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鋼管在我國鋼結(jié)構(gòu)工程中的現(xiàn)狀
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http://m.szycnet.cn 發(fā)表日期：2011-5-24 14:09:59
蘭格鋼鐵 |
摘要：介紹鋼管結(jié)構(gòu)的相關(guān)知識、結(jié)構(gòu)特點，以及在實際工程中的應(yīng)用情況和在我國現(xiàn)階段發(fā)展情況，并說明影響和制約我國鋼管結(jié)構(gòu)推廣和應(yīng)用的因素。
關(guān)鍵詞：鋼管鋼結(jié)構(gòu)工程應(yīng)用
大空間、大跨度建筑的不斷涌現(xiàn)出來，木結(jié)構(gòu)、砌筑結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)等很難實現(xiàn)這種大跨度空間結(jié)構(gòu)形式，鋼管結(jié)構(gòu)憑借其自身優(yōu)越的性能，近年來其應(yīng)用得到飛速發(fā)展，應(yīng)用范圍幾乎涉及所有結(jié)構(gòu)領(lǐng)域。
在將近半個多世紀里，世界各國涌現(xiàn)出許多造型獨特、構(gòu)造優(yōu)美、功能卓越的鋼管結(jié)構(gòu)，如德國Stuttgart機場候機大廳采用鋼管構(gòu)件鑄鋼節(jié)點的樹形支承結(jié)構(gòu)，具有造型獨特、簡捷明快的特點；英國倫敦布什來恩宮，外露式的圓管截面桁架把立面荷載傳遞到立柱里，管截面內(nèi)注入水用于防火，正好彌補了鋼結(jié)構(gòu)建筑耐火性差的弱點。來自北美鋼鐵研究所的統(tǒng)計數(shù)字證實，隨著美國鋼鐵工業(yè)以底層商業(yè)建筑市場為開發(fā)目標，鋼管結(jié)構(gòu)的需求也呈上升之勢。據(jù)美國LTV鋼鐵公司估計，在最近5年，美國結(jié)構(gòu)管材的消耗量每年以5%～10%的速度增長。我國方矩管的發(fā)展空間很大，目前我國年鋼產(chǎn)超過2億噸，其中H型鋼年產(chǎn)量約200萬t，方矩管產(chǎn)量僅35萬t，產(chǎn)量比相對較低，而在發(fā)達國家該比值一般為1:1。
近年來，隨著我國鋼鐵產(chǎn)量的不斷增長，鋼結(jié)構(gòu)以其自身的優(yōu)勢，在建筑中所占的比例越來越大。管桁架整體性能好，扭轉(zhuǎn)剛度大且外表美觀，制作、安裝、翻身、起吊都比較容易；由冷彎薄壁型鋼制作的鋼管屋架，具有結(jié)構(gòu)輕、剛度好、節(jié)省鋼材，并能充分發(fā)揮材料強度等優(yōu)點，尤其是在由長細比控制的壓桿及支撐系統(tǒng)中采用更為經(jīng)濟。我國鋼管結(jié)構(gòu)的發(fā)展要晚于西歐、北美、日本等國，但最近十年，鋼管結(jié)構(gòu)在我國也得到了快速發(fā)展。我國現(xiàn)采用這種結(jié)構(gòu)的建筑物有近10個，其跨度為50～90m，如長春體育館、上海體育館、廣州體育館、首都機場新航站樓、成都雙流機場新航站樓、廣州新白云機場航站樓、濟南遙墻國際機場等。其中，長春體育館是我國首次使用大截面方鋼管的國內(nèi)最大跨度的方鋼管網(wǎng)殼工程；廣州新白云國際航站樓屋蓋是國內(nèi)大型的圓管結(jié)構(gòu)建筑，它的指廊和高架連廊則采用了方管結(jié)構(gòu)。與網(wǎng)架結(jié)構(gòu)相比，管桁架結(jié)構(gòu)省去下弦縱向桿件和網(wǎng)架的球節(jié)點，可滿足各種不同建筑形式的要求，尤其是構(gòu)筑圓拱和任意曲線形狀比網(wǎng)架結(jié)構(gòu)更有優(yōu)勢。從網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的受力特點可以看出，當(dāng)其邊長比大于1.5時，其受力特點從雙向變?yōu)閱蜗蚴芰Γ虼藢τ诖蠖鄶?shù)矩形平面建筑來說，主要是單向受力結(jié)構(gòu)。鋼管桁架結(jié)構(gòu)是在網(wǎng)架結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，與網(wǎng)架結(jié)構(gòu)相比具有其獨特的優(yōu)越性和實用性，結(jié)構(gòu)用鋼量也較經(jīng)濟。
影響和制約我國鋼管結(jié)構(gòu)推廣和應(yīng)用的因素
鋼管結(jié)構(gòu)作為一種新型的結(jié)構(gòu)形式，具有廣闊的應(yīng)用前景，但在目前的推廣應(yīng)用中仍然有諸多的不利因素，如：
(1)已有的規(guī)范有待進一步完善。例如規(guī)范中的空間KK、KT、TT等節(jié)點承載力公式中，沒有充分考慮到空間節(jié)點腹桿間的相互作用對節(jié)點承載力的影響；冷成型方管中截面圓角效應(yīng)對節(jié)點承載力的影響；實際工程中，交錯焊縫的影響；殘余應(yīng)力、疲勞破壞和節(jié)點的剛度問題等。
(2)需要對新型管節(jié)點進行研究。新的結(jié)構(gòu)形式不斷產(chǎn)生新的節(jié)點形式，對于相當(dāng)一部分工程中出現(xiàn)的管節(jié)點，缺乏設(shè)計規(guī)范的指導(dǎo)。
(3)冷彎成型管材的產(chǎn)品品種少，對冷彎后材質(zhì)性能的研究還不夠，產(chǎn)品之間未形成良好的搭配。生產(chǎn)廠家與工程設(shè)計應(yīng)用人員溝通不夠，生產(chǎn)與需求脫節(jié)。
(4)熱軋管材的成本和單價較高。冷軋或焊接管材生產(chǎn)成本低、價格較合理，且冷彎加工后冷作硬化鋼材強度提高，具有推廣應(yīng)用價值。
參考文獻：
[1]陳紹蕃.鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計原理.科學(xué)出版社.2000.23-25.
[2]夏志斌.潘有昌.結(jié)構(gòu)穩(wěn)定理論.高等教育出版社1988.11-12.
[3]周學(xué)軍.鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范.山東科學(xué)技術(shù)出版社2004.10-07 |
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