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钢结构产业发展潜力前瞻
为落实党中央国务院关于保增长、扩内需、调结构的总体要求，在如今钢结构产能严重过剩的前提下，必须加快钢结构行业体制的调整，加大产品研发能力，推动产业升级。 1. 钢结构建筑的优越性正逐渐得到社会的广泛认同和重视 钢结构以新型一种绿色环保产品，具有自重轻、强度高、抗震性能好、施工周期短、易于工业化生产等优点，能符合新形势节能减排的要求，被誉为21世纪的“绿色建筑”，而被广泛应用于工业建筑、民用建筑、公共建筑和桥梁建设等，这些优点和实用性所产生的综合经济效益也越来越为各方投资者认同，客观上促使设计者和开发商们选择钢结构的建筑形式，从而引起了政府的重视和推广，并把钢结构住宅作为我国重点推广项目。 2 .发展钢结构住宅成为我国住宅产业化的必由之路。 中国是世界上年新建建筑量最大的国家，建筑垃圾已占到垃圾总量的30%～40%，而建筑垃圾的利用率不到3%，每年相当于生活垃圾5倍的建筑垃圾亟待处理。“绝大部分建筑垃圾采用露天堆放或填埋的方式简单处理，结果造成土壤沙化、土壤肥力下降，影响农产品的生长、产量和质量。特别是一些建筑垃圾中含有各种重金属、有害放射性物质和化学物质，严重腐蚀和污染地表水、地下水，对人们的生存环境构成极大的威胁。”要抑制对建筑的过度消费和奢华消费，坚持“以适用为好”的原则，杜绝投资者借建筑物比“阔”、比“大”，合理降低建筑资源消耗，从源头上减少资源耗费。另外，要积极推广绿色建筑体系，发展绿色建筑、绿色施工。钢结构建筑施工现场可做到“六无”，即现场无湿作业、无脚手架、无模板、无焊接、无建筑垃圾、无粉尘作业，是从源头上落实建筑垃圾“减量化、资源化”目标的有效途径，建议大力推广钢结构建筑体系。 3. 钢结构的发展趋势表明，我国发展钢结构存在着巨大的市场潜力和发展前景。 (1)我国钢产量居世界首位。自1998年投产的轧制H型钢系列给钢结构发展创造了良好的物质基础。钢铁和其他材料工业的发展，为钢结构行业提供品质优良、规格齐全的材料。根据市场需求，今后30年我国还将有大批彩色钢板生产线、热轧H型钢生产线、大型冷弯机组等先进设备投入使用。加上现有的焊接薄壁H型钢、中厚板、薄板及其他建筑钢材，完全可以满足钢结构行业的需要。而且随着钢材产量和质量持续提高及生产水平的提高，钢结构的造价比钢筋混凝土结构低廉实用，发展空间大。 (2)高效的焊接工艺和新的焊接、切割设备的应用以及焊接材料的开发应用。都为发展钢结构工程创造了良好的技术条件。加上我国有关钢结构的规范、规程的标准不断完善也为钢结构体系的应用奠定了必要的技术基础和依据。 (3)钢结构行业将出现一批有特色有实力的专业设计院、研究所，据不完全统计年产量超过2O万吨的大型钢结构制造厂有3O多家，上百家技术一流、设备先进的施工安装企业，上千家中小企业相互补充、协调发展，逐步形成较规范的竞争市场。 4.目前，钢结构的单位面积造价，与同类单层钢筋混凝土结构大致持平，甚至更低;而且轻型钢结构的商品化程度较高，制作和安装速度可达到每台班1000-2000平方米，远快于钢筋混凝土结构。在建设部发布的《中国建筑技术政策》中，也明确提出发展建筑钢材、建筑钢结构和建筑钢结构施工工艺的具体要求，使我国长期以来实行的”合理用钢”政策转变为”鼓励用钢”政策。将为促进钢结构的推广应用起到积极的作用。 总之，我国钢结构企业应抓住了历史发展机遇，在建设中国特色社会主义道路上不断探索前进，创新发展，以市场需要为目标，走出了一条迈向钢结构强国的发展之路，一条新型钢结构制造工业崛起之路!
09-28
钢结构维护保养
(一)防腐处理，过去对于外露钢材仅仅是喷(刷)两道防锈漆，在使用时也缺乏定期的维护措施，所以这种做法效果并不显著。楼承板采用镀锌，其效果也不太理想。针对这一具体情况，制定了具体维护保养措施： 钢梁钢柱和檩条等钢构：采用喷砂结合电动钢刷除锈工艺，彻底除去以前的锈皮和铁锈;采用两遍环氧富锌防锈底漆，干膜厚度为70um，实用量为0.25~0.3kg/㎡;两遍环氧云铁灰厚浆底漆，湿膜厚度为190um，干膜厚度为100um，漆浆：固化剂重量比：100：15。 镀锌楼承板：除锈主要采用电动钢刷进行人工除锈，保证做到除锈彻底。对腐蚀较严重的楼承板，采用原子灰加固，找平，待干燥后再采用两遍环氧富锌防锈底漆，干膜厚度为70um，实用量为0.25~0.3kg/㎡;两遍环氧云铁灰厚浆底漆，湿膜厚度为190um，干膜厚度为100um，漆浆：固化剂重量比为：100：15，进行防腐处理。 (二)防火处理 钢材的耐温性较差，其许多性能随温度升降而变化，当温度达到430-540℃之间时，钢材的屈服点、抗拉强度和弹性模量将急剧下降，失去承载能力。必须用耐火材料对钢结构进行必要的维护。以前未采用防火涂料或防火漆处理。建筑物的耐火能力取决于建筑构件耐火性能的好坏，在火灾发生时其承载能力应能延续一定时间，使人们能安全疏散、抢救物资和扑灭火灾。 防火措施为：所以外露钢构件刷防火涂料，具体要求是：钢梁耐火时间为1.5h，钢柱耐火时间为2.5h，使其符合建筑规范要求。 (三)维护保养后结果 防腐处理后，钢结构抗腐蚀能力明显提高，在使用一年后，钢结构防腐层完好，五任何起皮及脱落现象，防腐效果较佳;涂刷防火涂料后，钢结构的整体耐火时间提高，保证了钢结构的整体安全性。
钢结构厂房怎样降温
钢结构厂房降温是一个综合性的问题，解决它需要对症下药，首先要找到影响钢结构厂房温度的关键因素，着重对其治理，然后选择合适的方法有针对性的对其他相对次要因素进行处理，以达到良好的室内环境及其最高的性价比。 要为钢结构厂房降温我们应该考虑的是如下问题： 1、钢结构厂房的保温性能如何? 2、钢结构厂房是否有降温系统? 3、钢结构厂房的通风性能如何? 一、钢结构厂房通风降温 由于钢结构厂房内有些机器产生热量和水蒸气，这些热气和水蒸气如果不及时排出，就会在厂房内累积，从而使钢结构厂房温度升高影响钢结构厂房环境。解决这些问题的办法就是保证厂房的合理通风，安装适量合适的通风系统。合理的排风系统安装会明显的改善钢结构厂房空气环境，较大的降低钢结构厂房温度。 安装屋面强制排风机 动力风机是由电力带动的一种通风设备。其排风效果好，能适应任何环境的通风。 无动力通风器是依靠空气对流学原理进行通风的一种通风设备，当室内外空气环境有差异时，就会产生空气流动，从而排除室内废气及热气。其优点是不需要额外的电力，较环保。但对环境的依赖性较强，不能强制排风。产品主要有涡轮通风器，条形通风器(采光带通风)，屋脊通风器等。 安装屋面无动力通风器。无动力通风器是依靠空气对流学原理进行通风的一种通风设备，当室内外空气环境有差异时，就会产生空气流动，从而排除室内废气及热气。其优点是不需要额外的电力，较环保。但对环境的依赖性较强，不能强制排风。产品主要有涡轮通风器，条形通风器(采光带通风)，屋脊通风器等。 二、钢结构厂房强制降温 强制降温是指在厂房屋面安装冷风机，冷风机是利用水冷却的原理冷却空气，由强排风机把冷风输送到室内的机器。它能让钢结构厂房室内温度保持在26-30℃的舒适温度。其耗电量相当于空调的1/8。造价是空调的1/2，是厂房强制降温的好方法。 三、钢结构厂房保温降温 钢结构厂房保温能隔绝大部分的太阳光辐射和传导热量，减少室内形成温室效应。从而极大的降低厂房的温度，改善钢结构厂房的环境。现在常用的方法有以下两种选择: 给钢结构厂房屋面加盖保温棉，一般屋面上使用的保温棉是玻璃棉，常用厚度为50mm,75mm,100mm，密度为10kg/m。 安装好一般可以使室内温度降低5-8℃，施工过程较复杂，若为旧厂房做保温改造，需要拆除原有屋面，拉上钢丝网，在钢丝网上铺设玻璃棉，盖上原有屋面板，再做防水处理。 在屋面板上喷涂高效的隔热反射涂料。此种产品隔热保温性能极佳，可以在金属、混凝土、灰墙、木结构表面、石棉瓦、塑料、玻璃钢、橡胶等各种表面涂覆。涂层0.25mm厚，其效果相当于250px-375px玻璃棉的功效，它可以反射99.5%红外线，92.5%可见光，最高隔音效果达68%，平均隔音效果50%以上。防火A级，完全不燃。无毒安全，长效耐久，使用寿命15年以上(详细介绍可以参照工程材料档)。若用此法，施工方便，对原有屋面无损坏，而且能阻止屋面的老化。施工后和施工前的板材表面温差最大可达20℃，室内温差可达8-10℃，钢结构厂房能耗可锐减30-70%。
钢结构工程安全施工措施
1.钢结构工程施工现场设安全工长进行现场安全措施的落实与管理，对现场施工人员、现场机械设备及现场用电进行统一管理。要求参加施工的特工作业人员必须是经过培训，持证上岗。施工前对所有施工人员进行安全技术交底。进入施工现场的人员必须戴安全帽、穿防滑鞋，电工、电气焊工应穿绝缘鞋，高空作业必须系好安全带。 2.作业前应对使用的工具、机具、设备进行检查，安全装置齐全有效。 3.操作面应有可靠的架台，护身，经检查无误，进行操作。构件绑扎方法正确，吊点处应有防滑措施，高处作业使用的工具，材料应放在安全地方，禁止随便放置。 4.钢结构工程在起吊钢构件时，提升或下降要平稳，避免紧急制动或冲击。专人指挥，信号清楚、响亮、明确，严禁违章操作。构件安装后必须检查其质量，确实安全可靠后方可卸扣。每天工作必须达到安全部位，方可收工。 5.施工现场的机电设备、闸箱、电焊机，应有可靠的防雨措施。电器操作必须由专业人员进行，严禁非专业人员操作。电焊机使用严格安全操作规程，一次线不得超过2米，二次线不能破皮裸露。 6.安全设施有专人按规定统一设置，其他人不得随意拆动。因工作需要须拆动时，要经过有关人员允许，事后要及时恢复，安全员要认真检查。 7.搞好安全用电，所有用电设备的拆除及现场照明均由专业电工担任，使用的电动工具，必须安装漏电保护器。 8.重点把好高空作业关，工作期间严禁喝酒及打闹，手持工具应系好安全挂绳，避免直线垂直交叉作业。 9.切实搞好防火，各项操作均应按规定正确使用。 10.屋面安装时，要布置好安全网，并设置拉栏。 11.坚持班前安全会议制度，将当日工作安排及安全注意事项进行交底。 12.定期进行安全检查，预防和控制事故的不安全因素。 13.起重指挥要果断，指令要简洁明确。 14.加强现场保卫，注意防火防盗。 15.吊装作业范围内设安全警戒线，非操作人员禁止入内。 16.所有的安全活动记录及文件要齐全。
钢结构建筑较土建结构建筑优势
1、减少了砂、石、水泥堆放场地，还减少了模板储运、现场构件预制及钢筋混凝土现浇的湿作业，在闹市区或密集的居民区内具有很大的优点。钢结构建筑的质量容易保证。钢结构构件一般都是在工厂里制造、在工地只是安装就位，加工精度高，用工省，现场比较文明。 2、一般情况下，高层钢筋混凝土建筑物的自重在1.5-2.0T/m2左右，高层建筑钢结构自重大都在1T/m2以下，甚至有的办公楼只有0.5-0.6T/m2.结构自重轻，可以减少运输和吊装费用，基础的负载相应减少，可以降低基础造价，特别是在地质条件较差地区，其特点更为突出。钢结构建筑钢材的抗拉、抗压、抗剪强度相对较高，钢结构构件结构断面小、自重轻。 3、以北京8°抗震防裂度为例，中等高度建筑采用钢结构结构自重减少1/3，地震作用可减少30-40%，地基上单位面积的负荷也可以减少25%以上。钢结构建筑有较好的延性，抗震性能好，尤其在高烈度震区，使用钢结构更为有利，钢筋混凝土结构延性的保证在于结构的应力不太高，而钢结构的延性在于使部分构件进入塑性.在高烈度地震区，有设防要求的高层建筑，若自重减轻一半，相当于降低抗震设防度一度。 4、采用钢结构可以增加使用面积4%-8%，这实际上是增加建筑物的使用价值，增加经济效益。钢结构建筑结构占有面积(或者称为结构平面密度)小，实际上是增加了使用面积。钢结构建筑钢结构的结构占有面积只是同类钢筋混凝土建筑面积的28%。例如北京的长富宫中心(26层纯钢框架体系)采用钢结构，钢柱的断面仅为450*450mm，层数和柱网与其类似的钢筋混凝土结构，如果按照增加的使用面积4%来计算，对于一个5万平方米的建筑来讲，等于增加了200平方米左右的使用面积，其价值是相当可观的。 5、钢结构建筑施工速度快，采用钢结构可为施工提供较大的空间和较宽敞的施工作业面积。有时间在上部按装柱、框架的同时，下部可以进行内部装修，装饰工程。因此，在保证技术、供应、管理等方面的条件下，可以提前投入使用。国内部分高层建筑钢结构工程施工工期见表2，可见与钢筋混凝土结构相比，30-50层的钢结构可缩短工期8-12个月左右。随着高层建筑钢结构的发展、应用、经验和积累，施工速度还可以加快。钢结构工程的柱子一般取3-4层为一个施工段，在现场一次吊装，而且柱子的吊装、钢框架的安装、钢筋混凝土核心筒的浇注、组合楼盖的施工等，可以实施平行立体交叉作业。
钢结构空间钢管桁架结构体系
空间钢管桁架结构体系是大跨空间结构中的一个重要成员。郑州大学新校区体育馆由三组环向桁架、三组径向桁架和三组撑杆为主要构件组成，外环、外部径向桁架与中环构成结构的主要受力骨架，通过封闭外环的设计，使其形成一个受拉的环箍，限制了外部径向桁架滑动支座端的径向位移，从而减小了整个结构的竖向挠度，在此满足规范要求的同时，使结构用钢量达到最佳经济指标。该屋盖平面的水平投影为轴对称的花瓣形，在半径约7m和15m及外围处设置三道封闭的环桁架，沿径向设置24道空间桁架，并以环桁架为分界沿圆周方向错开布置，径向桁架被划分为外、中、内三部分。整个结构外观简洁，轻逸，受力合理，传力直观，整体性能好。对它进行探索有助于了解结构性能，指导设计施工，并为类似结构的应用提供依据。 1 管桁架结构概述 近年来，钢管结构不仅在海洋工程、桥梁工程中得到了广泛应用，而且在工业及民用建筑中的应用日益广泛，钢管结构在我国建筑结构中的应用也越来越多，如宝钢三期工程中采用方管桁架，吉林滑冰练习馆、哈尔滨冰雪展览馆、上海“东方明珠”电视塔和长春南岭万人体育馆均采用方钢管作为主要结构构件，广州体育馆屋盖采用了方钢管和圆钢管，上海虹口体育场采用圆钢管作为屋面承力体系，成都双流机场屋盖采用了圆钢管作为主要受力构件。在公共建筑领域，钢管结构中独特的结构形式层出不穷，如悉尼水上运动中心，美国迦登格罗芙水晶教堂;单层大空间建筑领域，除了在超级市场、货栈和仓库中继续广泛应用外，还出现了一些超大型结构，如新加坡章楦机场机库，大阪国际机场候机厅;另外还有轻型大跨结构，如人行天桥和起重机结构;其他特殊用途的结构，如天线桅杆和航天发射架等。2001年建成的建筑面积7250的北京植物园展览温室是国内首次采用相贯节点的曲线钢管桁架结构。钢结构用材为16Mn，钢管最大规格为299mmx12mm，钢结构总吨位720t。上海体育馆的膜结构屋盖主要由钢管相贯而成的32榀桁架、环梁组成，呈南北对称的马鞍形状，最大跨度288.4m，标高31.74-70.54m，主桁架最大钢管直径508mm，采用直接焊接K型节点。最长的悬挑梁74.162m，材料采用英钢50D。南京国际展览中心的二层展厅是一个长243m、宽75m的无柱大空间，屋面呈弧形，南北两端主入口各有15m悬挑，西侧又有14m悬挑。采用的是钢管拱架、檩架的结构方案。 2 钢管桁架结构的形式及特点 2.1 管桁架的分类 根据受力特性和杆件布置不同，可分为平面管桁结构和空间管桁结构。平面管桁结构的上弦、下弦和腹杆都在同一平面内，结构平面外刚度较差，一般需要通过侧向支撑保证结构的侧向稳定。在现有管桁结构的工程中，多采用Warren桁架和Pratt桁架形式，Warren桁架一般是最经济的布置，与Pratt桁架相比Warren桁架只有它一半数量的腹杆与节点，且腹杆下料长度统一，这样可极大地节约材料与加工工时。Vierendeel桁架主要应用于建筑功能或使用功能不容许布置支撑斜杆时的情况. 空间管桁结构通常为三角形截面，与平面管桁结构相比，它能够具有大的跨度，且三角形桁架稳定性好，扭转刚度大且外表美观。在不布置或不能布置面外支撑的场合，三角形桁架可提供较大跨度空间。一组三角形桁架类似于一榀空间刚架结构，且更为经济。可以减少侧向支撑构件，提高了侧向稳定性和扭转刚度。对于小跨度结构，可以不布置侧向支撑。 2.2 连接件的截面 连接件的截面形式常用的杆件截面形式为圆形、矩形、方形等，按连接构件的不同截面可分为以下几种桁架形式： C-C型桁架：即弦杆和腹杆均为圆管相贯的桁架结构; R-R型桁架：即弦杆和腹杆均为方钢管或矩形管相贯的桁架结构; R-C型桁架：即矩形截面弦杆与圆形截面腹杆直接相贯焊接的桁架结构。 2.3 桁架的外形 从桁架外形(即从弦杆类型来分)方面可分为：直线型与曲线型管桁结构。随着社会对美学要求的不断提高，为了满足空间造型的多样性，管桁结构多做成各种曲线形状，丰富结构的立体效果。当设计曲线型管桁结构时，有时为了降低加工成本，杆件仍然加工成直杆，由折线近似代替曲线。如果要求较高，可以采用弯管机将钢管弯成曲管，这样建筑效果更好。 2.4 管桁架的优点 钢管结构因其具有优美的外观、合理的受力特点以及优越的经济性，在现代工业厂房、仓库、体育馆、展览馆、会场、航站楼、车站及办公楼、商住楼、宾馆等建筑中得到了广泛的应用，如上海体育场、上海科技城、首都机场新航站楼、广州新白云及长航站楼、广州国际会展中心、上海新国际博览中心、南京国际会展中心、南京奥林匹克体育场、江苏省南通市体育会展中心等大型工程中均采用了钢管结构。工程实际表明，钢管结构既可以很好地满足建筑要求，又能够使结构达到安全、适用、经济等性能指标，符合钢结构的最新设计观念。 钢管截面具有一系列独特的优越性能，主要有以下几个方面： ①圆管和方管的管壁一般较薄，截面回转半径较大，故抗压和抗扭性能好。对称截面形式使得截面惯性矩对各轴相同，有利于单一杆件的稳定设计。截面的闭合提高了抗扭刚度，对板件局部稳定性而言，闭合截面也优于有悬挑板件的开口截面。在许多场合下，建筑师也愿意利用钢管外观简洁的特点表达其建筑意图。 ②在截面积相同的型钢中，钢管外表面积最小，这就使得钢管与大气的接触面积最小，加之钢管往往会两端封闭，内部不会生锈，这就大大减少了防腐防火涂层的材料消耗和涂装工作量。而且钢管结构较易于清刷、油漆，故维护更为方便。 ③钢管截面的流体动力特性好。承受风力或水流等荷载作用时，荷载对钢管结构的作用效应比其它截面形式结构的效应要低得多。 ④钢管加工便利。随着多维数控切割技术的发展，钢管的相贯线切割已经不再是难题，国内许多钢结构加工厂家已经掌握了这项技术。 虽然就材料单价而言，钢管价格高于普通开口截面形式的型钢，但上述优点综合起来，钢管结构在众多结构形式中仍然是优先选用的基本结构形式之一。 3 结语 利用空间钢管桁架作为屋盖结构具有很多优点，不仅满足了本体育馆大跨度的要求，而且作为一种结构体系，它符合了大跨空间结构的发展需要，营造了美学与力学的完美结合的设计理念。此类结构形式得到了广泛的工程实践应用，具有强劲的发展势头。
