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金属结构在建筑结构中的应用
金属结构制造是指以铁、钢或铝等金属为主要材料,制造金属构件、金属构件零件、建筑用钢制品及类似品的生产活动,这些制品可以运输,并便于装配、安装或竖立(如由建筑企业在建筑工地进行)。其中以钢结构制造运用范围最为广泛,而建筑用钢制品在钢结构制造中占比例最大,为了扩大公司金属结构制造业务的范围,可以考虑进入建筑市场发展。
一、钢结构发展历程
近几年来,随着我国改革开放政策的实行和推进,我国的经济建设工作取得了突飞猛进的进展。在此期间,我国的钢产量一跃成为世界第一位。1996年,我国钢产量首次突破亿吨大关;1998年我国钢产量已达11434万t,而且每年增产300万t。钢产量的增长为发展我国建筑钢结构建设事业创造了极好的时机。同时,钢结构在我国发展迅速,应用扩大、用量增大,涌现出一大批优秀钢结构设计人员,设计软件和科研成果不断开发,修订了钢结构设计、施工、质量验收规范,编写技术规程、设计图集90多本,出版了大量钢结构专业教材,论文著作和应用手册。钢结构设计规范修订已经启动,钢材单设一章,钢材产品标准修订基本完成。一大批有实力的钢结构安装企业承担了国内重点大型钢结构工程安装,新技术、新工艺、新设备层出不穷,其施工安装水平达到了。钢结构配套产品齐全。2007年10月经科技部批准成立的“国家钢结构工程技术研究中心”在中冶集团建筑研究总院成立。到2010年钢结构消耗钢材总量为2600万吨,占钢材产量
%,这比例每年都在增长。这充分说明我们钢结构行业有很大的发展空间,发展的情况基本上还比较正常。
二、钢结构的特点
钢结构与其他建筑结构如混凝土结构、砖石结构和木结构相比,钢结构具有三个显著特点:一是力学性能;二是物理性能,钢材是一种低碳建筑材料,可以循环利用;三是化学性能,钢材的抗腐蚀性较差。具体如下:
,塑性和韧性好。钢材和其他建筑材料诸如混凝土、砖石和木材相比,强度要高得多。因此,特别适用于跨度大或荷载很大的构件和结构。钢材还具有塑性和韧性好的特点。塑性好,结构在一般条件下不会因超载而突然断裂;韧性好,结构对动力荷载的适应性强。良好的吸能性能和延性还使钢结构具有优越的抗震性能。
,和力学计算的假定比较符合。钢材内部组织比较接近于匀质和各向同性体,而且在一定的应力幅度内几乎是完全弹性的。因此,钢结构的实际受力情况和工程力学计算结果比较符合。钢材在冶炼和扎制过程中质量可以严格控制,材质波动的范围小。
,施工周期短。钢结构所用的材料单纯而且成材,加工比较简便,并能使用机械操作。构件在工地拼装,可以采用安装简便的普通螺栓和高强螺栓,有时还可以在地面拼装和焊接成较大的单元再行吊装,以缩短施工周期。
。钢材的密度虽比混凝土等建筑材料的密度大,但钢结构却比钢筋混凝土结构轻,原因是钢材的强度与密度之比要比混凝土大得多。以同样的跨度承受同样的荷载,钢屋架的质量最多不过钢筋混凝土屋架的1/4~1/3,冷弯薄壁型钢屋架甚至接近1/10,
为吊装提供了方便条件。对于需要远距离运输的结构,质量轻也是一个重要的有利条件。屋盖结构的质量轻,对抵抗地震作用有利。
。钢材耐腐蚀的性能比较差,必须对结构注意防护。尤其是暴露在大气中的结构如桥梁,更应该