鋼結(jié)構(gòu)是比較廣泛的一種建筑結(jié)構(gòu)，隨著社會的進步，一些有著特殊要求的鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)運而生，如：跨度較大的結(jié)構(gòu)、荷載較大的結(jié)構(gòu)、在地震多發(fā)區(qū)的房屋結(jié)構(gòu)等，更是推動了鋼結(jié)構(gòu)建筑的發(fā)展。
鋼結(jié)構(gòu)施工是一個錯綜復(fù)雜的系統(tǒng)工程，應(yīng)充分認(rèn)識到施工的困難性、復(fù)雜性。施工實踐證明，施工過程中只有嚴(yán)格按施工圖紙及現(xiàn)行規(guī)范施工，才能保證施工質(zhì)量，達到預(yù)期控制目標(biāo)。
（一）首先，我們來看一下鋼結(jié)構(gòu)有哪些優(yōu)勢？
1、材料強度高，自身重量輕
鋼材強度較高，彈性模量也高。與混凝土和木材相比，其密度與屈服強度的比值相對較低，因而在同樣受力條件下鋼結(jié)構(gòu)的構(gòu)件截面小，自重輕，便于運輸和安裝，適于跨度大，高度高，承載重的結(jié)構(gòu)。
2、鋼材韌性，塑性好，材質(zhì)均勻，結(jié)構(gòu)可靠性高
適于承受沖擊和動力荷載，具有良好的抗震性能。鋼材內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)均勻，近于各向同性勻質(zhì)體。鋼結(jié)構(gòu)的實際工作性能比較符合計算理論。所以鋼結(jié)構(gòu)可靠性高。
3、鋼結(jié)構(gòu)制造安裝機械化程度高
鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件便于在工廠制造、工地拼裝。工廠機械化制造鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件成品精度高、生產(chǎn)效率高、工地拼裝速度快、工期短。鋼結(jié)構(gòu)是工業(yè)化程度最高的一種結(jié)構(gòu)。
4、鋼結(jié)構(gòu)密封性能好
由于焊接結(jié)構(gòu)可以做到完全密封，可以作成氣密性，水密性均很好的高壓容器，大型油池，壓力管道等。
5、鋼結(jié)構(gòu)耐熱不耐火
當(dāng)溫度在150℃以下時，鋼材性質(zhì)變化很小。因而鋼結(jié)構(gòu)適用于熱車間，但結(jié)構(gòu)表面受150℃左右的熱輻射時，要采用隔熱板加以保護。溫度在300℃ -400℃時.鋼材強度和彈性模量均顯著下降，溫度在600℃左右時，鋼材的強度趨于零。在有特殊防火需求的建筑中，鋼結(jié)構(gòu)必須采用耐火材料加以保護以提高耐火等級。
6、鋼結(jié)構(gòu)耐腐蝕性差
特別是在潮濕和腐蝕性介質(zhì)的環(huán)境中，容易銹蝕。一般鋼結(jié)構(gòu)要除銹、鍍鋅或涂料，且要定期維護。對處于海水中的海洋平臺結(jié)構(gòu)，需采用“鋅塊陽極保護”等特殊措施予以防腐蝕。
7、低碳、節(jié)能、綠色環(huán)保，可重復(fù)利用
鋼結(jié)構(gòu)建筑拆除幾乎不會產(chǎn)生建筑垃圾，鋼材可以回收再利用。
（二）其次，鋼結(jié)構(gòu)的不足之處又在哪里？
鋼結(jié)構(gòu)因其優(yōu)勢而得到廣泛應(yīng)用，近年來產(chǎn)生的鋼結(jié)構(gòu)住宅也促進了住宅產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展進程，尤其鋼結(jié)構(gòu)使用過程的環(huán)保性還符合社會可持續(xù)發(fā)展的需要，帶來了良好的綜合效益、但鋼材也存在其固有不足、比如鋼材的耐腐蝕性和耐火性較差，因此鋼結(jié)構(gòu)使用時需要進行較嚴(yán)格的防護，其防護時費用高于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、鋼材雖有一定的耐熱性，但在溫度達150 ℃以上時，鋼結(jié)構(gòu)需要加隔熱層加以保護、鋼材不耐火，重要的結(jié)構(gòu)必須注意采取防火措施、鋼材的強度高，所做構(gòu)件多數(shù)壁薄且截面較小，受壓時為了在強度與穩(wěn)定之間取得最優(yōu)，往往滿足了穩(wěn)定的要求，而使得強度不能充分發(fā)揮等。
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（三）鋼結(jié)構(gòu)又有哪些設(shè)計原則呢？
（1）所做結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)符合建筑物的使用要求，有足夠的強度、剛度和穩(wěn)定性，有良好的耐久性；
（2）所設(shè)計結(jié)構(gòu)應(yīng)盡可能節(jié)約鋼材，減輕鋼結(jié)構(gòu)重量；盡可能縮短制造、安裝時間，應(yīng)便于運輸、便于維護，減少成本；
（3）盡量注意美觀，對于外露結(jié)構(gòu)有一定建筑美學(xué)要求。
鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計服務(wù)于鋼結(jié)構(gòu)的施工與使用，鋼結(jié)構(gòu)工程使用目的是為了創(chuàng)造效益。公共建筑偏重于社會效益，工業(yè)建筑則偏重于經(jīng)濟效益。因此，“鋼結(jié)構(gòu)經(jīng)濟性”是鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計的另一個重要方面。“鋼結(jié)構(gòu)經(jīng)濟性”原則應(yīng)從總體上加以分析，不能僅從某一方面孤立地去考察。對門式剛架輕型鋼結(jié)構(gòu)房屋，全面評價結(jié)構(gòu)體系的合理性應(yīng)綜合考慮用鋼量、加工制作費、安裝費、施工周期及基礎(chǔ)費用等。因此，鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計時，必須對鋼結(jié)構(gòu)體系的經(jīng)濟性進行深入分析和全面的考察，只有綜合效益最佳的方案或鋼結(jié)構(gòu)體系才是合理的。
根據(jù)實際情況，合理的建筑結(jié)構(gòu)體系應(yīng)該是剛?cè)嵯酀�。因此如果結(jié)構(gòu)太剛則變形能力差，強大的破壞力瞬間襲來時，需要承受的力很大，容易造成局部受損最后全部毀壞；但是太柔的結(jié)構(gòu)雖然可以很好的消減外力，但容易造成變形過大而無法使用甚至全體傾覆。
鋼結(jié)構(gòu)體系的“適用”原則是針對鋼結(jié)構(gòu)體系的功能要求而言的，鋼結(jié)構(gòu)體系適用性與建筑物的使用功能有密切聯(lián)系。為此在結(jié)構(gòu)設(shè)計時，必須把握以下方面：對建筑物的功能、特點和所處的環(huán)境條件有充分的了解，如建筑物是民用建筑還是工業(yè)建筑，民用建筑是用于展覽館還是體育館等，工業(yè)建筑是鋼結(jié)構(gòu)倉庫還是鋼結(jié)構(gòu)廠房，鋼結(jié)構(gòu)廠房的生產(chǎn)工藝對建筑結(jié)構(gòu)的影響情況等。
（四）鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計中需要注意哪些問題？
1、鋼結(jié)構(gòu)住宅的設(shè)計。
鋼結(jié)構(gòu)住宅有低層和多層之分、低層一般用于別墅，而多層用于公寓、根據(jù)抗震規(guī)范GB50011對12層以下和以上房屋的不同要求，建造鋼結(jié)構(gòu)住宅一般不宜超過12層。鋼結(jié)構(gòu)住宅抗震性能受結(jié)構(gòu)布置規(guī)則性影響，因此，其平面布置應(yīng)力求規(guī)則、對稱。不規(guī)則布置在地震時容易遭到損壞。
2、鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性設(shè)計的經(jīng)驗。
借助于計算機技術(shù)和相關(guān)軟件的發(fā)展，目前鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計中結(jié)構(gòu)和構(gòu)件的平面內(nèi)強度及整體穩(wěn)定計算可由計算機輔助完成，而由設(shè)計者對結(jié)構(gòu)和構(gòu)件的平面外強度及穩(wěn)定計算，進行分析、計算和設(shè)計，為了提高效率和提供方便，在設(shè)計時可將整個結(jié)構(gòu)按標(biāo)高進行分解，簡化成不同水平荷載作用下的多個布置形式的結(jié)構(gòu)體系來進行強度和穩(wěn)定的計算。
受彎鋼構(gòu)件的板件局部穩(wěn)定可以通過幾種方式實現(xiàn)：限制板件寬厚比，使之達到屈曲的極限承載能力，不在構(gòu)件整體失效前屈曲；允許板件在構(gòu)件整體失效前屈曲，然后利用其屈曲后強度達到構(gòu)件的承載能力；對梁設(shè)置橫向或縱向加勁肋，以解決不考慮屈曲后強度的梁的局部穩(wěn)定問題。
軸心受壓構(gòu)件和壓彎構(gòu)件局部穩(wěn)定也可通過兩種方式實現(xiàn)，分別是控制翼緣板自由外伸寬度與其厚度之比和控制腹板計算高度與其厚度之比，如果受壓構(gòu)件為圓管截面，則應(yīng)控制外徑與壁厚之比。
（五）鋼結(jié)構(gòu)算量如何進行計算？
1.關(guān)于工程量計算的格式
1.1鋼結(jié)構(gòu)的重量單位為kg，面積的單位為m2，長度單位為m，計算結(jié)果均保留一位小數(shù)。
1.2計算構(gòu)件重量時，可對構(gòu)件的零件進行從下到上、從左到右編號，并按此順序進行計算。
1.3計算式的格式：
1.3.1板材：規(guī)格×長度×寬度×數(shù)量：如-6×500×300×5，表示該零件板厚δ=6mm，板長度為500mm，寬度為300mm，數(shù)量有5件。重量計算式為：6×0.5×0.3×7.85×5=35.3kg
1.3.2型材：規(guī)格、長度×數(shù)量×比重如L50×5，L=3500mm×5×3.77，表示肢寬50mm的等邊角鋼，長度為3500mm，數(shù)量有5件，比重為3.77kg/m。重量計算式為：3.5×5×3.77=66.0kg
2.計算尺寸時的注意的幾點
2.1注意室內(nèi)外、鋼柱底板的標(biāo)高值，是±0.00還是其他的標(biāo)高值。當(dāng)用標(biāo)高值計算長度(或高度)時，應(yīng)特別注意，不要均按±0.00計算。
2.2關(guān)于變H型截面構(gòu)件(梁、柱)對應(yīng)的加勁板、檁條隅撐、女兒墻封檐支架的高度(或長度)的計算，可以按平均的梁、柱的H型截面高度為基數(shù)計算。
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2.3屋面檁條長度，均按通長計算，不扣除檁條之間的間隙，另外要注意加上山墻處屋面梁所占的檁條的長度，比如，軸線表示的是屋面梁的中心線，則：檁條的長度=軸線長度+屋面梁寬。
2.4墻面檁條的計算，應(yīng)注意門柱、門梁是否為雙拼檁條，其它部位是否有雙拼檁條。
2.5拉桿的長度，按相應(yīng)的檁條間距每端加50mm計算，及每根拉桿長度均增加100mm。
2.6關(guān)于收邊泛水件的計算
2.6.1計算范圍：屋脊蓋板、天溝與屋面板和女兒墻接口處的泛水板、山墻與屋面板接口的泛水板、女兒墻上部的壓頂泛水板、墻面轉(zhuǎn)角處的收邊板、門窗四周的收邊板、墻面板與磚墻相接處的泛水板、墻面與雨棚相接處的泛水板、雨棚四周的收邊板。如為雙層板，則另計算屋面內(nèi)板、墻面內(nèi)板各接口處的收邊件等。
2.6.2關(guān)于收邊泛水板的寬度：一般情況下，收邊泛水件的展開寬度可以按300~400mm計算，女兒墻壓頂和屋脊蓋板的展開寬度按500~700mm計算。實際計算時，可按設(shè)計的相應(yīng)接點詳圖計算。
2.7變截面梁柱的腹板，投標(biāo)、分包結(jié)算、成本計算時重量均按凈重計算，與甲方辦理結(jié)算時先按外接矩形計算。各種連接板均按外接矩形計算。
3.不能重復(fù)計算的部分
3.1高強螺栓：柱梁之間的連接，吊車梁之間的連接，是兩個構(gòu)件共用，不能一個構(gòu)件計算一次。
3.2屋面支撐、系桿、柱間支撐：有的施工圖在柱間支撐圖上表示出了屋面支撐的部分布置，而在計算屋面支撐時已經(jīng)計算過了，就不應(yīng)再計算，在這種情況下，要把屋面支撐和墻面支撐的圖紙對照起來看。
（六）鋼結(jié)構(gòu)加固措施有哪些？
鋼結(jié)構(gòu)的加固技術(shù)措施主要有三種：
1） 截面補強法：在局部或沿構(gòu)件全長以鋼材補強，連成整體使之共同受力；
2） 改變計算簡圖：增設(shè)附加支承，調(diào)整荷載分布情況，降低內(nèi)力水平，對超靜定結(jié)構(gòu)支座進行強迫位移，降低應(yīng)力峰值；
3） 預(yù)應(yīng)力拉索法：利用高強拉索加固結(jié)構(gòu)薄弱環(huán)節(jié)或提高結(jié)構(gòu)整體承載力、剛度和穩(wěn)度。
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