抗震措施的費用也相對少很多, 適用于地震多發(fā)區(qū)；另外，鋼結(jié)構(gòu)自重輕, 基礎(chǔ)負擔(dān)小還可大幅減少基礎(chǔ)造價,尤其適用于高層、超高層等建筑結(jié)構(gòu)。具專業(yè)人士統(tǒng)計，我國5.12大地震中鋼結(jié)構(gòu)的房屋極少在地震中破壞，所以，發(fā)展鋼結(jié)構(gòu)建筑是未來結(jié)構(gòu)師的責(zé)任。以往人們對鋼結(jié)構(gòu)的認識不夠全面，我們應(yīng)該綜合分析鋼結(jié)構(gòu)建筑的安全性和經(jīng)濟性，而不應(yīng)過多地糾結(jié)鋼材用量，阻礙鋼結(jié)構(gòu)建筑的應(yīng)用和發(fā)展。比如2004、8年，我們給大連某開發(fā)商做的改建項目，原計劃此項目是地下二層車庫，地上三層公建，9000x9000跨鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，后因建設(shè)單位原因僅施工了到樁基礎(chǔ)又要求改建，當(dāng)時我們考慮該建筑物所在地是黃金地段，又有限高要求，就建議建設(shè)單位把地上改為鋼結(jié)構(gòu)。但由于當(dāng)時鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用較少，我們做了多種方案的比較，最后說服建設(shè)單位采用鋼框架結(jié)構(gòu)，建成地下二層車庫，地上五層（局部八層）的會所建筑，建筑面積共計3萬多平方米，大家想想就知道，哪一種的綜合效益更合適。另外，我們假設(shè)若干年后拆遷的話，鋼材是可以重復(fù)利用的，而混凝土結(jié)構(gòu)、砌體結(jié)構(gòu)在使用期滿后只能成為建筑垃圾。所以，從鋼結(jié)構(gòu)的特點出發(fā)，合理地選擇鋼結(jié)構(gòu)的形式，5、建造既環(huán)保有又節(jié)能建筑結(jié)構(gòu)，是我們結(jié)構(gòu)師義不容辭的責(zé)任。有資料表明，混凝土結(jié)構(gòu)要完全干燥需要40年的時間，在漫長的歲月里這很容易造成室內(nèi)潮濕，多少都會對人們的身體健康有一點影響。而鋼結(jié)構(gòu)則完全不存在這個問題，它的優(yōu)勢就在于它不僅可以循環(huán)使用，而且建筑造型輕巧美觀、可用空間大、施工周期短、抗震性能好。尤其是對高層建筑結(jié)構(gòu)體系，除“框剪、框筒、筒中筒外，采用鋼結(jié)構(gòu)、型鋼混凝土和鋼管混凝土結(jié)構(gòu)體系以及帶巨型斜撐、巨型柱、巨型框架的超高層建筑，鋼結(jié)構(gòu)能發(fā)揮更好的作用。下面簡單介紹以下這幾種結(jié)構(gòu)形式的特點：型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)是把型鋼埋入鋼筋混凝土中組成的一種構(gòu)件，借助型鋼與混凝土兩種材料的共同作用，充分6、發(fā)揮兩種材料的優(yōu)點，克服彼此的缺點，滿足設(shè)計師們對構(gòu)件性能的要求。它在高層建筑和大跨橋梁方面的應(yīng)用發(fā)展十分迅速，已分別建成了世界上采用鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)最高的超高層建筑和跨度最大的大跨橋梁。鋼管混凝土構(gòu)件則是在鋼管中填素充混凝土，借助鋼管對核心混凝土的套箍約束作用，使核心混凝土三向受壓具有更高的抗壓強度和壓縮變形能力。它以強度高、重量輕、延性好、抗疲勞、抗沖擊等優(yōu)勢，使高層建筑抗震性能好、省工省料、施工速度快，節(jié)省工期。但鋼管混凝土構(gòu)件中混凝土的澆搗技術(shù)還有待提高。而在帶巨型斜撐、巨型柱、巨型框架的超高層建筑結(jié)構(gòu)體系，其外露的巨型框架+支撐體系則是一種超常規(guī)的具有巨大抗推剛度及整體工作性能的大型7、結(jié)構(gòu)體系，它較好地豐富了建筑立面，已成為目前建筑上一種時髦的處理手法。另外，國內(nèi)鋼結(jié)構(gòu)廠房、大跨鋼結(jié)構(gòu)已較為普遍的被人們認可，但鋼結(jié)構(gòu)住宅雖然在我國已經(jīng)開始應(yīng)用（發(fā)達國家已在50%以上），但還遠遠不能普及，鋼結(jié)構(gòu)住宅自重輕、能耗低、抗震性能好的特點已給我們提供了足夠的應(yīng)用理由。從長遠的來看，如果鋼結(jié)構(gòu)的能耗和碳排量為1的話，混凝土結(jié)構(gòu)大概是1.4，而且鋼結(jié)構(gòu)建筑在拆除后60%的材料都可以循環(huán)利用，而且房子拆除時只需較少的人力和物力，而混凝土建筑則使用大量的水泥，拆除難，回收利用也難，那么大量的鋼結(jié)構(gòu)住宅就是我們社會儲存鋼鐵的一種戰(zhàn)略手段，我們推廣鋼結(jié)構(gòu)還有什么好顧慮的。總之，綜合分析鋼結(jié)構(gòu)在建筑中的應(yīng)用價值，合理地選擇結(jié)構(gòu)體系，將為鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用、發(fā)展提供機會，也將為我們建造環(huán)保、節(jié)能的生存環(huán)境作出貢獻，在未來的建筑中，鋼結(jié)構(gòu)建筑必將成為一種發(fā)展趨勢。參 考文 獻1 鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范（GB50017-2003）2 高層民用建筑鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程(JGJ 99-98)3 關(guān)于鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)用的相關(guān)文獻：孔清，高級工程師，國家一級注冊結(jié)構(gòu)師， 建筑設(shè)計研究