31钢结构论文

钢结构论文学院名称：资源与土木工程学院专业班级：2014建筑工程03班学生学号：1401160506学生姓名：胡桥石1、钢结构代表性建筑埃菲尔铁塔位于巴黎塞纳河畔,有300m高，作为当时最高结构的纪录保持了40年。它的结构体系既直观又简捷：底部是分布在每边128m长底座上的4个巨型角形倾斜柱墩（倾角54度）,由标髙为55m处的第一平台支承着；第一平台和标高为H5m的二平台之间有4个微曲的角立柱相连；向上转化为细长的、几乎垂直的、189m高、刚性很大的方尖塔。直通顶部平台；平台上部有一个很小的拱曲屋顶和竖立的旗杆（现为电视天线）。第一、二平台之间角立柱的微小曲率加强了塔身冲向云端的感觉。所有立柱和方尖塔都采用X形抗风斜撑组成的网格桁架作为结构。全塔总重9700t,有着4个坚固的直伸至下卧持力土层的沉箱基础。在挖掘和建造沉箱时，采用水下施工措施，因为塞纳河的河水已经渗入该塔座基础所处的土壤中。第一平台底部有4个跨越倾斜柱墩的大拱。它是为装饰用的，在结构受力上并不需要。这4个拱破坏了塔的结构的直线性、简捷性和“诚实”性，也损害了塔身的美观，但不幸的是这个“伪拱”已被公认为塔身外形的一个基本组成部分。埃菲尔铁塔设计时被认为：除自重和游客的重力荷载外，主要承受风载。设计人假定它要承受的风速为塔顶238km/h，塔底169km/h，上下平均216km/h的相应风压,作用于没有“穿孔效应”的塔身侧面，抵抗此风力的是塔的自重和每天一万名游客的重力（约为塔自重的10%)。由于塔身是用钢构架(实际用的是锻铁）做成的细工饰品，没有外饰面层，风钉以穿越结构.没有很大的受风面积，实际风载比设计时所采用的值小得多，因而有很大的安全储备，何况当地最大风速至今尚未成为它的“敌人”。2、钢结构的优缺点和其它材料的结构相比，钢结构具有以下特点：一、钢结构重量轻：钢结构的容重虽然较大，单与其它建筑材料相比，它的强度却高很多，因而当承受的荷载和条件相同时，钢结构要比其它结构轻，便于运输和安装，并可跨越更大的跨度。二、钢材的塑性和韧性好：塑性好，使钢结构一般不会因为偶然超载或局部超载而突然断裂破坏。韧性好，则使钢结构对动力荷载的适应性较强。钢材的这些性能对钢结构的安全可靠提供了充分的保证三、钢材更接近于匀质和各向同性体：钢材的内部组织比较均匀，非常接近匀质和各向同性体，在一定的应力幅度内几乎是完全弹性的。这些性能和力学计算中的假定比较符合，所以钢结构的计算结果较符合实际的受力情况。四、钢结构制造简便，易于采用工业化生产，施工安装周期短：钢结构由各种型材组成，制作简便。大量的钢结构都在专业化的金属结构制造厂中制造；精确度高。制成的构件运到现场拼装，采用螺栓连接，且结构轻，故施工方便，施工周期短。此外，已建成的钢结构也易于拆卸、加固或改造。五、钢结构的密封性好：钢结构的气密性和水密性较好。六、钢结构的耐热性好，但防火性能差：钢材耐热而不耐高温。随着温度的升高，强度就降低。当周围存在着辐射热，温度在150度以上时，就应采取遮挡措施。如果一旦发生火灾，结构温度达到500度以上时，就可能全部瞬时崩溃。为了提高钢结构的耐火等级，通常都用混凝土或砖把它包裹起来。七、钢材易于锈蚀，应采取防护措施钢材在潮湿环境中，特别是处于有腐蚀介质的环境中容易锈蚀，必须刷涂料或镀锌，而且在使用期间还应定期维护。同时，钢结构与其它结构相比，在使用功能、设计、施工、以及综合经济方面都具有优势，在住宅建筑中应用钢结构的优势主要体现在以下几个方面：一、钢结构住宅比传统建筑能更好的满足建筑上大开间灵活分隔的要求，并可通过减少柱的截面面积和使用轻质墙板，提高面积使用率，户内有效使用面积提高约6％。二、节能效果好，墙体采用轻型节能标准化预制墙板代替粘土砖，保温性能好，节能50％，每户每平方米可节约取暖纳凉费用18元。三、将钢结构体系用于住宅建筑可充分发挥钢结构的延性好、塑性变形能力强，具有优良的抗震抗风性能，大大提高了住宅的安全可靠性。尤其在遭遇地震、台风灾害的情况下，能够避免建筑物的倒塌性破坏。如95年的日本阪神大地震中，99年的台湾大地震中未倒塌的几乎全部为H型钢制作的钢结构建筑物。四、建筑总重轻，钢结构住宅体系自重轻，约为混凝土结构的一半，可以大大减少基础造价。五、施工速度快，工期比传统住宅体系至少缩短三分之一，因而可降低综合造价，综合造价降低5%。加快资金周转，大大提高投资效益。六、环保效果好。钢结构住宅施工时大大减少了砂、石、灰的用量，所用的材料主要是绿色，可回收或降解的材料，在建筑物拆除时，大部分材料可以再生或降解，不会造成很多垃圾。七、具有较高的性能价格比。八、建筑风格灵活、丰实。大开间设计，户内空间可多方案分割，满足用户的不同需求。九、符合住宅产业化和可持续发展的要求。钢结构适宜工厂大批量生产，工业化程度高，并且能将节能、防水、隔热、门窗等先进成品集合于一体，成套应用，将设计、生产、施工一体化，提高住宅产业的水平。3、钢结构的未来趋势目前数据显示，国内住宅小区建设中的最高标准是“四节一环保”，即：节能、节地、节水、节材和环境保护。国际上，在发展绿色建筑方面有一个广为流传的“三R原则”，即：reduce(减少)、reuse(再用)和recycle(再回收)。这些都应该成为中国发展住宅产业恪守的信条。应该看到，近年来，作为一种新的循环型建筑工业化产业体系--钢结构绿色建筑体系在我国正在快速形成，为钢结构用钢营造巨大市场。同时，对钢结构用钢提出新的更高要求。目前我国钢结构用钢存在品种少、质量差的问题，亟待改变。当今，我国建筑钢结构产业已经形成一个巨大的产业，仅主体钢结构制造业的产值就超过600亿元，已经形成了以钢材生产、钢结构设计、构件加工及制作、构件安装以及相关联产业的一个产业链。建筑钢结构产业的发展同时，也带动了相关配套产业的发展，同样拉动了钢结构用钢的需求。钢结构领域很大，尤其是钢结构绿色建筑体系，它将打破房地产、建筑、机械装备制造、绿色建筑、新型建材、防灾减灾、家电厨卫装修等产业之间的界线，集合成为一个新的循环型建筑工业化产业体系;还可将房地产业的资金重新回流到现代制造业等实体经济中来，实现经济的转型升级。从长远来看，它是一种国家战略资源储备的新兴产业。因而这些年，我国钢结构建筑和住宅正在持续发展。而一大批具有世界先进水平的钢结构建筑，成为我国采用钢结构为建筑主体结构的应用典范工程。有业界人士称，单从直接费用比较，钢结构比混凝土是贵大约10-15%。但是随着楼层越高钢结构的成本优势就越来越明显，一般来说15层以上的建筑优势就开始显现。因为砖混需要大量的梁和柱，会占据较大面积。而钢结构使用面积大，墙体薄，柱子细，钢材承载力强，更加适合现代建筑，同时意味着选用钢结构更加经济。钢结构具有很多钢筋混凝土结构所无法比拟的优点，已被公认为绿色环保型产品，符合可持续发展的政策；而且他的应用范围越来越广，市场需求也在不断增加，钢结构建设也将拥有更广泛的前景和发展空间。