对土木钢架结构改良的思考

摘要：随着时代的进步，我们对土木钢架结构的要求越来越高，对土木钢架结构进行改良势在必行。尽管钢架结构的优势很多，但其弱点及其存在的问题也不可小视，部分已建和正在建的钢架结构的质量很不稳定，主要问题为防火性差、易锈蚀等等。据业内专家说，当温度达到一定的摄氏度时，普通土木钢架的强度会极大地降低，严重时，普通钢材还会失去承载力，这在相当程度上考验着钢架结构的发展能力。本文从诸多方面对土木钢架结构的改良进行了探讨。

关键词：土木工程；钢架结构；改良

这些年来，机遇与挑战并存的土木钢架结构，吸引了许多的知名企业对钢架结构改良的研究，它们凭借着技术实力、施工力量和品牌影响力等，承建了不少知名的钢架结构土木工程。相关专业人士介绍说，目前，我国获得一级钢架结构施工资质的企业达到了3000多家。同时，一些其他领域的领军企业也纷纷进行了土木钢架结构改良的探究，我们应该对土木钢架结构改良有一个更加深厚的认识。

1. 土木钢架结构的优点促使我们对其进行改良

1.1 土木钢架结构的强度高、自重轻、延性好 钢架的抗拉、抗压、抗剪强度相对较高，构件截面小，可增加使用面积。高层钢架结构的土木建筑占有面积是同类钢筋混凝土结构面积的28%，可增加使用面积3%～5%左右。钢架结构自重轻，为钢筋混凝土结构的1/2～1/3，降低了基础的负载，在地质条件差的津沪等地，优点更为突出。钢架结构具有良好的延性、抗震性。对设防要求的高层建筑，自重减轻一半，相当于降低抗震设防烈度一度。

1.2 钢架结构的土木工程施工周期短 钢架结构土木工程的主要构件和配件多为工厂制作，质量易于保证，工地安装方便；除了基础施工外，基本没有湿作业；构件之间的连接多采用高强度螺栓，安装迅速轻钢结构的最大优点是所有构件均可由工厂制作现场拼接安装，对一般规模较小的工业厂房仅需要一个月左右。

1.3 钢架结构的经济效益好 钢架结构的土木工程通常采用计算机辅助设计，设计周期短，其原材料的种类单一，构件采用先进自动化设备制造；运输方便。所以门式刚架结构的工程周期短，资金回报快，投资效益相对较高。由于施工周期短，可以提前投入使用，提前获取投资效益；因为工程物体本身的自重轻，一般情况下不需要做桩基，可以节省投资；而它的耐久性也比较好，根据目前我国的市场价格，轻钢结构的造价已经低于钢筋混凝土结构，当厂房的跨度越大时，其优势更为明显，这也是它赖以竞争的一大优势。

1.4 钢架结构的抗震性能较好 由于钢架结构属于柔性结构、自重轻，因而它能够有效地降低地震响应及灾害影响程度，极有利于抗震。我国是一个多地震区国家，在地震区的工程中应多多推广应用钢架结构，必可大大地减少地震灾害和人员伤亡。

1.5 钢架结构节能环保，符合可持续发展的战略目标 钢材本身就是一种环保型的材料，可以多次回收，重复利用，建造和拆除时对环境的污染较小，其节能指标可达到百分之五十以上，能很好地满足节能环保的要求，因此钢架结构的住宅工程是绿色环保的工程，符合可持续发展的要求。钢架结构造价相对地较高，应正确运用综合效益分析钢材产量、加工水平、钢材品种、规格、设计技术水平、计算造价的方法等。随着技术的发展，轻质材料的应用，设计方法的改进，钢架结构的造价会逐渐降低。

土木钢架结构拥有这么多的优点，是其它的结构所无法超越以及无法取代的，我们对土木钢架结构进行改良可以说是收益甚多。

2. 改良土木钢架结构的措施

2.1 不断挖掘钢架结构专业设计人员和施工技术工人 我国建成及正在筹建的很多钢架结构的土木工程中，基本上是由国内设计人员所设计的，国内设计人员在土木钢架结构，尤其在住宅钢架结构方面，设计经验非常的不足，导致设计方案过于保守，用钢量过大，增加了土木工程造价的成本。设计人员须加强学习，通过实践，尽快成熟起来。土木钢架结构施工技术虽已成熟，但在钢架结构开发改良方面，国内尚没有成规模的项目；国内中等、高等专业学校的教学内容均未涉及土木钢架结构体系，使得我国土木工程类专业的工程技术人员对这一体系知道的太少，缺乏熟练的技术工人。不断地挖掘钢架结构专业设计人员和施工技术工人对土木钢架结构的改良至关重要，我们应当不断地挖掘这方面的人才。

2.2 制定有针对性的土木钢架结构规范 我国现行的规范是针对土木工程多采用耐火性能好的砖石和钢筋混凝土等材料的结构体系编制的，导致土木工程设计在材料选用方面相比于国外比较苛刻。我们既缺乏对土木钢架受力状况和结构安全性、耐久性的理论分析，也缺乏相关的实验数据，这就使得相关结构设计找不到有针对性的规范作为依据。这种规范不衔接的状况，使土木钢架结构项目无论在工程报建阶段还是在工程验收阶段，都遇到数不尽的障碍与麻烦。因此，我国制定有针对性的土木钢架结构规范迫在眉睫，只有制定了有针对性的土木钢架结构规范，我们才能更好地进行土木钢架结构的改良。

2.3 解决部分土木工程用钢进口的问题 我国很多土木工程钢架用材几乎都是从国外进口，国内大于50mm的厚钢板的许多性能达不到要求。日本已能够生产100mm的厚钢板，且种类较多，比如说高强度低预热板、抗地震的厚钢板、防火厚钢板等。所以我们应当多向外国先进企业学习，学习他们的先进制钢架技术。

我们要采取一些针对性的对策和措施，尽量提高土木钢架结构发展的水平。逐步引进、消化吸收国外的标准。一般情况下，必须执行规范，但是技术标准和规范就其性质来说，永远都是落后于技术发展的。因此，在国内规范不完善时，建造试验工程不仅是应当的，而且是必须的，通过有计划地建造一批试验工程来引进相关的先进技术，促使该技术成熟起来；我国的经济发达地区应当带头开展试点工程，在试点工程取得经验的基础上，编制相应的土木钢架结构技术标准和规范。

3.结语

我国的土木钢架结构已经具备了长期发展的基本条件，土木钢架结构改良已经是我们现今应当解决的首要问题。我们应当利用以下这些基本条件：钢材年产量超过1亿吨，市场供应比较宽裕，多个主要钢架企业分布均匀，供应比较便捷。国产普通碳素钢和低合金钢的主要性能可满足土木钢架结构的要求。马鞍山钢厂已经建成了我国最大的H型钢生产线；北新建材建造了中国第一条金属结构房屋生产线。近年来工程建设部组织了土木钢架结构体系及关键技术的课题研究。随着国家经济实力的增强和和社会发展的需要，我国土木工程钢架的需求十分旺盛，土木钢架结构的改良已经具备了充分的条件，我们只需要一步一步地去实现它。

参考文献：

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