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就我國當前土木工程項目施工過程中鋼結構的應用現況來看,鋼結構已經在越來越多的城市建設項目中得到了廣泛應用。筆者認為,主要包括以下幾個方面:
(一)大空間跨度鋼結構建筑
大空間、大跨度的建筑主要包括網架結構、網殼結構、懸索結構、膜結構、薄殼結構等幾種空間結構形式,鋼結構在上述這幾種形式中的應用能夠充分發揮其優勢所在。采用鋼結構作為骨架而建設的廠房,其優勢是非常明顯的:跨度非常大、自重比較輕、強度較高、施工周期短以及吊裝建設非常便捷等多個方面。最近一段時期以來,跨度較大的鋼結構在我國土木工程建設中的應用得到了迅猛發展,不僅在民用建筑中得到了廣泛運用,而且在影院、博物館、飛機場以及體育館等大型土木工程建筑項目中也得到了廣泛應用。大空間闊度的鋼結構建筑往往選擇圓鋼管以及矩形鋼管作為整體框架的制作材料,已經建好的許多大空間跨度鋼結構建筑由于其極具現代特色以及新穎的造型已經成為當代中國一批具有標志性意義的特色建筑。
(二)高層重鋼結構建筑
一般而言,高層重鋼結構建筑往往選擇型鋼、鋼板進行焊接或者連接形成部分構件,再通過焊接、連接的方式構成整個結構體系,高層重鋼結構建筑常常成為所在城市的標志性建筑。同重鋼相比較而言,輕鋼具有低獨特之處:不僅僅是輕鋼結構的自重比較輕,更重要是的其所選擇的承受維護材料比較輕。大多選擇以下兩種材料:一種是選用6毫米以下的薄鋼板在經過冷軋之后的薄壁型鋼組成的骨架結構;一種是用斷而較小的型鋼(如角鋼、鋼筋、扁鋼等制作桁架,再組成骨架結構;還有混合使用兩種方法組成的骨架結構。
(三)輕鋼結構建筑
輕鋼結構建筑,也被稱為輕型鋼結構建筑,指的是以輕型高效能鋼材,輕型焊接和高頻焊接鋼材,輕型熱軋型鋼材以及高效能隔熱材料,部分輕質內部裝飾材料等構件焊接拼裝而組成的低層或多層建筑,是一種集外形美觀,適宜居住,生產率高為一體的新型鋼結構建筑。輕鋼建筑系統包括主次結構、屋而墻而等圍護結構、通風采光、開洞甚至管線懸掛等。所有構件都經過預先設計在工廠加工好,然后運到施工現場安裝。輕鋼和重鋼之間并沒有一個特別明確的判定標準,一般以起吊重量、每平方米用鋼量、主構件的鋼板厚度為參考。所以說,輕鋼與重鋼的區別小在于結構本身的輕重,而在所承受的圍護材料的輕重。一種是用薄鋼板冷軋的薄壁型鋼組成的骨架結構;一種是用斷面較小的型鋼制作骨架結構;還有由上述兩種方法混合使用而形成的骨架結構。我國輕鋼結構建筑發展較快、應用廣泛,主要用于輕型工業的廠房、倉庫、各類交易市場、體育場館等建筑。
二、結束語
通過上述幾個部分的分析與論述,我們可以看到,鋼結構在我國當前土木工程中的廣泛應用是有其必然性的。鋼結構由于其獨特的優勢特征已經為業界所高度關注。由于鋼結構在土木工程中的應用在我國還剛剛起步,需要我們不斷進行經驗教訓的科學總結,從而有效實現土木工程建設中鋼結構應用的快速發展。
作者:黃高明 單位:湖南文理學院