建筑鋼結構論文精選(九篇)

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第1篇：建筑鋼結構論文范文

論文關鍵詞：高層概況發展體系施工

論文摘要：本文簡要介紹了高層、超高層建筑的結構體系，通過對國內已建和在建的高層建筑鋼結構國產化問題的調研，分析了在鋼材、設計、施工和監理等方面國產化所面臨的主要問題，為高層建筑鋼結構的發展提出了一些建議。

高層鋼結構建筑在國外已有110多年的歷史，1883年最早一幢鋼結構高層建筑在美國芝加哥拔地而起，到了二次世界大戰后由于地價的上漲和人口的迅速增長，以及對高層及超高層建筑的結構體系的研究日趨完善、計算技術的發展和施工技術水平的不斷提高，使高層和超高層建筑迅猛發展。鋼筋混凝土結構在超高層建筑中由于自重大，柱子所占的建筑面積比率越來越大，在超高層建筑中采用鋼筋混凝土結構受到質疑；同時高強度鋼材應運而生，在超高層建筑中采用部分鋼結構或全鋼結構的理論研究與設計建造可說是同步前進。

超高層建筑的發展體現了發達國家的建筑科技水平、材料工業水平和綜合技術水平，也是建設部門財力雄厚的象征。來源于/

一、我國的高層與超高層鋼結構建筑的發展

我國的高層與超高層鋼結構建筑自改革開放以來已有20年的歷史，并在設計和施工中積累了不少經驗，已有我國自行編制的《高層民用建筑鋼結構技術規程》。

1、鋼材的國產化

國內鋼鐵企業根據我國高層建筑鋼結構設計標準的要求，制訂我國第一部高層建筑鋼結構的鋼材標準《高層建筑結構用鋼板》(YB4104-2000)，比目前仍在實施的《低合金高強度結構鋼》(GB/T1591-94)又前進了一步，其性能指標優于國外同類產品。

2、鋼結構設計國產化

截止2003年3月，我國已建和在建的高層建筑鋼結構有60余幢，按其結構類型劃分，鋼框架-RC核心筒占4314%，SRC框架-RC核心筒占1617%，二者合計6011%；鋼框架-支撐體系占1813%；巨型框架占813%；純鋼框架占617%，筒體和鋼管混凝土結構各占313%。統計表明，目前我國高層建筑鋼結構以混合結構為主。

鑒于我國對混合結構尚未進行系統的研究，所以《建筑抗震設計規范》(GB50011-2001)暫不列入這種結構類型是合理的。

國家標準《高層民用建筑鋼結構技術規程》(JGJ99-98)和《建筑抗震設計規范》(GB50011-2001)等有關高層建筑最大高度和最大高寬比的規定，在一般情況下，應遵守規范的規定，否則應進行專項論證或試驗研究。建設部第111號令《超限高層建筑工程抗震設防管理規定》和建質[2003]46號文《超限高層建筑工程抗震設防專項審查技術要點》，對加強高層建筑鋼結構設計質量控制意義重大，具有可操作性。

鋼結構設計分兩個階段，即設計圖階段和施工詳圖階段。現在有的設計院完全采取國外設計模式，無構件圖、節點圖和鋼材表等，對工程招投標和施工詳圖設計帶來不便。因此，建議有關部門對此做出具體規定。關于節點設計問題，國內應多做一些理論和試驗研究工作，比如柱梁剛性節點塑性鉸外移和防止焊接節點的層狀撕裂等。由于鋼結構的阻尼比較低，在研發各種耗能支撐和節點的減震消能體系方面，國際上研究和應用較多，國內應加快進行此方面的研究。

二、高層及超高層結構體系

對于高層及超高層建筑的劃分，建筑設計規范、建筑抗震設計規范、建筑防火設計規范沒有一個統一規定，一般認為建筑總高度超過24m為高層建筑，建筑總高度超過60m為超高層建筑。

對于結構設計來講，按照建筑使用功能的要求、建筑高度的不同以及擬建場地的抗震設防烈度以經濟、合理、安全、可靠的設計原則，選擇相應的結構體系，一般分為六大類：框架結構體系、剪力墻結構體系、框架—剪力墻結構體系、框—筒結構體系、筒中筒結構體系、束筒結構體系。

三、鋼結構制作與安裝1、鋼柱的安裝

鋼柱是高層、超高層建筑決定層高和建筑總高度的主要豎向構件，在加工制造中必須滿足現行規范的驗收標準。

100m高的超高層鋼柱一般分為8～12節構件，鋼柱在翻樣下料制作過程中應考慮焊縫的收縮變形和豎向荷載作用下引起的壓縮變形，所以鋼柱的翻樣下料長度不等于設計長度，即使只有幾毫米也不能忽略不計。而且上下兩節鋼柱截面完全相等時也不允許互換，要求對每節鋼柱應編號予以區別，正確安裝就位。

矩形或方形鋼柱內的加勁板的焊接應按現行規范要求采用熔嘴電渣焊，不允許采用其他如在箱板上開孔、槽塞焊等形式。

鋼柱標高的控制一般有二種方式：

(1)按相對標高制作安裝。鋼柱的長度誤差不得超過3mm，不考慮焊縫收縮變形和豎向荷載引起的壓縮變形，建筑物的總高度只要達到各節柱子制作允許偏差總和及鋼柱壓縮變形總和就算合格，這種制作安裝一般在12層以下，層高控制不十分嚴格的建筑物。

(2)按設計標高制作安裝。一般在12層以上，精度要求較高的層高，應按土建的標高安裝第一節鋼柱底面標高，每節鋼柱的累加尺寸總和應符合設計要求的總尺寸。每一節柱子的接頭產生的收縮變形和豎向荷載作用下引起的壓縮變形應加到每節鋼柱加工長度中去。

2、框架梁的制作與安裝

高層、超高層框架梁一般采用H型鋼，框架梁與鋼柱宜采用剛性連接，鋼柱為貫通型，在框架梁的上下翼緣處在鋼柱內設置橫向加勁肋。

框架梁應按設計編號正確就位。

為保證框架梁與鋼柱連接處的節點域有較好的延性以及連接可靠性和樓層層高的精確性，在工廠制造時，在框架梁所在位置設置懸臂梁(短牛腿)，懸臂梁上下翼緣與鋼柱的連接采用剖口熔透焊縫，腹板采用貼角焊縫?？蚣芰号c鋼柱的懸臂梁（短牛腿）連接，上下翼緣的連接采用襯板(兼引弧板)全熔透焊縫，腹板采用高強螺栓連接。

由于鋼筋混凝土施工允許偏差遠遠大于鋼結構的精度要求，當框架梁與鋼筋混凝土剪力墻或鋼筋混凝土筒壁連接時，腹板的連接板可開橢圓孔，橢圓孔的長向尺寸不得大于2d0（d0為螺栓孔徑），并應保證孔邊距的要求。

框架梁的翻樣下料長度同樣不等于設計長度，需考慮焊接收縮變形。焊接收縮變形可用經驗公式計算再按實際加工之后校核，確定其翻樣下料的精確長度。

框架梁上下翼緣的連接可采用高強螺栓連接或焊接連接，目前大部分采用帶襯板的全熔透焊接連接。施工時先焊下翼緣再焊上翼緣，先一端點焊定位，再焊另一端。

第2篇：建筑鋼結構論文范文

[關鍵詞]鋼結構;鋼材;普通碳素鋼;結構鋼

提起鋼結構用鋼大家并不陌生,像Q235和Q345這樣的鋼材是最常用的,也是生活中接觸最多的。的確,從材性、材質方面看,現在市場充分供應的Q235及Q345號鋼的各類鋼材,可以保證建筑鋼結構的基本需求。鋼結構是以鋼材制作為主的結構,是主要的建筑結構類型之一。它的基本特點是強度高、自重輕、剛度大、材料勻質性和各向同性好。

因此,用什么類型的鋼材對鋼結構的影響很大。下面就從鋼結構用鋼的鋼種鋼號及版帶鋼中的鋼結構用鋼這兩方面對鋼結構的選用做一介紹。

一、鋼結構用鋼的鋼種鋼號

1.普通碳素結構鋼

普通碳素結構鋼,按用途可以分為:一般用途普通的普通碳素和專用普通碳素鋼。

按含碳量及屈服強度高低分為5種牌號:Q195,Q215,Q235,Q255,Q275.QISH其中鋼結構主要用Q235號鋼。Q215和Q255也可作結構用,但是產量和用量相對較少。

使用該標準鋼號要注意一下幾點:

(1)該標準鋼號主要用作工程用和一般結構用鋼。

(2)該標準鋼在在使用品種方面主要有鋼板,鋼帶和型鋼。

(3)該標準鋼號可用作焊接和栓接結構用鋼。但焊接結構不宜選用A級鋼,除非有含碳量<0.0022的保證,以保證良好的可焊性。

(4)該標準鋼號一般在熱軋狀態下交貨和使用。

2.焊接結構耐候鋼

在鋼中加入少量合金元素,其耐候性較焊接結構耐候鋼更好。其牌號為Q295GNH,Q295NHL,Q345GNHL。

3.低合金鋼

低合金鋼,按用途可以分為:低合金結構鋼:耐腐蝕用鋼:低溫鋼:鋼筋鋼:耐磨鋼:特殊用途的專用鋼。按屈服強度高低分為5種牌號,每牌號鋼中分別包含了若干鋼種,其中鋼結構用為Q345,Q390,Q420三個牌號。

二、板帶鋼中的鋼結構用鋼

結構用的板帶鋼主要有:熱軋鋼板和鋼帶,冷軋鋼板和鋼帶,花紋鋼板以及高層建筑結構用鋼板。

三、鋼材選用的標準

1.用于承重的冷彎薄壁型鋼、輕型熱軋型鋼和鋼板,應采用先行國家標準《碳素結構鋼》GB/T700規定的Q235鋼和《低合金高強度結構鋼》GB/T1591規定的Q345鋼。

2.門式剛架、吊車梁、和焊接的檁條、墻梁等構件宜采用Q235B或Q345A及以上等級的鋼。非焊接的檁條和墻梁等構件可采用Q235A鋼。當有根據時,門式剛架、檁條和墻梁可采用其他牌號的鋼制作。

《鋼結構設計規范》GB50017-2003中3.3.1規定,承重結構的鋼材宜采用Q235鋼、Q345鋼、Q390鋼和Q420鋼,其質量應分別符合現行國家標準碳素結構鋼》GB/T700和《低合金高強度結構鋼》GB/T1591的規定。當采用其他牌號的鋼材時,尚應符合相應有關標準的規定和要求。

這些都是鋼結構的一些用鋼,當然還有其他的。以鋼材制作為主的結構,是主要的建筑結構類型之一。鋼材的特點是強度高、自重輕、剛度大,故用于建造大跨度和超高、超重型的建筑物特別適宜;材料勻質性和各向同性好,屬理想彈性體,最符合一般工程力學的基本假定;材料塑性、韌性好,可有較大變形,能很好地承受動力荷載;建筑工期短;其工業化程度高,可進行機械化程度高的專業化生產;加工精度高、效率高、密閉性好,故可用于建造氣罐、油罐和變壓器等。其缺點是耐火性和耐腐性較差。主要用于重型車間的承重骨架、受動力荷載作用的廠房結構、板殼結構、高聳電視塔和桅桿結構、橋梁和庫等大跨結構、高層和超高層建筑等。鋼結構今后應研究高強度鋼材,大大提高其屈服點強度;此外要軋制新品種的型鋼,例如H型鋼(又稱寬翼緣型鋼)和T形鋼以及壓型鋼板等以適應大跨度結構和超高層建筑的需要。由于鋼結構的這些特點,它將會在建筑方面占有很重要的地位。

參考文獻:

[1]中華人民共和國建設部和中華人民共和國國家質量監督檢驗檢疫總局.鋼結構設計規范.

[2]低合金高強度結構鋼—GB1597-94.

第3篇：建筑鋼結構論文范文

1.1研究背景

不斷擴大的城市化進程將會越來越多的利用到國家的土地，這些土地將會轉變為工業用地，而之前工業生產對自然資源的爭奪，使得我國的工業在生產過程當中出現了很多高消耗、重污染的工業疾病，這將會對我國的環境造成不可估量的傷害和破壞。面對這樣的情況，我們的工業決策者們正在逐漸調整自身的工業發展模式，正在向節約資源的生產模式進行轉化。

1.2研究意義

本文研究的意義是為了讓更多的人去接受輕型鋼結構，讓人們能夠真實的感受到輕型鋼結構建筑在工業建筑設計領域中的廣闊發展前景，改變工業建筑在大眾記憶里的傳統形象，為我國工業的現代化以及工業領域的可持續發展路線貫徹落實貢獻力量。

2輕型鋼結構在工業建筑中應用的特點

建筑鋼結構材料大多數采用的是薄壁型鋼、圓鋼、角鋼等，拼接成多種輕型的承重結構形式，比如輕型的門式鋼架、多層建筑鋼結構、網殼等。此外，輕型鋼結構和其他傳統鋼結構相比，其用鋼量指標相對比較低，而輕型鋼結構最大的一個特點就是輕，它主要是由輕型的建筑材料和輕型的鋼構件組成的，它的出現可以滿足人們對工業生產以及日常生活建筑空間的不同需求。

3輕型鋼結構在工業建筑中應用的建筑優勢

3.1建筑空間實體輕巧

輕型鋼結構的截面比較小，而且自重很輕，其承重結構截面可根據實際的受力狀況進行相應的設計，它要比普通的鋼結構所使用的工字鋼截面受力更加合理。因為輕型鋼結構自重只有普通鋼結構建筑的一半左右，這樣就可以節約建筑的成本。此外，輕型鋼結構體系所采用的空間體系分析方法優化了結構設計，已經形成了自身獨特的設計理論，它能夠滿足工業生產對大型無柱空間的需求，與此同時，輕型鋼結構的支撐結構截面很小，不會占用室內的建筑面積，這也為工業建筑室內留出了生產、儲藏的空間。

3.2輕型鋼結構主體穩定

輕型鋼結構建筑的建筑材料重量輕，而且材質分布很均勻，材料本身就具有非常好的抗震功能。輕型鋼結構主要的承重構件是鋼結構的，所采用的鋼材塑性、韌性都非常好，而且鋼結構自身還可以承受很大的動力荷載，輕型鋼結構的桿件基本上都是在工廠經過精密的計算之后加工出來的，這也在一定程度上保證了鋼材的質量。在一些地震比較頻繁的地區，輕型鋼結構體系始終是廠房建設的首選鋼材結構，同時還被用做地震后的救災安置房鋼材。用于地震救災安置房主要是因為輕型鋼結構體積輕，因為地震區在震后還會出現很多的余震，這些余震雖然震感不是特別強烈，但是對于一個剛剛經過大地震的地區來講則是致命的，所以運用輕型鋼結構材料作為安置房的鋼材，可以很好保護人們免受第二次的傷害。

3.3施工建筑方式簡單方便

輕型鋼建筑是采用最為先進的自動化制造設備批量生產出來的，建筑的大體可以進行現場組裝，在現場安裝的時候不會受到氣候等外界因素的影響，施工的速度非常快，一般比較普通的廠房在三個月之內就能夠完全安裝完畢。

4輕型鋼結構工業建筑空間設計

4.1整體式輕型鋼結構體系

門式鋼架建筑體系的結構工業化生產程度會更高一些，在建筑使用后，進行拆除時對資源的重復利用率也是最高的，這種建筑體系非常適用于工業廠房和倉庫的建設，也正是因為如此，這種建筑體系逐漸成為了現階段工業建筑設計中使用最廣的一類輕型鋼結構建筑體系。

4.2輕型鋼結構屋蓋體系

4.2.1網架結構

網架結構最早是在20世紀40年代興起的，一經興起就取代了當時普遍使用的鋼筋混凝土殼體結構，之后又建造了一些非常經典的公共建筑，比如英國的哈羅文娛中心、美國的芝加哥國會大廳、我國的首都體育館等建筑都是網架結構的。

4.2.2網架結構的特點

第4篇：建筑鋼結構論文范文

【關鍵詞】建筑鋼結構，焊接技術，現狀，發展趨勢

改革開放以來，我國的國民經濟取得了尤為迅速的發展，而隨著物質基礎的日趨牢固，當前對各種基礎設施建設的需求也越來越大，對各型建筑的要求無論是數量還是質量都有極大的增長，這一方面是生產力發展的迫切需要，另一方面是建筑行業本身能力與水平不斷提升的內在要求。鋼結構建筑作為當前建筑物中的一種主要形式，可以說與混凝土建筑具有同等重要的地位，并且鋼結構建筑還具有諸多混凝土建筑不具備的性能，因此被越來越多的應用到建筑之中。時代的發展對于建筑提出了更高的要求，鋼結構建筑的焊接技術也需要保持與時俱進。

1 我國鋼材的使用情況概述

我國每年的鋼產量是非常大的，而巨大的鋼產量意味著巨大的焊接需求。建筑行業是鋼鐵的消耗大戶，因此探究建筑鋼結構的焊接技術具有重要的意義。相較于其他的建筑形式，鋼結構建筑的施工周期更短，適應性強、外形豐富、施工方便，因而鋼結構被廣泛應用于高層建筑、廠房、倉庫、碼頭、橋梁等的施工中，現代經濟的發展使得各種基礎設施的建設項目越來越多，對于鋼材的用量越來越大的同時，對鋼結構的焊接技術也提出了更高的要求。

2 建筑鋼結構焊接技術現狀分析

2.1 焊接技術和焊接材料的發展現狀

近些年來我國除了在經濟方面取得了舉世矚目的成就，在工業方面同樣實現了跨越式的進步。隨著鋼結構建筑在建筑領域中的應用越來越廣泛，各種新型建筑鋼結構的焊接技術也層出不窮，焊接技術的進步帶來了鋼結構建筑的發展。當前各種焊接技術種類繁多，但是并沒有出現哪一種焊接技術能夠廣泛適用于各種建筑鋼結構的焊接之中，鋼結構建筑的施工仍舊需要根據建筑的原材料以及焊接材料來確定焊接技術與焊接工藝。

2.2 建筑鋼結構焊接設備的發展現狀

焊接設備的質量與建筑鋼結構焊接的質量息息相關，雖然我國的鋼結構建筑越來越多，對于焊接技術的應用也越來越多，但是在焊接設備方面的發展卻一直處于停滯狀態，當前焊接施工中很多設備都是從國外進口或者采用國外技術在中國制造，我國并不具有核心知識產權，這不僅帶來了更加高昂的焊接成本，也不利于我國鋼結構行業的發展。從當前的情況來看我國的鋼結構制造企業與國外企業仍舊存在一定的差距亟待彌補。

2. 3 焊接技術人員的培養現狀

隨著市場上的鋼材的種類日益增多，鋼結構的焊接工作對于技術人員的技術水平及綜合素質的要求也越來越高，雖然我國的鋼結構建筑被廣泛的應用，但是對于專業技術人員的培養卻仍舊稍顯不足，與發達國家相比我國在對相關技術人員的培訓、管理以及資質考核等方面還有諸多差距，這就導致了從事建筑鋼結構焊接的工作人員職業素質參差不齊，既不利于建筑工程的施工也不利于我國焊接技術的發展。

3 建筑鋼結構焊接技術的發展趨勢

3.1 新技術的創新應用

1） 高強鋼焊接技術。隨著城市土地資源的日益稀缺，城市的建筑越來越高，這就對建筑鋼結構的強度提出了更高的要求。當前將高強鋼應用于建筑鋼結構中的情況也越來越多，為了保證高強鋼焊接之后的強度能夠達到要求，高強鋼的焊接技術更為嚴格，需要控制好焊接電壓、電流、焊接速度、冷卻時間以及焊縫當中碳氧等元素的配置比例，同時還要控制好應力和變形。

2） 低溫焊接技術。建筑鋼結構的焊接同樣會受到溫度的影響，在低溫下焊接時焊縫會出現裂紋，在工作狀態下容易發生脆斷，而低溫焊接技術的出現則很好地解決了低溫天氣對于鋼結構施工的影響，國家體育場“鳥巢”的鋼結構工程就是最顯著的代表。一般來說低溫焊接技術的應用溫度要在 -15 ℃以上，溫度太低時測溫儀以及送絲機的工作狀態難以保障。

3） 組合樓板栓釘穿透焊技術。當前我國高層建筑鋼結構對于組合樓板的使用也越來越多，這使得組合樓板栓釘穿透焊技術應時而生。所謂的組合樓板栓釘穿透焊技術指的是在焊接時通過電弧的燃燒使得栓釘穿透壓型鋼板并焊接在鋼梁的表面上，栓釘將組合樓板緊密結合在一起，使得樓板的強度能夠達到設計使用的需求。

4） 鑄鋼及鑄鋼節點焊接技術。對于一些跨度比較大的大型廠房建筑或者體育館類的建筑，鑄鋼及鑄鋼節點焊接技術得到了很好的應用。鑄鋼及鑄鋼節點焊接技術在處理復雜多變的建筑造型時更為有效，但是這種焊接方式也不是最完美的，因其含碳量比較高，在焊接時容易帶入各種雜質，而且鑄態時的組織晶粒比較大，導致了其焊接性能會相對差，所以鑄鋼節點對于焊接工藝的要求也很高，主要表現在減少殘余應力來防止裂紋的產生。

3. 2 焊接設備的創新發展

隨著科技的發展，焊接設備也處在不斷的更新換代之中，當前建筑鋼結構焊接施工中主要使用的機械有手工電焊機、電渣焊機、MIG 和 MAG 焊機、埋弧焊機等，隨著科技的發展以及人們對于可持續發展的不斷追求，焊接設備必將朝著高效節能的方向發展。新型焊接設備可以采用逆變電源以及微處理器，逆變電源的出現能夠顯著降低焊接設備的質量和體積，而微處理器的應用則能夠提高其智能性，用同一臺焊接設備實現多種焊接技術。

3. 3 提高焊接技術人員的素質

焊接技術人員的職業素質對于建筑鋼結構的焊接質量的影響至關重要，而隨著各種新型焊接技術的發展，焊接技術人員必須不斷地提高自身的職業素質才能滿足建筑鋼結構焊接的要求。作為一門專業性非常強的技術，從事建筑鋼結構焊接技術的人員需要進行嚴格的培訓和考核，獲取相關的操作資格，以此來保證操作的質量。而各種新型鋼材的出現使得新興的焊接技術也層出不窮，想要提高建筑鋼結構的焊接質量，相關焊接的工作人員需要不斷提高自身的知識水平，了解各種新型鋼材的物理性能和焊接方法，從而推動焊接技術的發展。

4 結語

高層建筑的形式層出不窮，鋼結構建筑的廣泛使用對焊接技術提出了更高的要求，筆者從焊接技術和焊接材料的發展現狀及建筑鋼結構焊接設備的發展現狀、建筑技術人員的培養現狀探究了建筑鋼結構焊接技術的發展趨勢，作為我國經濟發展的支柱型產業，建筑鋼結構焊接技術在建筑行業中占有舉足輕重的地位，建筑行業需要審度當前科技發展的形勢，從新技術、新設備、新人員三個角度來考慮建筑鋼結構焊接技術的發展趨勢，從多個方面來提高建筑鋼結構的焊接質量，以便充分保證建筑物的整體質量，繼而創造更大的經濟效益和社會價值。

參考文獻：

[1] 李 斌. 建筑鋼結構焊接技術的發展現狀和發展趨勢[J].科技創新與應用，2013（ 13） ：245-246.

[2] 李方芳. 我國建筑鋼結構焊接技術的發展現狀及未來發展趨勢[J]. 科技風，2014（ 18） ：165-166.

[3] 李雪峰. 我國建筑鋼結構焊接技術的發展現狀與發展趨勢[J]. 科技創新導報，2015（ 8） ：67-68.

[4] 段 斌，孫少忠. 我國建筑鋼結構焊接技術的發展現狀和發展趨勢[J]. 焊接技術，2012（ 5） ：6-7.

作者簡介：

第5篇：建筑鋼結構論文范文

中圖分類號：TU97文獻標識碼： A 文章編號：

一、前言

隨著我國經濟的快速發展，鋼結構在我國的建筑業中的使用雖然起步比較晚，但是發展的速度卻是十分迅猛，近年來出現了許多著名的鋼結構工程，例如，上海的金茂大廈、深圳的賽格大廈、大連世貿中心等鋼結構的應用特別是在高層建筑中的應用為我國的建筑行業快速發展起到了極大的推動作用。

二、鋼結構的施工技術

近年來，由于鋼結構施工速度快以及工業化強度高的特點，使得鋼結構在高層建筑施工中應用越來越廣泛。高層建筑的鋼結構類型有很多，比如高層重型鋼結構、大跨度空間鋼結構、鋼筋混凝土組合結構等等。鋼結構是一種熱傳導性很好的金屬材料，當發生火災時鋼結構的熱傳導性會給整個高層建筑帶來毀滅性的破壞。所以，當高層建筑采用鋼結構時，施工過程中，我們必須加強對防火設施的設計與施工，以確保真正遇到火災時能盡量減少損失。高層建筑的鋼結構施工要依賴于大型塔吊，所以，塔吊起重能力的高低和幅度要求直接影響鋼結構安裝效率的高低。塔吊通常分為附著塔吊和內爬式塔吊，附著塔吊的造價比內爬式高很多，但是它們的起吊的能力相差不大，所以從經濟上考慮，優先選用內爬式塔吊進行鋼結構高層建筑的施工。

1、鋼柱鋼梁的安裝

（一）鋼柱吊裝，鋼柱豎直于地面，鋼柱影響了建筑高度和層數。對其生產加工需考慮目前行業標準。鋼柱在用料制作時要注意焊接過程會導致材料收縮并且將其豎直放置后受力改變后也有可能受向下的壓力扭曲，因此翻樣、下料時選擇材料要比完成長度略長些，大概幾毫米的差距。且鋼柱上相兩截的尺寸即使一樣也不能互換。每節鋼柱用編號加以區分。準確安裝。高層鋼結構吊裝一般需劃分吊裝作業區域，吊裝按劃分的區域，平行順序同時進行。為了避免鋼柱安裝的時候撞壞螺栓絲牙部位，要在地腳處安裝保護保護裝置。鋼柱被吊起來等待安全前需做好前期設置工作，在預定位置按好應用于上下的梯子，掛藍等。起重時用雙機還是單機設備的選擇根據高柱的輕重和起重機的載重能力來判定。雙機抬吊時，鋼柱吊離地面后在空中進行回直。單機吊裝時需在柱子根部墊以墊木，以回轉法起吊，嚴禁柱根拖地。鋼柱就位后，先調整標高，再調整位移，最后調整垂直度。柱子要按規范規定的數值進行校正標準柱子的垂直偏差應校正到零。當上柱與下柱發生扭轉錯位時，可在連接上下的耳板處加墊板進行調整。為了控制安裝誤差，對高層鋼結構先確定標準柱。正方形框架取4根轉角柱，長方形框架當長邊與短邊之比大于2時取6柱，多邊形框架則取轉角柱為標準柱。鋼柱軸線位移校正，以下節鋼柱頂部的實際柱中心線為準，安裝鋼柱的底部對準下節鋼柱的中心線即可。校正位移時應注意鋼柱的扭轉，鋼柱扭轉對杠架安裝很不利。

（二）鋼梁吊裝，主梁起吊前期要調查好各項安全設施，梁上安裝好輔助工具：扶手干，繩。起吊安裝到位后把扶手繩和柱子緊緊擠在一起，確定穩固。這是

施工安全的重要組成部分。通常情況下選擇梁上邊界處打孔使之成為吊點。它的大小和方位反映的是鋼梁跨度的大小。如果小梁數量很多也可以用一次多吊的方法節省時間。此外還有一種方法增加施工安全和效率是將梁、柱在地面組合成一個大的整體一次性起吊，但需要保證整體性不會因為高空重力而散架。

2、高強螺栓連接

高強度螺栓連接有三個步驟，分別是節點處理、螺栓安裝以及螺栓緊固。在鋼結構架設調整完畢后，要對接合件進行矯正，消除接合件的變形、錯位和錯孔、板束接合摩擦面要貼緊后才能安裝。螺栓安裝時要按照同一個方向穿進，最好采用由內而外的方向進入螺栓，這樣安裝時比較方便。安裝螺栓時也要掌握一定的尺寸，如果不能順利組合時不能硬來，可以用澆刀來調整孔的大小。安裝完后還要用砂輪打磨掉螺栓上的毛糙部位，使其貼合度高。螺栓緊固時，分為初擰和終擰。如果鋼板扭曲和螺栓的切合程度不是很緊實，就需要進行初擰，防止鋼板和螺栓相互影響，初擰的軸力一般能達到標準軸力的60%~80%。終擰是對螺栓做的最后的緊固，終擰的軸力值要符合設計要求的標準軸力，終擰時預拉力的損失、根據試驗，一般為設計預拉力的5%~10%。終擰扭矩可以根據下面的公式進行計算：

M=（P+ΔP）·k·d

其中：M-終扭矩kNom；

P-設計預拉力kN；

ΔP-預拉力損失值，一般為設計預拉力的5-10%；

k-扭矩系數；

d-螺栓公稱直徑（mm）。

3、鋼結構焊接

鋼結構的焊接焊縫分為工廠制作焊縫和現場安裝焊縫兩大類。設計要求分為I、Ⅱ、Ⅲ級，I級焊縫要求最高，Ⅲ級焊縫要求最低。Ⅲ級焊縫只需要進行外觀檢查，表面應無氣孔、夾渣、弧坑裂紋等缺陷。I、Ⅱ級焊縫應進探傷檢驗，其檢驗方法按以下原則確定：①對工廠制作的焊縫，應按每條焊縫計算百分比，且探傷長度應不小于200mm。②對現場安裝焊縫，應按同一類型，同一施焊條件的焊縫條數計算百分比，探傷長度應不小于200mm，且應不少于1條焊縫。Ⅰ級焊縫的探傷比例為100％，Ⅱ級焊縫的探傷比例為20％。施工中鋼柱之間的連接常采用坡口電焊連接。主梁與鋼柱間的連接，一般上、下翼緣用坡口電焊連接，而腹板用高強螺栓連接。次梁與主梁的連接基本上是在腹板處用高強螺栓連接，少量再在上、下翼緣處用坡口電焊連接，柱與梁的焊接順序，先焊接頂部柱、梁節點，再焊接底部柱、梁節點，最后焊接中間部分的柱、梁節點。對坡口進行電焊粘貼的前期工作有檢測坡口平實度、清理雜物廢物使之符合焊接標準、先加溫使其適應焊接、兩個柱子結合時用兩個焊接人員兩邊同時開工，柱子和梁也采用這種連接方式，這樣可以緩解形狀不對稱或變形。對于厚板的坡口焊，打底層焊多用直徑4mm焊條焊接，中間層可用5mm或6mm焊條，蓋面層多用直徑5mm焊條。三層應連續施焊，每一層焊完后及時清渣。焊縫余高不超過對接焊體中較薄鋼板厚的1/10，但也不應大于3.2mm。焊后當氣溫低于0℃時，用石棉布保溫使焊縫緩慢冷卻。焊縫質量檢驗均按二級檢驗標準檢驗。

4、安全施工，是鋼結構施工中的重要環節，高層鋼結構施工的特點是高空、懸空作業點多。為了杜絕安全事故，項目部成立安全監督小組，設立專職安全員，嚴格管理，制定周密完的安全生產條例，對職工進行定期安全教育，樹立“安全第一，預防為主”的思想。在嚴格管的基礎上，項目部不惜花費大量人力、物力、財力進行嚴密的防保。

三、結束語

本文通過介紹了高層建筑施工過程中，鋼結構技藝的各個階段，細述了流程必須措施。列舉大量數字以求明確化地使相關從業人員有所參考和批評指導。強調了施工安全的各種危害和預防事故的重要手段，最后解釋了前期設計的圖紙對未來工作的影響作用，目的是鋼結構工作能夠更加科學化實用化，為更多人所接受。

參考文獻：

[1]姜立輝，賈力.鋼結構優缺點分析[期刊論文].科技信息，2007-36.

[2]重慶大學等三校．土木工程施工技術[期刊論文]．北京：中國建筑工業出版社，2003．

[3]崔曉強; 胡玉銀; 吳欣之.超高層建筑鋼結構施工的關鍵技術和措施[期刊論文].建筑機械化2009-06

[4]萬榮濤.淺談超高層建筑鋼結構施工技術[期刊論文].浙江建筑2009-03

第6篇：建筑鋼結構論文范文

【關鍵詞】鋼結構，建筑，發展

目前國內外的建筑結構主要是混凝土結構和鋼結構，混凝土結構目前在我國應用較多，而鋼結構的應用沒有混凝土那樣的普遍，但其發展具有很大的潛力。由于混凝土結構有很多缺點，和科技的進步和環保意識的提高，鋼結構得到了很大的發展。

一、選題背景

近數十年來，前蘇聯、美國、日本三個國家一直是世界上鋼產量居前三位的國家，其鋼產量輪流位居世界第一位。因此，這幾個國家的建筑鋼結構建設事業蓬勃發展。而在同一時期，我國在這方面的發展則比較緩慢，水平也相對落后。近幾年來，隨著我國改革開放政策的實行和推進，我國的經濟建設工作取得了突飛猛進的進展。在此期間，我國的鋼產量一躍成為世界第一位。1996年，我國鋼產量首次突破億噸大關；1998年我國鋼產量已達11434萬t，而且每年增產300萬t.鋼產量的增長為發展我國建筑鋼結構建設事業創造了極好的時機。同時，鋼結構在我國發展迅速，應用擴大、用量增大，涌現出一大批優秀鋼結構設計人員，設計軟件和科研成果不斷開發，修訂了鋼結構設計、施工、質量驗收規范，編寫技術規程、設計圖集90多本，出版了大量鋼結構專業教材，論文著作和應用手冊。鋼結構設計規范修訂已經啟動，鋼材單設一章，鋼材產品標準修訂基本完成。一大批有實力的鋼結構安裝企業承擔了國內重點大型鋼結構工程安裝，新技術、新工藝、新設備層出不窮，其施工安裝水平達到了國際先進水平。鋼結構配套產品齊全。2007年10月經科技部批準成立的“國家鋼結構工程技術研究中心”在中冶集團建筑研究總院成立。2008年6月上海同濟大學成立建筑鋼結構教育部工程研究中心。根據協會這幾年陸續統計出來的數據顯示，近幾年鋼結構消耗鋼材的總量，2000年為850萬噸，今年應該在2300萬噸左右，到2010年達到2600萬噸，占鋼材產量從現在的4.28%，發展到2010年達到5.5%。這充分說明我們鋼結構行業有很大的發展空間，發展的情況基本上還比較正常。

二、鋼結構的定義

鋼結構是把鋼板、圓鋼、鋼管、鋼索及各種型鋼等鋼材加工、連接、安裝組成的工程結鋼結構需要承受各種可能的自然和人為環境的作用，是具有足夠可靠性和良好社會經濟的工程結構物和構筑物。由于鋼材可以回收冶煉而重復利用，所以鋼結構是一種節能環保型、可循環使用的建構，符合經濟持續健康發展的要求。除了在高層建筑、大型廠房、大跨度空間結構、輕鋼結住宅建筑中大量采用鋼結構外，各部門中也大量采用鋼結構，如公路鐵路橋梁、火電主廠義鍋爐鋼架、輸變電鐵塔、廣播電視通信塔、海洋石油平臺、核電站、風力發電、水利建設、地礎鋼板樁等。城市建設需要大量的鋼結構，如地鐵、城市輕便鐵路、立交橋、環保建筑、公施、臨時建筑等。

三、鋼結構發展簡介

從美國、日本、歐洲一些發達國家的經驗看，建筑業即將成為鋼材的主要市場。而目前我國與之相比還有差距。因此我國的高層建筑鋼材到目前為止還都從國外進口，特別是大于50mm的厚鋼板，國產產品的Z向性能尚達不到要求。國外不僅鋼板厚度較大，而且可以滿足各種性能要求。如日本已經能夠生產的100mm的厚鋼板，具有以下類型： ①有高強度低預熱型（以前預熱75℃，現在預熱50℃）的厚鋼板590N/mm2級（HT590級）；②抗地震的厚鋼板，主要有低屈服比高強度鋼材（HT590～HT780級）和低屈服點鋼板，這種鋼材日本重點生產，用于次要結構上，當地震時這種材料先屈服，保證主要 結構減少地震損失；③防火厚鋼板。有400N/mm2及490N/mm2，當其在600℃ 時屈服強度還能達到常溫下的2/3；④裝飾用的奧氏體不銹鋼板及鐵素體不銹鋼板（沿海用，優于前者 ）。目前，國內高層鋼結構鋼材幾乎都從國外進口，工程總承包由國外承擔，制造和安裝則由國內廉價勞動力承包，這種局面應從速扭轉，因為這與我國產鋼大國的地位很不相稱。大跨度鋼結構鋼材不像高層鋼結構那樣突出，但設計方案經常國外中標，這種局面與中央強調建立我們自己的創新體系的號召相距甚遠，應該引起我國建筑界的關注，是水平低還是其它原因，值得我們深思。

四、鋼結構建筑發展前景

我國的鋼結構產業已進入跨越式發展的新階段。鋼結構建筑規模越來越大、跨度越來越大、造型越來越新穎獨特，有很大的發展潛力。以前我國的鋼結構發展緩慢主要是因為鋼結構造價高（畢竟我們是發展中國家）以及鋼材產量有限。今非昔比，鋼結構施工速度快，施工污染小，重量輕，這些優勢讓它成為未來的發展趨勢。鋼結構建筑發展的同時，還推動了新型鋼結構制造業的發展，鋼結構生產規模從幾百萬噸發展到2000萬噸以上。同屬于金屬制造業，對鋼材進行深加工的產品還有焊接鋼管、金屬絲、繩、鉸線及冷彎型鋼，其產量已經超過6000萬噸以上。由此可見，鋼結構建筑行業是一個正在蒸蒸日上、向著更高階段發展的朝陽行業。

五、結論

隨著機電鋼結構是今后發展的一個方向，隨著科技的進步，審美觀念改變必然使得鋼結構建筑不斷的去擴展自身的表達語匯而尋求發展。我們提倡的是拋棄風格，從結構的理性主義出發，從現代和傳統的建筑結構中吸取精華，創造出技術和藝術有機融合的鋼結構精品建筑。我們要分清楚，鋼結構框架是建筑中承重體系和服務部分，它不是建筑使用中的主要部分，鋼結構建筑的設計首先要遵循建筑設計的一般原則，然后才是發揮鋼結構的優勢。

參考文獻：

[1]陳紹蕃，顧強等.鋼結構基礎.北京：中國建筑工業出版社，2007.

[2]夏志斌.鋼結構設計原理.北京：中國建筑工業出版社. [M] 1994.

[3]陳紹蕃.鋼結構設計原理.北京：科學出版社，2005.

[4]張耀春.鋼結構設計原理.北京：高等教育出版社，2004.07.

第7篇：建筑鋼結構論文范文

【關鍵詞】高層鋼框架結構；施工工藝；焊接變形

1引言

高層結構的行業標準《高層民用建筑鋼結構技術規程》雖然已經頒布，但在我國，真正意義上的純鋼結構高層建筑采用的仍較少，普遍采用的是鋼框架-混凝土核心筒結構，雖然其具有造價低、用鋼省等優點，但其應用范圍和技術上還有待進一步研究和完善。而且我國的建筑鋼材存在很大不足，在品種、規格和質量水平上和發達國家還有較大差距。在高層鋼框架結構施工領域，技術水平高、管理能力強的建筑企業很少，鋼框架結構施工成套技術尚處于完善階段。為此，有必要加強對高層框架結構的施工工藝及其焊接變形方面的探討，這也是本論文的研究出發點。

2高層鋼框架結構施工工藝及其變形分析

2.1 鋼框架結構施工特點分析

鋼框架結構施工技術，主要包括鋼柱、鋼梁、樓梯的吊裝、測量校正、連接、壓型鋼板的鋪設等工序，但在鋼結構施工的同時往往要穿插土建、機電等部分的施工。鋼框架結構的施工必須要與土建等其它單位進行密切配合，做到統籌兼顧，才能高效、高質地完成施工任務。其主要特點有：

2.1.1 測量、定位、放線精度要求高。測量、定位、放線是貫穿制作和安裝階段的控制重點。在高層鋼框架結構安裝中，由于體型大，誤差積累將非常顯著，柱子或其它構件微小的偏移會造成上部很大的變位，極大地改變結構的受力，影響設計效果，甚至產生工程事故。

2.1.2 鋼框架結構安裝中，由于鋼材熱脹冷縮現象突出，天氣、溫度等條件影響大，溫度變化會對安裝精度產生較大影響。特別是在鋼構件連接中，焊接和螺栓連接受天氣、溫度影響更大。在焊接技術規程中規定，自然條件不能滿足焊接環境要求時，要采取人工措施給焊接創造條件，比如焊條的預熱、鋼板的預熱加溫等。

2.1.3 鋼結構安裝對起重、運輸等機械的性能要求高。由于鋼構件重量大、體型大，高層鋼框架結構安裝中高空作業多，對吊裝過程中的技術要求高，吊裝中不同工況條件下的施工荷載必須同其自身設計承載力相吻合，鋼構件在運輸、堆放、起吊、就位及安裝過程中，要按事先模擬設計的條件進行。

2.1.4 由于鋼材的特點，決定了鋼框架結構要求防腐、防火嚴格。

2.1.5 高層鋼框架結構安裝工程量大，構件多，現場往往必須設置臨時堆放場地及相應的中轉堆場才能滿足安裝需要。

2.2 鋼框架焊接變形分析

2.2.1 鋼結構變形類型

鋼結構變形類型，可分為總體變形和局部變形兩類。總體變形是指整個結構的外形和尺寸發生變化，局部變形是指結構構件在局部區域出現變形。二者可能單獨出現，但更多地是組合出現。它們都會影響結構的諸多方面，如外觀、剛度和穩定性等，降低承載力，危及結構安全。

2.2.2 鋼結構變形原因

鋼材的初始變形；加工制作中的變形；運輸及安裝過程中產生的變形；使用過程中產生的變形等。

2.2.3 變形控制方法

傳統的經驗方法是制定合理的吊裝、焊接方案等，如采用先內而外的吊裝順序、對稱焊接等，在測量控制上預留變形等，這種籠統地控制方法在一定條件下可以取得較好的效果，但遇到復雜、多變的條件，效果有限。

焊接變形是高層鋼結構框架變形的主要構成因素，但相關的論文分析也多以靜態、局部的分析為主，如針對于某個焊接面或焊接構件的分析，針對建筑鋼框架結構焊接變形的整體分析方法尚未出現。

3 高層鋼框架結構焊接施工工藝及其變形矯正探討

3.1 焊接變形原因分析

鋼結構具有結構性能良好、建設工期短、綠色、環保等優點，所以在工業與民用建筑中廣泛應用。焊接對鋼結構來說是一把雙刃劍，它成就了鋼結構建設的高速度，但是鋼結構在焊接時產生的變形問題，也會極大地影響鋼結構的施工質量。鋼結構在焊接過程中出現變形是不可避免的，但可以通過合理的施工措施來予以控制。

焊接變形產生的主要原因是由于焊接過程中對焊件進行了局部的不均勻加熱，以及隨后的不均勻冷卻作用和結構本身或外加的剛性拘束作用，通過力、溫度和組織等因素的變化，從而在焊接接頭區產生不均勻的收縮變形，焊縫的縱向和橫向縮短是引起各種復雜變形的根本原因。

3.1.1 結構剛度

剛度就是結構抵抗拉伸和彎曲變形的能力，它主要取決于結構的截面形狀及其尺寸大小。如桁架的縱向變形，主要取決于橫截面面積和弦桿截面的尺寸；再如工字型、丁字型或其它形狀截面的彎曲變形，主要取決于截面的抗彎剛度。

3.1.2 焊縫位置和數量

在鋼結構剛性不大時，焊縫在結構中對稱布置，施焊程序合理，則只產生線性縮短；當焊縫布置不對稱時，則還會產生彎曲變形；焊縫截面重心與接頭截面重心在同一位置上時，只要施焊程序合理，則只產生線性縮短；當焊縫截面重心偏離接頭截面重心時，則還會產生角變形。

3.1.3 焊接工藝

焊接電流大，焊條直徑粗，焊接速度慢，都會造成焊接變形大；自動焊接的變形較小，但焊接厚鋼板時，自動焊比手工焊的焊接變形稍大；多層焊時，第一層焊縫收縮量最大，第二、三層焊縫的收縮量則分別為第一層的20%和5%～10%，層數越多焊接變形也越大；斷續焊縫比連續焊縫的收縮量小；對接焊縫的橫向收縮比縱向收縮大2倍～4倍；焊接次序不當或未先焊好分部構件，然后總拼裝焊接，都易產生較大的焊接變形。所以在施工時要制定合理的焊接工藝措施。

3.2 焊接變形矯正措施探討

3.2.1 焊接工藝措施

焊接施工時，應選擇合適的焊接電流、速度、方向、順序，以減少變形。焊接金屬構件時，應先焊短，后焊長；先焊立，后焊平；先焊對接縫，再焊搭接縫，應從中間到兩邊，從里到外焊接。集中的焊縫應采用跳焊法，長焊縫采用分段退步焊和對稱焊接法。

3.3.2 機械矯正法

機械矯正法是利用機械力的作用，以矯正焊接變形，常采用撐直機、壓力機、千斤頂及各種小型機具頂壓矯正構件變形。矯正時，將構件變形部位放在兩支撐之間，對準構件凸出部位緩慢施力，即可矯正變形。

3.3.3 火焰矯正法

采用火焰矯正的原理與焊接變形的原理相同，只是反其道而用之，通過給金屬輸入熱量，使金屬達到塑性狀態，從而產生變形，構件被局部加熱后，依靠加熱區的膨脹與收縮差，使構件按照預定的方向發生變形，從而達到矯正的目的。

3.3.4 剛性固定法

焊接時在平臺上或在重疊的構件上設置夾具固定構件，增加剛性后，再進行焊接，這樣焊接中的加熱和冷卻的收縮變形，被固定夾具等外力所限制，但這種方法只適應塑性較好的低碳結構鋼和低合金結構鋼，不適應中碳鋼和可焊性更差的鋼材，因為焊接應力常使焊件產生裂紋。

4 結語

高層鋼框架結構施工工藝與焊接變形分析的影響因素多而且具有較強的模糊性和不確定性，本論文重點對高層鋼框架結構的焊接施工工藝進行了分析研究，詳細探討了焊接變形的原因及其矯正措施，對于進一步提高鋼材鋼框架結構的施工工藝水平具有較好的理論指導時間。

參考文獻：

[1]日本.渡邊幫夫等著.鋼結構設計與施工[M].北京:中國建筑工業出版社,2000.

第8篇：建筑鋼結構論文范文

關鍵詞：房屋建筑；鋼筋混凝土；框架結構；設計措施

Abstract: according to the author in recent years practice, the housing the advantages of the reinforced concrete frame mainly reflects in: flexible space space, it is light weight, saving material, etc. The article to the housing construction steel reinforced concrete frame structure characteristics, the scope of application, this paper expounds the design principle, the combination of case and discuss the specific construction measures.

Keywords: housing construction; Reinforced concrete; Frame structure; Measures designed

中圖分類號：TU375文獻標識碼： A 文章編號：

0. 概 述

框架結構又統稱為構架式結構。目前，房屋的框架按跨數分有單跨、多跨；按層數可以分有單層、多層；按立面構成可以分有對稱、不對稱；按所用材料分有鋼框架、混凝土框架、膠合木結構框架或鋼與鋼筋混凝土混合框架等。其中最常用的是鋼筋混凝土框架，它包括現澆整體式、裝配式、裝配整體式等。其中這里面的裝配式、裝配整體式混凝土框架和鋼框架適合大規模工業化施工，效率較高，工程質量較好，其余的適合房屋建筑使用。

1. 房屋建筑鋼筋混凝土框架結構特點

根據筆者近年來實踐來看，房屋建筑鋼筋混凝土框架結構的優點主要體現在：空間分隔靈活，它自重輕，節省材料；具有可以較靈活地配合建筑平面布置的優點，利于安排需要較大空間的建筑結構；框架結構的梁、柱構件易于標準化、定型化，便于采用裝配整體式結構，以縮短施工工期；采用現澆混凝土框架時，結構的整體性、剛度較好，設計處理好也能達到較好的抗震效果，而且可以把梁或柱澆注成各種需要的截面形狀。

2. 房屋建筑鋼筋混凝土框架結構應用范圍

根據現在建筑的使用性質來看，房屋建筑鋼筋混凝土框架結構廣泛用于住宅、學校、辦公樓等地方，也有根據需要對混凝土梁或板施加預應力，以適用于較大的跨度；框架鋼結構常用于大跨度的公共建筑、多層工業廠房和一些特殊用途的建筑物中，如劇場、商場、體育館等。但總體來說，現在施工框架結構種類比較多，在選擇起來應靈活多變。

3.房屋建筑鋼筋混凝土框架結構設計原則一般地，房屋建筑鋼筋混凝土框架結構設計應遵循一定的原則，這樣方能確保房屋的建筑質量。

3.1遵循有抗震性能的原則。在結構設計中，對框架結構來說有足夠的承載能力和變形能力是兩個同時需要滿足的條件。不僅要求結構具有足夠的承載能力，還要求其有適當的剛度。房屋建筑結構的使用功能和安全與其側移的大小密切相關，過大的側向變形會使隔墻、維護墻及其飾面材料出現裂縫或損壞。結構分別按考慮5%的偶然偏心和雙向地震力作用的不利情況計算出各結構體系層間位移角，剪力墻結構小于框剪結構，但均小于規范要求，且富裕量較大，說明兩種結構體系滿足剛度要求。

3.2遵循經濟性原則。 在房屋建筑結構體系中，在保障節約資金的情況下確保工程質量是關鍵。根據筆者工作實踐，通過對短肢剪力墻結構、框架一剪力墻結構、大開間剪力墻結構三種鋼筋混凝土住宅結構直接費的計算，發現三種鋼筋混凝土住宅結構單位面積直接費相差不是很多，其中短肢剪力墻結構的單位面積直接費最大，框架一剪力墻結構的單位面積直接費最小，其中短肢剪力墻結構的單位面積直接費比框架一剪力墻結構的單位面積直接費高出12.5%，比大開間剪力墻結構的單位面積直接費高出7.3%，大開間剪力墻結構的單位面積直接費比框架一剪力墻結構的單位面積直接費高出4.9%。

4. 房屋建筑鋼筋混凝土框架結構設計注意事項

房屋建筑鋼筋混凝土框架結構設計是個復雜多變的過程，筆者在此建議在設計中要注意以下幾方面：

4.1抗震設計問題。房屋在抗震設計框架結構設計時，一般不要采用單跨框架。如果不可避免的話，建議可設計為框架-剪力墻結構，多層建筑也可僅在單跨方向設置剪力墻。但是，后者框架結構部分的抗震等級應按框架結構選用，而剪力墻部分的抗震等級應按框架-剪力墻結構選用。

4.2框架結構選擇。在目前的小高層結構體系里比較適合采用框架結構，筆者建議首先盡可能將過于狹長的結構用伸縮縫脫開。如果建筑專業不允許，可通過加大端部開間的抗側剛度達到限制結構扭轉效應的目的。具體可將邊框架的角柱斷面增大，加大框架梁的高度，如條件允許，中間增加框架住，既增加框架的跨數。這些方法可以顯著增加結構的抗扭剛度。

5.房屋建筑鋼筋混凝土框架結構設計措施

根據筆者實踐，結合案例來簡單闡述下這方面的措施。某小區工程為6-8層鋼筋混凝土框架結構體系，按8度抗震設防，場地土類別為Ⅲ類，各建筑單體設計基準期為70年，建筑安全等級為2級，建筑抗震類別為丙類。根據有關要求，柱混凝土強度等級:一～三層為C25,三層以上為C20;樓面為C20,屋面板、為C25密實性混凝土。

5.1計算分析。根據工程建筑要求，在房屋建筑結構設計時要考慮建筑結構的強度、剛度、穩定性三個基本指標。我們一般采用彈性設計方法，即在正常使用情況下，建筑結構構件處于彈性受力狀態中，結構具有較大的剛度，這一點施工人員要做好這方面的計算分析。

5.2防雷主要措施。我們可以采取該工程住宅屋面采用φ12鍍鋅圓做避雷帶，組成不大于20m×20m的網格。所有突出屋面的金屬構件均應與避雷帶可靠焊接。

這其中引下線利用柱內的兩根直徑大于φ16的對角主筋通長焊接作為避雷引下線，上端與避雷帶連接，下端與地梁兩根主筋焊接。

5.3梁、柱節點的設計。我們在房屋設計梁柱節點時，通常出現多根梁交叉在一起的現象，主次梁的負彎矩鋼筋多層也會疊加在一起，這樣會對梁截面截面造成較大的影響。這也是房屋在建時它的成本很難控制的一方面。在此，筆者建議可采取降低次梁底面的標高和降低主梁底面標高的有關措施來加以控制。

5.4變形的分析。一旦結構產生了過度變形，就會產生對之相對應的裂縫。一般來說，結構的過度變形是結構穩定性不足或者剛度不足的標志，它并沒有直接反映出結構強度。導致結構變形的因素有跨度、截面的尺寸、支座的形式、材料的質量和荷載等，結構變形是鑒定房屋安全的重要內容。所以在進行房屋安全鑒定時，需要對房屋的綜合情況進行考慮。

參考文獻

[1]韓秀女. 鋼筋混凝土結構裂縫產生的原因[J]. 民營科技, 2010,(12)

[2] 張楠;朱興財;;鋼筋混凝土框架結構施工中的問題分析[J];民營科技;2010年02期

第9篇：建筑鋼結構論文范文

關鍵詞：鋼結構；抗震；鋼結構彈塑性

中圖分類號：TU391文獻標識碼： A 文章編號：

鋼結構以其強度高、自重輕、抗震性能好、施工速度快、工業化程度高、便于加固、有利于環保等一系列優點，在建筑結構中得到廣泛應用，特別是近年來我國引進的數條熱軋H型鋼生產線為鋼結構的發展提供了基礎，在這種大背景和形勢下，高層、超高層鋼結構的開發推廣就勢在必行。由于鋼結構材質均勻，符合力學假定，與其他結構相比，鋼結構的理論計算結果與試驗結果相差很小，也是鋼結構的特色之一。但是，由于鋼結構與在建筑結構中應用廣泛的鋼筋混凝土結構相比，具有截面輪廓尺寸小、構件細長和板件柔弱的特點。因此，鋼結構分析理論尤其是穩定性理論的發展不僅僅具有理論上的意義，而且具有重要的實用

價值。

一、鋼結構框架的優點

鋼材是一種很適宜建造抗震結構的材料，原目在于鋼材具有輕質高強的特性，可減輕結構的自重。從而減輕結構所受的地震作用。鋼材材質均勻，強度易于保證，因此結構的可靠性大。它的延性好，使結構具有很大的變形能力，即使在很大的變形下仍不倒塌，從而目保證結構的安全性。鋼結構有如下特點：

1、密封性能好

由于焊接結構可以做到完全密封，一些要求氣密性和水密性好的高壓容器、大型油庫、氣柜、管道等板殼結構都采用鋼結構。

2、具有一定的耐高溫性

溫度在250度內，鋼的性質變化很小，溫度達到300度以上，強度逐漸下降，達到450度～650度時，強度降為零。因此，鋼結構適用于溫度不高于250度的場臺。在自身有特殊防火要求的建筑中，鋼結構必須月耐火材料予以維護。

3、鋼結構的彈、塑性好，抗震能力強

在承載力相同的條件下，鋼結構與鋼筋混凝土結構。木結構相比，構件較小，重量教輕、便于運輸和安裝。與鋼材料的勻質性和強韌性，可有較大的變形，能很好地承受動力的荷載，具有很好的抗震能力。其中，屈強比是衡量鋼的加工硬化能力的一個重要參數。屈強比越低，鋼結構抵抗強震的能力就越強。歐洲建筑鋼要求屈強比小于0.91，而日本要求建筑鋼屈強比小于0.80。同時，鋼結構具有良好的彈、塑性和抗沖擊能力，在一般情況下，鋼結構對動荷載的適應能力較強，其良好的延性和耗能能力可以保證它不因為外部荷載的變化而突然斷裂，這對鋼結構的抗震是非常有利的。

4、施工周期短，裝配化程度高

二、鋼結構在建筑結構領域中的主要應用

1、重型工業廠房。

例如大型冶金企業、火力發電廠和重型機械制造廠等的一些車間，由于廠房跨度和柱距大、高度高、車間內設有工作繁忙和起重量大的起重運輸設備和有強大振動的生產設備，因而常必需采用由鋼屋架、鋼柱和鋼吊車梁等組成的全鋼結構。

2、高層房屋鋼結構

房屋高度愈大，所受側向水平荷載如風荷載及地震作用的影響也愈大，所需柱截面也大大加大。采用鋼結構可減小柱截面而增大建筑物的使用面積和提高房屋的抗震性能。

3、大跨度結構。

由于受彎構件在均布荷載下的彎矩M與跨度L的平方成正比，當跨度增大到一定程度時，為了減輕結構的自重，也就需要采用自重較輕的鋼結構。一般情況下，跨度等于或大于60m的結構就稱為是大跨度結構。在我國主要應用于體育場館、會展中心、演出場館、飛機庫、航空站和火力發電廠的大煤庫等。

4、高聳結構。

電視塔和煙囪等高聳結構同樣由于風荷載和地震作用隨高度的加大而加大，需要采用鋼結構。同事，建造在軟土地基上的高聳結構，為了減少地基處理費用，在一定高度時也宜采用鋼結構。

此外，需要使用鋼結構的還有很多，如電力工業中的高壓輸電塔、高壓容器、煤氣柜、塔式起重機、采油井架等。

綜上所述，鋼結構在建筑業和其他各行各業都有廣泛的應用。

二、鋼結構穩定研究

1、結構穩定的基本概念

工程結構或構件在荷載和其它作用的影響下處于某種平衡狀態，例如薄腹工字形梁在橫向荷載作用下處于平面彎曲的平衡狀態；樓蓋結構中柱子處于壓彎平衡狀態等等。結構或構件由于平衡形式的不穩定，從初始平衡位置轉變到另一個平衡位置，稱為屈曲，或稱為失穩。穩定分析是研究結構或構件的平衡狀態是否穩定的問題。處于平衡位置的結構或構件，在任意微小外界擾動下，將偏離其平衡位置，當外界擾動除去后，仍能自動回復到初始平衡位

置時，則初始平衡狀態是穩定的。如果不能回復到初始平衡位置，則初始平衡狀態是不穩定的。

2、結構失穩判定

（1）判斷平衡穩定性的最根本準則

我們最常采用一剛性小球在光滑平面上的三種不同位置來引出平衡穩定性判斷準則。在三種情況下，小球雖然都處于平衡狀態，但是它們所對應的平衡特征卻是不相同的，由此引出的判斷平衡狀態是否穩定的最根本準則為：

假設對處于平衡狀態的體系施加一微小干擾，當干擾撤去后，如體系能恢復到原來的平衡位置，則該平衡狀態是穩定的；反之，若體系偏離原來的平衡位置越來越遠，則該平衡位置是不穩定的；如體系停留在新的位置不動，則該平衡狀態是隨遇的。

以上述最根本準則為基礎，從隨遇平衡的靜力特征可得到判斷平衡穩定性的靜力準則：從穩定平衡和隨遇平衡的動力特征可得到判斷平衡穩定性的動力準則；從不同平衡狀態的能量特征可得到判斷平衡穩定性的能量準則。

（2）靜力準則

又稱平衡法，是求解結構穩定極限荷載的最基本的方法。對于有平衡分岔點的彈性穩定問題，在分岔點存在著兩個極為鄰近的平衡狀態，一個是原結構的平衡狀態，一個是已經有微小變形的結構的平衡狀態。平衡法是根據已產生了微小變形后結構的受力條件建立平衡方程而后求解的。如果得到的符合平衡方程的解有不止一個，那么其中最小值的一個才是該結構的分岔屈曲荷載。平衡法只能求解屈曲荷載，不能判斷結構平衡狀態的穩定性。

3動力準則

動力法屬于結構動力穩定問題。處于平衡狀態的結構體系，如果施加微小干擾使其發生振動，這時結構的變形和振動加速度都和已經作用在結構上的荷載有關。當荷載小于穩定的極限值時，加速度和變形的方向相反，因此干擾撤去后，運動趨于靜止，結構的平衡狀態是穩定的；當荷載大于極限值時，加速度和變形的方向相同，即使將干擾撤去，運動仍是發散的，因此結構的平衡狀態是不穩定的；臨界狀態的荷載即為結構的屈鹽荷載，可由結構振動頻率為零的條件解得。

三、設計時常用的鋼結構的加固方法

1．減輕荷載：改用輕質材料或其它減少荷載的方法。如工業廠房的屋架可在下弦增設臨時支柱，或組成撐桿式結構的方法來卸荷；托架的卸荷可以采用上述方法，也可以利用吊車梁作為支點使托架卸荷；柱子一般采用設置臨時支柱卸去屋架和吊車梁的荷載；平臺結構因其高度不高，一般采用臨時支柱進行卸荷。

2．改變結構的靜力計算圖形：采取措施使結構發生符合設計意圖的內力重分布，以調整原有結構中的應力，改善被加固構件的受力情況。如增加支撐或輔助構件以增加結構或構件的剛度，使結構可以按空間結構進行驗算，挖掘結構潛力，也可以改善結構的抗振性能；變更荷載的分布情況，或變更構件的支座情況，或施加預應力等來改變構件的彎矩圖形；增設撐桿、加設拉桿或將靜定結構變為超靜定結構來改變精架的內力；將被加固構件與其它結構共同工作形成混合結構，以改善受力情況。

3．原結構的構件截面和連接進行補強。此方法在鋼結構加固中是常用的方法，因其涉及面窄，施工較為簡便，尤其是在一定的前提條件下，可在負荷狀態下加固，這對廠房內的生產影響較小。采用此方法時，應注意以下幾點：

(1)注意加固時凈空的限制，要使桿件不與其它桿件或零件相碰；

(2)能適應原有構件的幾何尺寸或己發生的變形清況，以利于施工；

(3)應盡量減少加固施工的工作量；

(4)盡可能使補強構件的重心位置不變，減少偏心所產生的彎矩；

(5)當采用焊接補強時，應采用合理的焊接順序，減小焊接變形和焊接應力；

(6)補強后構件應便于維護和油漆。

結束語：鋼結構在抗震方面的優點使得它在建筑方面得到了廣泛的應用，但是鋼結構的穩定性問題鋼結構的加固問題一直以來都是被廣為關注的熱點。所以，在進行結構設計時，需要掌

握地域、場地特性，考慮結構特征、用途和坍塌時的危害性，在最新資料的基礎上，重新認識既定的一些數值、公式、方法的適用性。同時，抗震設計應在執行規范要求的基礎上，盡量全面地考慮結構各種地震受力工況，根據力學原理簡化、評估其力學行為。

參考文獻：

車俊斌，大力發展鋼結構建筑加強抗震,積極推動我國村鎮建筑現代化——對四川汶川大地震災后建筑重建的建議【J】-中國工程咨詢2008(7)

吳東，淺談輕型鋼結構抗震房屋【J】-中國科技博覽2010(19)