建筑钢结构论文精选(九篇)

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第1篇：建筑钢结构论文范文

论文关键词：高层概况发展体系施工

论文摘要：本文简要介绍了高层、超高层建筑的结构体系，通过对国内已建和在建的高层建筑钢结构国产化问题的调研，分析了在钢材、设计、施工和监理等方面国产化所面临的主要问题，为高层建筑钢结构的发展提出了一些建议。

高层钢结构建筑在国外已有110多年的历史，1883年最早一幢钢结构高层建筑在美国芝加哥拔地而起，到了二次世界大战后由于地价的上涨和人口的迅速增长，以及对高层及超高层建筑的结构体系的研究日趋完善、计算技术的发展和施工技术水平的不断提高，使高层和超高层建筑迅猛发展。钢筋混凝土结构在超高层建筑中由于自重大，柱子所占的建筑面积比率越来越大，在超高层建筑中采用钢筋混凝土结构受到质疑；同时高强度钢材应运而生，在超高层建筑中采用部分钢结构或全钢结构的理论研究与设计建造可说是同步前进。

超高层建筑的发展体现了发达国家的建筑科技水平、材料工业水平和综合技术水平，也是建设部门财力雄厚的象征。来源于/

一、我国的高层与超高层钢结构建筑的发展

我国的高层与超高层钢结构建筑自改革开放以来已有20年的历史，并在设计和施工中积累了不少经验，已有我国自行编制的《高层民用建筑钢结构技术规程》。

1、钢材的国产化

国内钢铁企业根据我国高层建筑钢结构设计标准的要求，制订我国第一部高层建筑钢结构的钢材标准《高层建筑结构用钢板》(YB4104-2000)，比目前仍在实施的《低合金高强度结构钢》(GB/T1591-94)又前进了一步，其性能指标优于国外同类产品。

2、钢结构设计国产化

截止2003年3月，我国已建和在建的高层建筑钢结构有60余幢，按其结构类型划分，钢框架-RC核心筒占4314%，SRC框架-RC核心筒占1617%，二者合计6011%；钢框架-支撑体系占1813%；巨型框架占813%；纯钢框架占617%，筒体和钢管混凝土结构各占313%。统计表明，目前我国高层建筑钢结构以混合结构为主。

鉴于我国对混合结构尚未进行系统的研究，所以《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)暂不列入这种结构类型是合理的。

国家标准《高层民用建筑钢结构技术规程》(JGJ99-98)和《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)等有关高层建筑最大高度和最大高宽比的规定，在一般情况下，应遵守规范的规定，否则应进行专项论证或试验研究。建设部第111号令《超限高层建筑工程抗震设防管理规定》和建质[2003]46号文《超限高层建筑工程抗震设防专项审查技术要点》，对加强高层建筑钢结构设计质量控制意义重大，具有可操作性。

钢结构设计分两个阶段，即设计图阶段和施工详图阶段。现在有的设计院完全采取国外设计模式，无构件图、节点图和钢材表等，对工程招投标和施工详图设计带来不便。因此，建议有关部门对此做出具体规定。关于节点设计问题，国内应多做一些理论和试验研究工作，比如柱梁刚性节点塑性铰外移和防止焊接节点的层状撕裂等。由于钢结构的阻尼比较低，在研发各种耗能支撑和节点的减震消能体系方面，国际上研究和应用较多，国内应加快进行此方面的研究。

二、高层及超高层结构体系

对于高层及超高层建筑的划分，建筑设计规范、建筑抗震设计规范、建筑防火设计规范没有一个统一规定，一般认为建筑总高度超过24m为高层建筑，建筑总高度超过60m为超高层建筑。

对于结构设计来讲，按照建筑使用功能的要求、建筑高度的不同以及拟建场地的抗震设防烈度以经济、合理、安全、可靠的设计原则，选择相应的结构体系，一般分为六大类：框架结构体系、剪力墙结构体系、框架—剪力墙结构体系、框—筒结构体系、筒中筒结构体系、束筒结构体系。

三、钢结构制作与安装1、钢柱的安装

钢柱是高层、超高层建筑决定层高和建筑总高度的主要竖向构件，在加工制造中必须满足现行规范的验收标准。

100m高的超高层钢柱一般分为8～12节构件，钢柱在翻样下料制作过程中应考虑焊缝的收缩变形和竖向荷载作用下引起的压缩变形，所以钢柱的翻样下料长度不等于设计长度，即使只有几毫米也不能忽略不计。而且上下两节钢柱截面完全相等时也不允许互换，要求对每节钢柱应编号予以区别，正确安装就位。

矩形或方形钢柱内的加劲板的焊接应按现行规范要求采用熔嘴电渣焊，不允许采用其他如在箱板上开孔、槽塞焊等形式。

钢柱标高的控制一般有二种方式：

(1)按相对标高制作安装。钢柱的长度误差不得超过3mm，不考虑焊缝收缩变形和竖向荷载引起的压缩变形，建筑物的总高度只要达到各节柱子制作允许偏差总和及钢柱压缩变形总和就算合格，这种制作安装一般在12层以下，层高控制不十分严格的建筑物。

(2)按设计标高制作安装。一般在12层以上，精度要求较高的层高，应按土建的标高安装第一节钢柱底面标高，每节钢柱的累加尺寸总和应符合设计要求的总尺寸。每一节柱子的接头产生的收缩变形和竖向荷载作用下引起的压缩变形应加到每节钢柱加工长度中去。

2、框架梁的制作与安装

高层、超高层框架梁一般采用H型钢，框架梁与钢柱宜采用刚性连接，钢柱为贯通型，在框架梁的上下翼缘处在钢柱内设置横向加劲肋。

框架梁应按设计编号正确就位。

为保证框架梁与钢柱连接处的节点域有较好的延性以及连接可靠性和楼层层高的精确性，在工厂制造时，在框架梁所在位置设置悬臂梁(短牛腿)，悬臂梁上下翼缘与钢柱的连接采用剖口熔透焊缝，腹板采用贴角焊缝。框架梁与钢柱的悬臂梁（短牛腿）连接，上下翼缘的连接采用衬板(兼引弧板)全熔透焊缝，腹板采用高强螺栓连接。

由于钢筋混凝土施工允许偏差远远大于钢结构的精度要求，当框架梁与钢筋混凝土剪力墙或钢筋混凝土筒壁连接时，腹板的连接板可开椭圆孔，椭圆孔的长向尺寸不得大于2d0（d0为螺栓孔径），并应保证孔边距的要求。

框架梁的翻样下料长度同样不等于设计长度，需考虑焊接收缩变形。焊接收缩变形可用经验公式计算再按实际加工之后校核，确定其翻样下料的精确长度。

框架梁上下翼缘的连接可采用高强螺栓连接或焊接连接，目前大部分采用带衬板的全熔透焊接连接。施工时先焊下翼缘再焊上翼缘，先一端点焊定位，再焊另一端。

第2篇：建筑钢结构论文范文

[关键词]钢结构;钢材;普通碳素钢;结构钢

提起钢结构用钢大家并不陌生,像Q235和Q345这样的钢材是最常用的,也是生活中接触最多的。的确,从材性、材质方面看,现在市场充分供应的Q235及Q345号钢的各类钢材,可以保证建筑钢结构的基本需求。钢结构是以钢材制作为主的结构,是主要的建筑结构类型之一。它的基本特点是强度高、自重轻、刚度大、材料匀质性和各向同性好。

因此,用什么类型的钢材对钢结构的影响很大。下面就从钢结构用钢的钢种钢号及版带钢中的钢结构用钢这两方面对钢结构的选用做一介绍。

一、钢结构用钢的钢种钢号

1.普通碳素结构钢

普通碳素结构钢,按用途可以分为:一般用途普通的普通碳素和专用普通碳素钢。

按含碳量及屈服强度高低分为5种牌号:Q195,Q215,Q235,Q255,Q275.QISH其中钢结构主要用Q235号钢。Q215和Q255也可作结构用,但是产量和用量相对较少。

使用该标准钢号要注意一下几点:

(1)该标准钢号主要用作工程用和一般结构用钢。

(2)该标准钢在在使用品种方面主要有钢板,钢带和型钢。

(3)该标准钢号可用作焊接和栓接结构用钢。但焊接结构不宜选用A级钢,除非有含碳量<0.0022的保证,以保证良好的可焊性。

(4)该标准钢号一般在热轧状态下交货和使用。

2.焊接结构耐候钢

在钢中加入少量合金元素,其耐候性较焊接结构耐候钢更好。其牌号为Q295GNH,Q295NHL,Q345GNHL。

3.低合金钢

低合金钢,按用途可以分为:低合金结构钢:耐腐蚀用钢:低温钢:钢筋钢:耐磨钢:特殊用途的专用钢。按屈服强度高低分为5种牌号,每牌号钢中分别包含了若干钢种,其中钢结构用为Q345,Q390,Q420三个牌号。

二、板带钢中的钢结构用钢

结构用的板带钢主要有:热轧钢板和钢带,冷轧钢板和钢带,花纹钢板以及高层建筑结构用钢板。

三、钢材选用的标准

1.用于承重的冷弯薄壁型钢、轻型热轧型钢和钢板,应采用先行国家标准《碳素结构钢》GB/T700规定的Q235钢和《低合金高强度结构钢》GB/T1591规定的Q345钢。

2.门式刚架、吊车梁、和焊接的檩条、墙梁等构件宜采用Q235B或Q345A及以上等级的钢。非焊接的檩条和墙梁等构件可采用Q235A钢。当有根据时,门式刚架、檩条和墙梁可采用其他牌号的钢制作。

《钢结构设计规范》GB50017-2003中3.3.1规定,承重结构的钢材宜采用Q235钢、Q345钢、Q390钢和Q420钢,其质量应分别符合现行国家标准碳素结构钢》GB/T700和《低合金高强度结构钢》GB/T1591的规定。当采用其他牌号的钢材时,尚应符合相应有关标准的规定和要求。

这些都是钢结构的一些用钢,当然还有其他的。以钢材制作为主的结构,是主要的建筑结构类型之一。钢材的特点是强度高、自重轻、刚度大,故用于建造大跨度和超高、超重型的建筑物特别适宜;材料匀质性和各向同性好,属理想弹性体,最符合一般工程力学的基本假定;材料塑性、韧性好,可有较大变形,能很好地承受动力荷载;建筑工期短;其工业化程度高,可进行机械化程度高的专业化生产;加工精度高、效率高、密闭性好,故可用于建造气罐、油罐和变压器等。其缺点是耐火性和耐腐性较差。主要用于重型车间的承重骨架、受动力荷载作用的厂房结构、板壳结构、高耸电视塔和桅杆结构、桥梁和库等大跨结构、高层和超高层建筑等。钢结构今后应研究高强度钢材,大大提高其屈服点强度;此外要轧制新品种的型钢,例如H型钢(又称宽翼缘型钢)和T形钢以及压型钢板等以适应大跨度结构和超高层建筑的需要。由于钢结构的这些特点,它将会在建筑方面占有很重要的地位。

参考文献:

[1]中华人民共和国建设部和中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局.钢结构设计规范.

[2]低合金高强度结构钢—GB1597-94.

第3篇：建筑钢结构论文范文

1.1研究背景

不断扩大的城市化进程将会越来越多的利用到国家的土地，这些土地将会转变为工业用地，而之前工业生产对自然资源的争夺，使得我国的工业在生产过程当中出现了很多高消耗、重污染的工业疾病，这将会对我国的环境造成不可估量的伤害和破坏。面对这样的情况，我们的工业决策者们正在逐渐调整自身的工业发展模式，正在向节约资源的生产模式进行转化。

1.2研究意义

本文研究的意义是为了让更多的人去接受轻型钢结构，让人们能够真实的感受到轻型钢结构建筑在工业建筑设计领域中的广阔发展前景，改变工业建筑在大众记忆里的传统形象，为我国工业的现代化以及工业领域的可持续发展路线贯彻落实贡献力量。

2轻型钢结构在工业建筑中应用的特点

建筑钢结构材料大多数采用的是薄壁型钢、圆钢、角钢等，拼接成多种轻型的承重结构形式，比如轻型的门式钢架、多层建筑钢结构、网壳等。此外，轻型钢结构和其他传统钢结构相比，其用钢量指标相对比较低，而轻型钢结构最大的一个特点就是轻，它主要是由轻型的建筑材料和轻型的钢构件组成的，它的出现可以满足人们对工业生产以及日常生活建筑空间的不同需求。

3轻型钢结构在工业建筑中应用的建筑优势

3.1建筑空间实体轻巧

轻型钢结构的截面比较小，而且自重很轻，其承重结构截面可根据实际的受力状况进行相应的设计，它要比普通的钢结构所使用的工字钢截面受力更加合理。因为轻型钢结构自重只有普通钢结构建筑的一半左右，这样就可以节约建筑的成本。此外，轻型钢结构体系所采用的空间体系分析方法优化了结构设计，已经形成了自身独特的设计理论，它能够满足工业生产对大型无柱空间的需求，与此同时，轻型钢结构的支撑结构截面很小，不会占用室内的建筑面积，这也为工业建筑室内留出了生产、储藏的空间。

3.2轻型钢结构主体稳定

轻型钢结构建筑的建筑材料重量轻，而且材质分布很均匀，材料本身就具有非常好的抗震功能。轻型钢结构主要的承重构件是钢结构的，所采用的钢材塑性、韧性都非常好，而且钢结构自身还可以承受很大的动力荷载，轻型钢结构的杆件基本上都是在工厂经过精密的计算之后加工出来的，这也在一定程度上保证了钢材的质量。在一些地震比较频繁的地区，轻型钢结构体系始终是厂房建设的首选钢材结构，同时还被用做地震后的救灾安置房钢材。用于地震救灾安置房主要是因为轻型钢结构体积轻，因为地震区在震后还会出现很多的余震，这些余震虽然震感不是特别强烈，但是对于一个刚刚经过大地震的地区来讲则是致命的，所以运用轻型钢结构材料作为安置房的钢材，可以很好保护人们免受第二次的伤害。

3.3施工建筑方式简单方便

轻型钢建筑是采用最为先进的自动化制造设备批量生产出来的，建筑的大体可以进行现场组装，在现场安装的时候不会受到气候等外界因素的影响，施工的速度非常快，一般比较普通的厂房在三个月之内就能够完全安装完毕。

4轻型钢结构工业建筑空间设计

4.1整体式轻型钢结构体系

门式钢架建筑体系的结构工业化生产程度会更高一些，在建筑使用后，进行拆除时对资源的重复利用率也是最高的，这种建筑体系非常适用于工业厂房和仓库的建设，也正是因为如此，这种建筑体系逐渐成为了现阶段工业建筑设计中使用最广的一类轻型钢结构建筑体系。

4.2轻型钢结构屋盖体系

4.2.1网架结构

网架结构最早是在20世纪40年代兴起的，一经兴起就取代了当时普遍使用的钢筋混凝土壳体结构，之后又建造了一些非常经典的公共建筑，比如英国的哈罗文娱中心、美国的芝加哥国会大厅、我国的首都体育馆等建筑都是网架结构的。

4.2.2网架结构的特点

第4篇：建筑钢结构论文范文

【关键词】建筑钢结构，焊接技术，现状，发展趋势

改革开放以来，我国的国民经济取得了尤为迅速的发展，而随着物质基础的日趋牢固，当前对各种基础设施建设的需求也越来越大，对各型建筑的要求无论是数量还是质量都有极大的增长，这一方面是生产力发展的迫切需要，另一方面是建筑行业本身能力与水平不断提升的内在要求。钢结构建筑作为当前建筑物中的一种主要形式，可以说与混凝土建筑具有同等重要的地位，并且钢结构建筑还具有诸多混凝土建筑不具备的性能，因此被越来越多的应用到建筑之中。时代的发展对于建筑提出了更高的要求，钢结构建筑的焊接技术也需要保持与时俱进。

1 我国钢材的使用情况概述

我国每年的钢产量是非常大的，而巨大的钢产量意味着巨大的焊接需求。建筑行业是钢铁的消耗大户，因此探究建筑钢结构的焊接技术具有重要的意义。相较于其他的建筑形式，钢结构建筑的施工周期更短，适应性强、外形丰富、施工方便，因而钢结构被广泛应用于高层建筑、厂房、仓库、码头、桥梁等的施工中，现代经济的发展使得各种基础设施的建设项目越来越多，对于钢材的用量越来越大的同时，对钢结构的焊接技术也提出了更高的要求。

2 建筑钢结构焊接技术现状分析

2.1 焊接技术和焊接材料的发展现状

近些年来我国除了在经济方面取得了举世瞩目的成就，在工业方面同样实现了跨越式的进步。随着钢结构建筑在建筑领域中的应用越来越广泛，各种新型建筑钢结构的焊接技术也层出不穷，焊接技术的进步带来了钢结构建筑的发展。当前各种焊接技术种类繁多，但是并没有出现哪一种焊接技术能够广泛适用于各种建筑钢结构的焊接之中，钢结构建筑的施工仍旧需要根据建筑的原材料以及焊接材料来确定焊接技术与焊接工艺。

2.2 建筑钢结构焊接设备的发展现状

焊接设备的质量与建筑钢结构焊接的质量息息相关，虽然我国的钢结构建筑越来越多，对于焊接技术的应用也越来越多，但是在焊接设备方面的发展却一直处于停滞状态，当前焊接施工中很多设备都是从国外进口或者采用国外技术在中国制造，我国并不具有核心知识产权，这不仅带来了更加高昂的焊接成本，也不利于我国钢结构行业的发展。从当前的情况来看我国的钢结构制造企业与国外企业仍旧存在一定的差距亟待弥补。

2. 3 焊接技术人员的培养现状

随着市场上的钢材的种类日益增多，钢结构的焊接工作对于技术人员的技术水平及综合素质的要求也越来越高，虽然我国的钢结构建筑被广泛的应用，但是对于专业技术人员的培养却仍旧稍显不足，与发达国家相比我国在对相关技术人员的培训、管理以及资质考核等方面还有诸多差距，这就导致了从事建筑钢结构焊接的工作人员职业素质参差不齐，既不利于建筑工程的施工也不利于我国焊接技术的发展。

3 建筑钢结构焊接技术的发展趋势

3.1 新技术的创新应用

1） 高强钢焊接技术。随着城市土地资源的日益稀缺，城市的建筑越来越高，这就对建筑钢结构的强度提出了更高的要求。当前将高强钢应用于建筑钢结构中的情况也越来越多，为了保证高强钢焊接之后的强度能够达到要求，高强钢的焊接技术更为严格，需要控制好焊接电压、电流、焊接速度、冷却时间以及焊缝当中碳氧等元素的配置比例，同时还要控制好应力和变形。

2） 低温焊接技术。建筑钢结构的焊接同样会受到温度的影响，在低温下焊接时焊缝会出现裂纹，在工作状态下容易发生脆断，而低温焊接技术的出现则很好地解决了低温天气对于钢结构施工的影响，国家体育场“鸟巢”的钢结构工程就是最显著的代表。一般来说低温焊接技术的应用温度要在 -15 ℃以上，温度太低时测温仪以及送丝机的工作状态难以保障。

3） 组合楼板栓钉穿透焊技术。当前我国高层建筑钢结构对于组合楼板的使用也越来越多，这使得组合楼板栓钉穿透焊技术应时而生。所谓的组合楼板栓钉穿透焊技术指的是在焊接时通过电弧的燃烧使得栓钉穿透压型钢板并焊接在钢梁的表面上，栓钉将组合楼板紧密结合在一起，使得楼板的强度能够达到设计使用的需求。

4） 铸钢及铸钢节点焊接技术。对于一些跨度比较大的大型厂房建筑或者体育馆类的建筑，铸钢及铸钢节点焊接技术得到了很好的应用。铸钢及铸钢节点焊接技术在处理复杂多变的建筑造型时更为有效，但是这种焊接方式也不是最完美的，因其含碳量比较高，在焊接时容易带入各种杂质，而且铸态时的组织晶粒比较大，导致了其焊接性能会相对差，所以铸钢节点对于焊接工艺的要求也很高，主要表现在减少残余应力来防止裂纹的产生。

3. 2 焊接设备的创新发展

随着科技的发展，焊接设备也处在不断的更新换代之中，当前建筑钢结构焊接施工中主要使用的机械有手工电焊机、电渣焊机、MIG 和 MAG 焊机、埋弧焊机等，随着科技的发展以及人们对于可持续发展的不断追求，焊接设备必将朝着高效节能的方向发展。新型焊接设备可以采用逆变电源以及微处理器，逆变电源的出现能够显著降低焊接设备的质量和体积，而微处理器的应用则能够提高其智能性，用同一台焊接设备实现多种焊接技术。

3. 3 提高焊接技术人员的素质

焊接技术人员的职业素质对于建筑钢结构的焊接质量的影响至关重要，而随着各种新型焊接技术的发展，焊接技术人员必须不断地提高自身的职业素质才能满足建筑钢结构焊接的要求。作为一门专业性非常强的技术，从事建筑钢结构焊接技术的人员需要进行严格的培训和考核，获取相关的操作资格，以此来保证操作的质量。而各种新型钢材的出现使得新兴的焊接技术也层出不穷，想要提高建筑钢结构的焊接质量，相关焊接的工作人员需要不断提高自身的知识水平，了解各种新型钢材的物理性能和焊接方法，从而推动焊接技术的发展。

4 结语

高层建筑的形式层出不穷，钢结构建筑的广泛使用对焊接技术提出了更高的要求，笔者从焊接技术和焊接材料的发展现状及建筑钢结构焊接设备的发展现状、建筑技术人员的培养现状探究了建筑钢结构焊接技术的发展趋势，作为我国经济发展的支柱型产业，建筑钢结构焊接技术在建筑行业中占有举足轻重的地位，建筑行业需要审度当前科技发展的形势，从新技术、新设备、新人员三个角度来考虑建筑钢结构焊接技术的发展趋势，从多个方面来提高建筑钢结构的焊接质量，以便充分保证建筑物的整体质量，继而创造更大的经济效益和社会价值。

参考文献：

[1] 李 斌. 建筑钢结构焊接技术的发展现状和发展趋势[J].科技创新与应用，2013（ 13） ：245-246.

[2] 李方芳. 我国建筑钢结构焊接技术的发展现状及未来发展趋势[J]. 科技风，2014（ 18） ：165-166.

[3] 李雪峰. 我国建筑钢结构焊接技术的发展现状与发展趋势[J]. 科技创新导报，2015（ 8） ：67-68.

[4] 段 斌，孙少忠. 我国建筑钢结构焊接技术的发展现状和发展趋势[J]. 焊接技术，2012（ 5） ：6-7.

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第5篇：建筑钢结构论文范文

中图分类号：TU97文献标识码： A 文章编号：

一、前言

随着我国经济的快速发展，钢结构在我国的建筑业中的使用虽然起步比较晚，但是发展的速度却是十分迅猛，近年来出现了许多著名的钢结构工程，例如，上海的金茂大厦、深圳的赛格大厦、大连世贸中心等钢结构的应用特别是在高层建筑中的应用为我国的建筑行业快速发展起到了极大的推动作用。

二、钢结构的施工技术

近年来，由于钢结构施工速度快以及工业化强度高的特点，使得钢结构在高层建筑施工中应用越来越广泛。高层建筑的钢结构类型有很多，比如高层重型钢结构、大跨度空间钢结构、钢筋混凝土组合结构等等。钢结构是一种热传导性很好的金属材料，当发生火灾时钢结构的热传导性会给整个高层建筑带来毁灭性的破坏。所以，当高层建筑采用钢结构时，施工过程中，我们必须加强对防火设施的设计与施工，以确保真正遇到火灾时能尽量减少损失。高层建筑的钢结构施工要依赖于大型塔吊，所以，塔吊起重能力的高低和幅度要求直接影响钢结构安装效率的高低。塔吊通常分为附着塔吊和内爬式塔吊，附着塔吊的造价比内爬式高很多，但是它们的起吊的能力相差不大，所以从经济上考虑，优先选用内爬式塔吊进行钢结构高层建筑的施工。

1、钢柱钢梁的安装

（一）钢柱吊装，钢柱竖直于地面，钢柱影响了建筑高度和层数。对其生产加工需考虑目前行业标准。钢柱在用料制作时要注意焊接过程会导致材料收缩并且将其竖直放置后受力改变后也有可能受向下的压力扭曲，因此翻样、下料时选择材料要比完成长度略长些，大概几毫米的差距。且钢柱上相两截的尺寸即使一样也不能互换。每节钢柱用编号加以区分。准确安装。高层钢结构吊装一般需划分吊装作业区域，吊装按划分的区域，平行顺序同时进行。为了避免钢柱安装的时候撞坏螺栓丝牙部位，要在地脚处安装保护保护装置。钢柱被吊起来等待安全前需做好前期设置工作，在预定位置按好应用于上下的梯子，挂蓝等。起重时用双机还是单机设备的选择根据高柱的轻重和起重机的载重能力来判定。双机抬吊时，钢柱吊离地面后在空中进行回直。单机吊装时需在柱子根部垫以垫木，以回转法起吊，严禁柱根拖地。钢柱就位后，先调整标高，再调整位移，最后调整垂直度。柱子要按规范规定的数值进行校正标准柱子的垂直偏差应校正到零。当上柱与下柱发生扭转错位时，可在连接上下的耳板处加垫板进行调整。为了控制安装误差，对高层钢结构先确定标准柱。正方形框架取4根转角柱，长方形框架当长边与短边之比大于2时取6柱，多边形框架则取转角柱为标准柱。钢柱轴线位移校正，以下节钢柱顶部的实际柱中心线为准，安装钢柱的底部对准下节钢柱的中心线即可。校正位移时应注意钢柱的扭转，钢柱扭转对杠架安装很不利。

（二）钢梁吊装，主梁起吊前期要调查好各项安全设施，梁上安装好辅助工具：扶手干，绳。起吊安装到位后把扶手绳和柱子紧紧挤在一起，确定稳固。这是

施工安全的重要组成部分。通常情况下选择梁上边界处打孔使之成为吊点。它的大小和方位反映的是钢梁跨度的大小。如果小梁数量很多也可以用一次多吊的方法节省时间。此外还有一种方法增加施工安全和效率是将梁、柱在地面组合成一个大的整体一次性起吊，但需要保证整体性不会因为高空重力而散架。

2、高强螺栓连接

高强度螺栓连接有三个步骤，分别是节点处理、螺栓安装以及螺栓紧固。在钢结构架设调整完毕后，要对接合件进行矫正，消除接合件的变形、错位和错孔、板束接合摩擦面要贴紧后才能安装。螺栓安装时要按照同一个方向穿进，最好采用由内而外的方向进入螺栓，这样安装时比较方便。安装螺栓时也要掌握一定的尺寸，如果不能顺利组合时不能硬来，可以用浇刀来调整孔的大小。安装完后还要用砂轮打磨掉螺栓上的毛糙部位，使其贴合度高。螺栓紧固时，分为初拧和终拧。如果钢板扭曲和螺栓的切合程度不是很紧实，就需要进行初拧，防止钢板和螺栓相互影响，初拧的轴力一般能达到标准轴力的60%~80%。终拧是对螺栓做的最后的紧固，终拧的轴力值要符合设计要求的标准轴力，终拧时预拉力的损失、根据试验，一般为设计预拉力的5%~10%。终拧扭矩可以根据下面的公式进行计算：

M=（P+ΔP）·k·d

其中：M-终扭矩kNom；

P-设计预拉力kN；

ΔP-预拉力损失值，一般为设计预拉力的5-10%；

k-扭矩系数；

d-螺栓公称直径（mm）。

3、钢结构焊接

钢结构的焊接焊缝分为工厂制作焊缝和现场安装焊缝两大类。设计要求分为I、Ⅱ、Ⅲ级，I级焊缝要求最高，Ⅲ级焊缝要求最低。Ⅲ级焊缝只需要进行外观检查，表面应无气孔、夹渣、弧坑裂纹等缺陷。I、Ⅱ级焊缝应进探伤检验，其检验方法按以下原则确定：①对工厂制作的焊缝，应按每条焊缝计算百分比，且探伤长度应不小于200mm。②对现场安装焊缝，应按同一类型，同一施焊条件的焊缝条数计算百分比，探伤长度应不小于200mm，且应不少于1条焊缝。Ⅰ级焊缝的探伤比例为100％，Ⅱ级焊缝的探伤比例为20％。施工中钢柱之间的连接常采用坡口电焊连接。主梁与钢柱间的连接，一般上、下翼缘用坡口电焊连接，而腹板用高强螺栓连接。次梁与主梁的连接基本上是在腹板处用高强螺栓连接，少量再在上、下翼缘处用坡口电焊连接，柱与梁的焊接顺序，先焊接顶部柱、梁节点，再焊接底部柱、梁节点，最后焊接中间部分的柱、梁节点。对坡口进行电焊粘贴的前期工作有检测坡口平实度、清理杂物废物使之符合焊接标准、先加温使其适应焊接、两个柱子结合时用两个焊接人员两边同时开工，柱子和梁也采用这种连接方式，这样可以缓解形状不对称或变形。对于厚板的坡口焊，打底层焊多用直径4mm焊条焊接，中间层可用5mm或6mm焊条，盖面层多用直径5mm焊条。三层应连续施焊，每一层焊完后及时清渣。焊缝余高不超过对接焊体中较薄钢板厚的1/10，但也不应大于3.2mm。焊后当气温低于0℃时，用石棉布保温使焊缝缓慢冷却。焊缝质量检验均按二级检验标准检验。

4、安全施工，是钢结构施工中的重要环节，高层钢结构施工的特点是高空、悬空作业点多。为了杜绝安全事故，项目部成立安全监督小组，设立专职安全员，严格管理，制定周密完的安全生产条例，对职工进行定期安全教育，树立“安全第一，预防为主”的思想。在严格管的基础上，项目部不惜花费大量人力、物力、财力进行严密的防保。

三、结束语

本文通过介绍了高层建筑施工过程中，钢结构技艺的各个阶段，细述了流程必须措施。列举大量数字以求明确化地使相关从业人员有所参考和批评指导。强调了施工安全的各种危害和预防事故的重要手段，最后解释了前期设计的图纸对未来工作的影响作用，目的是钢结构工作能够更加科学化实用化，为更多人所接受。

参考文献：

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[2]重庆大学等三校．土木工程施工技术[期刊论文]．北京：中国建筑工业出版社，2003．

[3]崔晓强; 胡玉银; 吴欣之.超高层建筑钢结构施工的关键技术和措施[期刊论文].建筑机械化2009-06

[4]万荣涛.浅谈超高层建筑钢结构施工技术[期刊论文].浙江建筑2009-03

第6篇：建筑钢结构论文范文

【关键词】钢结构，建筑，发展

目前国内外的建筑结构主要是混凝土结构和钢结构，混凝土结构目前在我国应用较多，而钢结构的应用没有混凝土那样的普遍，但其发展具有很大的潜力。由于混凝土结构有很多缺点，和科技的进步和环保意识的提高，钢结构得到了很大的发展。

一、选题背景

近数十年来，前苏联、美国、日本三个国家一直是世界上钢产量居前三位的国家，其钢产量轮流位居世界第一位。因此，这几个国家的建筑钢结构建设事业蓬勃发展。而在同一时期，我国在这方面的发展则比较缓慢，水平也相对落后。近几年来，随着我国改革开放政策的实行和推进，我国的经济建设工作取得了突飞猛进的进展。在此期间，我国的钢产量一跃成为世界第一位。1996年，我国钢产量首次突破亿吨大关；1998年我国钢产量已达11434万t，而且每年增产300万t.钢产量的增长为发展我国建筑钢结构建设事业创造了极好的时机。同时，钢结构在我国发展迅速，应用扩大、用量增大，涌现出一大批优秀钢结构设计人员，设计软件和科研成果不断开发，修订了钢结构设计、施工、质量验收规范，编写技术规程、设计图集90多本，出版了大量钢结构专业教材，论文著作和应用手册。钢结构设计规范修订已经启动，钢材单设一章，钢材产品标准修订基本完成。一大批有实力的钢结构安装企业承担了国内重点大型钢结构工程安装，新技术、新工艺、新设备层出不穷，其施工安装水平达到了国际先进水平。钢结构配套产品齐全。2007年10月经科技部批准成立的“国家钢结构工程技术研究中心”在中冶集团建筑研究总院成立。2008年6月上海同济大学成立建筑钢结构教育部工程研究中心。根据协会这几年陆续统计出来的数据显示，近几年钢结构消耗钢材的总量，2000年为850万吨，今年应该在2300万吨左右，到2010年达到2600万吨，占钢材产量从现在的4.28%，发展到2010年达到5.5%。这充分说明我们钢结构行业有很大的发展空间，发展的情况基本上还比较正常。

二、钢结构的定义

钢结构是把钢板、圆钢、钢管、钢索及各种型钢等钢材加工、连接、安装组成的工程结钢结构需要承受各种可能的自然和人为环境的作用，是具有足够可靠性和良好社会经济的工程结构物和构筑物。由于钢材可以回收冶炼而重复利用，所以钢结构是一种节能环保型、可循环使用的建构，符合经济持续健康发展的要求。除了在高层建筑、大型厂房、大跨度空间结构、轻钢结住宅建筑中大量采用钢结构外，各部门中也大量采用钢结构，如公路铁路桥梁、火电主厂义锅炉钢架、输变电铁塔、广播电视通信塔、海洋石油平台、核电站、风力发电、水利建设、地础钢板桩等。城市建设需要大量的钢结构，如地铁、城市轻便铁路、立交桥、环保建筑、公施、临时建筑等。

三、钢结构发展简介

从美国、日本、欧洲一些发达国家的经验看，建筑业即将成为钢材的主要市场。而目前我国与之相比还有差距。因此我国的高层建筑钢材到目前为止还都从国外进口，特别是大于50mm的厚钢板，国产产品的Z向性能尚达不到要求。国外不仅钢板厚度较大，而且可以满足各种性能要求。如日本已经能够生产的100mm的厚钢板，具有以下类型： ①有高强度低预热型（以前预热75℃，现在预热50℃）的厚钢板590N/mm2级（HT590级）；②抗地震的厚钢板，主要有低屈服比高强度钢材（HT590～HT780级）和低屈服点钢板，这种钢材日本重点生产，用于次要结构上，当地震时这种材料先屈服，保证主要 结构减少地震损失；③防火厚钢板。有400N/mm2及490N/mm2，当其在600℃ 时屈服强度还能达到常温下的2/3；④装饰用的奥氏体不锈钢板及铁素体不锈钢板（沿海用，优于前者 ）。目前，国内高层钢结构钢材几乎都从国外进口，工程总承包由国外承担，制造和安装则由国内廉价劳动力承包，这种局面应从速扭转，因为这与我国产钢大国的地位很不相称。大跨度钢结构钢材不像高层钢结构那样突出，但设计方案经常国外中标，这种局面与中央强调建立我们自己的创新体系的号召相距甚远，应该引起我国建筑界的关注，是水平低还是其它原因，值得我们深思。

四、钢结构建筑发展前景

我国的钢结构产业已进入跨越式发展的新阶段。钢结构建筑规模越来越大、跨度越来越大、造型越来越新颖独特，有很大的发展潜力。以前我国的钢结构发展缓慢主要是因为钢结构造价高（毕竟我们是发展中国家）以及钢材产量有限。今非昔比，钢结构施工速度快，施工污染小，重量轻，这些优势让它成为未来的发展趋势。钢结构建筑发展的同时，还推动了新型钢结构制造业的发展，钢结构生产规模从几百万吨发展到2000万吨以上。同属于金属制造业，对钢材进行深加工的产品还有焊接钢管、金属丝、绳、铰线及冷弯型钢，其产量已经超过6000万吨以上。由此可见，钢结构建筑行业是一个正在蒸蒸日上、向着更高阶段发展的朝阳行业。

五、结论

随着机电钢结构是今后发展的一个方向，随着科技的进步，审美观念改变必然使得钢结构建筑不断的去扩展自身的表达语汇而寻求发展。我们提倡的是抛弃风格，从结构的理性主义出发，从现代和传统的建筑结构中吸取精华，创造出技术和艺术有机融合的钢结构精品建筑。我们要分清楚，钢结构框架是建筑中承重体系和服务部分，它不是建筑使用中的主要部分，钢结构建筑的设计首先要遵循建筑设计的一般原则，然后才是发挥钢结构的优势。

参考文献：

[1]陈绍蕃，顾强等.钢结构基础.北京：中国建筑工业出版社，2007.

[2]夏志斌.钢结构设计原理.北京：中国建筑工业出版社. [M] 1994.

[3]陈绍蕃.钢结构设计原理.北京：科学出版社，2005.

[4]张耀春.钢结构设计原理.北京：高等教育出版社，2004.07.

第7篇：建筑钢结构论文范文

【关键词】高层钢框架结构；施工工艺；焊接变形

1引言

高层结构的行业标准《高层民用建筑钢结构技术规程》虽然已经颁布，但在我国，真正意义上的纯钢结构高层建筑采用的仍较少，普遍采用的是钢框架-混凝土核心筒结构，虽然其具有造价低、用钢省等优点，但其应用范围和技术上还有待进一步研究和完善。而且我国的建筑钢材存在很大不足，在品种、规格和质量水平上和发达国家还有较大差距。在高层钢框架结构施工领域，技术水平高、管理能力强的建筑企业很少，钢框架结构施工成套技术尚处于完善阶段。为此，有必要加强对高层框架结构的施工工艺及其焊接变形方面的探讨，这也是本论文的研究出发点。

2高层钢框架结构施工工艺及其变形分析

2.1 钢框架结构施工特点分析

钢框架结构施工技术，主要包括钢柱、钢梁、楼梯的吊装、测量校正、连接、压型钢板的铺设等工序，但在钢结构施工的同时往往要穿插土建、机电等部分的施工。钢框架结构的施工必须要与土建等其它单位进行密切配合，做到统筹兼顾，才能高效、高质地完成施工任务。其主要特点有：

2.1.1 测量、定位、放线精度要求高。测量、定位、放线是贯穿制作和安装阶段的控制重点。在高层钢框架结构安装中，由于体型大，误差积累将非常显著，柱子或其它构件微小的偏移会造成上部很大的变位，极大地改变结构的受力，影响设计效果，甚至产生工程事故。

2.1.2 钢框架结构安装中，由于钢材热胀冷缩现象突出，天气、温度等条件影响大，温度变化会对安装精度产生较大影响。特别是在钢构件连接中，焊接和螺栓连接受天气、温度影响更大。在焊接技术规程中规定，自然条件不能满足焊接环境要求时，要采取人工措施给焊接创造条件，比如焊条的预热、钢板的预热加温等。

2.1.3 钢结构安装对起重、运输等机械的性能要求高。由于钢构件重量大、体型大，高层钢框架结构安装中高空作业多，对吊装过程中的技术要求高，吊装中不同工况条件下的施工荷载必须同其自身设计承载力相吻合，钢构件在运输、堆放、起吊、就位及安装过程中，要按事先模拟设计的条件进行。

2.1.4 由于钢材的特点，决定了钢框架结构要求防腐、防火严格。

2.1.5 高层钢框架结构安装工程量大，构件多，现场往往必须设置临时堆放场地及相应的中转堆场才能满足安装需要。

2.2 钢框架焊接变形分析

2.2.1 钢结构变形类型

钢结构变形类型，可分为总体变形和局部变形两类。总体变形是指整个结构的外形和尺寸发生变化，局部变形是指结构构件在局部区域出现变形。二者可能单独出现，但更多地是组合出现。它们都会影响结构的诸多方面，如外观、刚度和稳定性等，降低承载力，危及结构安全。

2.2.2 钢结构变形原因

钢材的初始变形；加工制作中的变形；运输及安装过程中产生的变形；使用过程中产生的变形等。

2.2.3 变形控制方法

传统的经验方法是制定合理的吊装、焊接方案等，如采用先内而外的吊装顺序、对称焊接等，在测量控制上预留变形等，这种笼统地控制方法在一定条件下可以取得较好的效果，但遇到复杂、多变的条件，效果有限。

焊接变形是高层钢结构框架变形的主要构成因素，但相关的论文分析也多以静态、局部的分析为主，如针对于某个焊接面或焊接构件的分析，针对建筑钢框架结构焊接变形的整体分析方法尚未出现。

3 高层钢框架结构焊接施工工艺及其变形矫正探讨

3.1 焊接变形原因分析

钢结构具有结构性能良好、建设工期短、绿色、环保等优点，所以在工业与民用建筑中广泛应用。焊接对钢结构来说是一把双刃剑，它成就了钢结构建设的高速度，但是钢结构在焊接时产生的变形问题，也会极大地影响钢结构的施工质量。钢结构在焊接过程中出现变形是不可避免的，但可以通过合理的施工措施来予以控制。

焊接变形产生的主要原因是由于焊接过程中对焊件进行了局部的不均匀加热，以及随后的不均匀冷却作用和结构本身或外加的刚性拘束作用，通过力、温度和组织等因素的变化，从而在焊接接头区产生不均匀的收缩变形，焊缝的纵向和横向缩短是引起各种复杂变形的根本原因。

3.1.1 结构刚度

刚度就是结构抵抗拉伸和弯曲变形的能力，它主要取决于结构的截面形状及其尺寸大小。如桁架的纵向变形，主要取决于横截面面积和弦杆截面的尺寸；再如工字型、丁字型或其它形状截面的弯曲变形，主要取决于截面的抗弯刚度。

3.1.2 焊缝位置和数量

在钢结构刚性不大时，焊缝在结构中对称布置，施焊程序合理，则只产生线性缩短；当焊缝布置不对称时，则还会产生弯曲变形；焊缝截面重心与接头截面重心在同一位置上时，只要施焊程序合理，则只产生线性缩短；当焊缝截面重心偏离接头截面重心时，则还会产生角变形。

3.1.3 焊接工艺

焊接电流大，焊条直径粗，焊接速度慢，都会造成焊接变形大；自动焊接的变形较小，但焊接厚钢板时，自动焊比手工焊的焊接变形稍大；多层焊时，第一层焊缝收缩量最大，第二、三层焊缝的收缩量则分别为第一层的20%和5%～10%，层数越多焊接变形也越大；断续焊缝比连续焊缝的收缩量小；对接焊缝的横向收缩比纵向收缩大2倍～4倍；焊接次序不当或未先焊好分部构件，然后总拼装焊接，都易产生较大的焊接变形。所以在施工时要制定合理的焊接工艺措施。

3.2 焊接变形矫正措施探讨

3.2.1 焊接工艺措施

焊接施工时，应选择合适的焊接电流、速度、方向、顺序，以减少变形。焊接金属构件时，应先焊短，后焊长；先焊立，后焊平；先焊对接缝，再焊搭接缝，应从中间到两边，从里到外焊接。集中的焊缝应采用跳焊法，长焊缝采用分段退步焊和对称焊接法。

3.3.2 机械矫正法

机械矫正法是利用机械力的作用，以矫正焊接变形，常采用撑直机、压力机、千斤顶及各种小型机具顶压矫正构件变形。矫正时，将构件变形部位放在两支撑之间，对准构件凸出部位缓慢施力，即可矫正变形。

3.3.3 火焰矫正法

采用火焰矫正的原理与焊接变形的原理相同，只是反其道而用之，通过给金属输入热量，使金属达到塑性状态，从而产生变形，构件被局部加热后，依靠加热区的膨胀与收缩差，使构件按照预定的方向发生变形，从而达到矫正的目的。

3.3.4 刚性固定法

焊接时在平台上或在重叠的构件上设置夹具固定构件，增加刚性后，再进行焊接，这样焊接中的加热和冷却的收缩变形，被固定夹具等外力所限制，但这种方法只适应塑性较好的低碳结构钢和低合金结构钢，不适应中碳钢和可焊性更差的钢材，因为焊接应力常使焊件产生裂纹。

4 结语

高层钢框架结构施工工艺与焊接变形分析的影响因素多而且具有较强的模糊性和不确定性，本论文重点对高层钢框架结构的焊接施工工艺进行了分析研究，详细探讨了焊接变形的原因及其矫正措施，对于进一步提高钢材钢框架结构的施工工艺水平具有较好的理论指导时间。

参考文献：

[1]日本.渡边帮夫等著.钢结构设计与施工[M].北京:中国建筑工业出版社,2000.

第8篇：建筑钢结构论文范文

关键词：房屋建筑；钢筋混凝土；框架结构；设计措施

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

中图分类号：TU375文献标识码： A 文章编号：

0. 概 述

框架结构又统称为构架式结构。目前，房屋的框架按跨数分有单跨、多跨；按层数可以分有单层、多层；按立面构成可以分有对称、不对称；按所用材料分有钢框架、混凝土框架、胶合木结构框架或钢与钢筋混凝土混合框架等。其中最常用的是钢筋混凝土框架，它包括现浇整体式、装配式、装配整体式等。其中这里面的装配式、装配整体式混凝土框架和钢框架适合大规模工业化施工，效率较高，工程质量较好，其余的适合房屋建筑使用。

1. 房屋建筑钢筋混凝土框架结构特点

根据笔者近年来实践来看，房屋建筑钢筋混凝土框架结构的优点主要体现在：空间分隔灵活，它自重轻，节省材料；具有可以较灵活地配合建筑平面布置的优点，利于安排需要较大空间的建筑结构；框架结构的梁、柱构件易于标准化、定型化，便于采用装配整体式结构，以缩短施工工期；采用现浇混凝土框架时，结构的整体性、刚度较好，设计处理好也能达到较好的抗震效果，而且可以把梁或柱浇注成各种需要的截面形状。

2. 房屋建筑钢筋混凝土框架结构应用范围

根据现在建筑的使用性质来看，房屋建筑钢筋混凝土框架结构广泛用于住宅、学校、办公楼等地方，也有根据需要对混凝土梁或板施加预应力，以适用于较大的跨度；框架钢结构常用于大跨度的公共建筑、多层工业厂房和一些特殊用途的建筑物中，如剧场、商场、体育馆等。但总体来说，现在施工框架结构种类比较多，在选择起来应灵活多变。

3.房屋建筑钢筋混凝土框架结构设计原则一般地，房屋建筑钢筋混凝土框架结构设计应遵循一定的原则，这样方能确保房屋的建筑质量。

3.1遵循有抗震性能的原则。在结构设计中，对框架结构来说有足够的承载能力和变形能力是两个同时需要满足的条件。不仅要求结构具有足够的承载能力，还要求其有适当的刚度。房屋建筑结构的使用功能和安全与其侧移的大小密切相关，过大的侧向变形会使隔墙、维护墙及其饰面材料出现裂缝或损坏。结构分别按考虑5%的偶然偏心和双向地震力作用的不利情况计算出各结构体系层间位移角，剪力墙结构小于框剪结构，但均小于规范要求，且富裕量较大，说明两种结构体系满足刚度要求。

3.2遵循经济性原则。 在房屋建筑结构体系中，在保障节约资金的情况下确保工程质量是关键。根据笔者工作实践，通过对短肢剪力墙结构、框架一剪力墙结构、大开间剪力墙结构三种钢筋混凝土住宅结构直接费的计算，发现三种钢筋混凝土住宅结构单位面积直接费相差不是很多，其中短肢剪力墙结构的单位面积直接费最大，框架一剪力墙结构的单位面积直接费最小，其中短肢剪力墙结构的单位面积直接费比框架一剪力墙结构的单位面积直接费高出12.5%，比大开间剪力墙结构的单位面积直接费高出7.3%，大开间剪力墙结构的单位面积直接费比框架一剪力墙结构的单位面积直接费高出4.9%。

4. 房屋建筑钢筋混凝土框架结构设计注意事项

房屋建筑钢筋混凝土框架结构设计是个复杂多变的过程，笔者在此建议在设计中要注意以下几方面：

4.1抗震设计问题。房屋在抗震设计框架结构设计时，一般不要采用单跨框架。如果不可避免的话，建议可设计为框架-剪力墙结构，多层建筑也可仅在单跨方向设置剪力墙。但是，后者框架结构部分的抗震等级应按框架结构选用，而剪力墙部分的抗震等级应按框架-剪力墙结构选用。

4.2框架结构选择。在目前的小高层结构体系里比较适合采用框架结构，笔者建议首先尽可能将过于狭长的结构用伸缩缝脱开。如果建筑专业不允许，可通过加大端部开间的抗侧刚度达到限制结构扭转效应的目的。具体可将边框架的角柱断面增大，加大框架梁的高度，如条件允许，中间增加框架住，既增加框架的跨数。这些方法可以显著增加结构的抗扭刚度。

5.房屋建筑钢筋混凝土框架结构设计措施

根据笔者实践，结合案例来简单阐述下这方面的措施。某小区工程为6-8层钢筋混凝土框架结构体系，按8度抗震设防，场地土类别为Ⅲ类，各建筑单体设计基准期为70年，建筑安全等级为2级，建筑抗震类别为丙类。根据有关要求，柱混凝土强度等级:一～三层为C25,三层以上为C20;楼面为C20,屋面板、为C25密实性混凝土。

5.1计算分析。根据工程建筑要求，在房屋建筑结构设计时要考虑建筑结构的强度、刚度、稳定性三个基本指标。我们一般采用弹性设计方法，即在正常使用情况下，建筑结构构件处于弹性受力状态中，结构具有较大的刚度，这一点施工人员要做好这方面的计算分析。

5.2防雷主要措施。我们可以采取该工程住宅屋面采用φ12镀锌圆做避雷带，组成不大于20m×20m的网格。所有突出屋面的金属构件均应与避雷带可靠焊接。

这其中引下线利用柱内的两根直径大于φ16的对角主筋通长焊接作为避雷引下线，上端与避雷带连接，下端与地梁两根主筋焊接。

5.3梁、柱节点的设计。我们在房屋设计梁柱节点时，通常出现多根梁交叉在一起的现象，主次梁的负弯矩钢筋多层也会叠加在一起，这样会对梁截面截面造成较大的影响。这也是房屋在建时它的成本很难控制的一方面。在此，笔者建议可采取降低次梁底面的标高和降低主梁底面标高的有关措施来加以控制。

5.4变形的分析。一旦结构产生了过度变形，就会产生对之相对应的裂缝。一般来说，结构的过度变形是结构稳定性不足或者刚度不足的标志，它并没有直接反映出结构强度。导致结构变形的因素有跨度、截面的尺寸、支座的形式、材料的质量和荷载等，结构变形是鉴定房屋安全的重要内容。所以在进行房屋安全鉴定时，需要对房屋的综合情况进行考虑。

参考文献

[1]韩秀女. 钢筋混凝土结构裂缝产生的原因[J]. 民营科技, 2010,(12)

[2] 张楠;朱兴财;;钢筋混凝土框架结构施工中的问题分析[J];民营科技;2010年02期

第9篇：建筑钢结构论文范文

关键词：钢结构；抗震；钢结构弹塑性

中图分类号：TU391文献标识码： A 文章编号：

钢结构以其强度高、自重轻、抗震性能好、施工速度快、工业化程度高、便于加固、有利于环保等一系列优点，在建筑结构中得到广泛应用，特别是近年来我国引进的数条热轧H型钢生产线为钢结构的发展提供了基础，在这种大背景和形势下，高层、超高层钢结构的开发推广就势在必行。由于钢结构材质均匀，符合力学假定，与其他结构相比，钢结构的理论计算结果与试验结果相差很小，也是钢结构的特色之一。但是，由于钢结构与在建筑结构中应用广泛的钢筋混凝土结构相比，具有截面轮廓尺寸小、构件细长和板件柔弱的特点。因此，钢结构分析理论尤其是稳定性理论的发展不仅仅具有理论上的意义，而且具有重要的实用

价值。

一、钢结构框架的优点

钢材是一种很适宜建造抗震结构的材料，原目在于钢材具有轻质高强的特性，可减轻结构的自重。从而减轻结构所受的地震作用。钢材材质均匀，强度易于保证，因此结构的可靠性大。它的延性好，使结构具有很大的变形能力，即使在很大的变形下仍不倒塌，从而目保证结构的安全性。钢结构有如下特点：

1、密封性能好

由于焊接结构可以做到完全密封，一些要求气密性和水密性好的高压容器、大型油库、气柜、管道等板壳结构都采用钢结构。

2、具有一定的耐高温性

温度在250度内，钢的性质变化很小，温度达到300度以上，强度逐渐下降，达到450度～650度时，强度降为零。因此，钢结构适用于温度不高于250度的场台。在自身有特殊防火要求的建筑中，钢结构必须月耐火材料予以维护。

3、钢结构的弹、塑性好，抗震能力强

在承载力相同的条件下，钢结构与钢筋混凝土结构。木结构相比，构件较小，重量教轻、便于运输和安装。与钢材料的匀质性和强韧性，可有较大的变形，能很好地承受动力的荷载，具有很好的抗震能力。其中，屈强比是衡量钢的加工硬化能力的一个重要参数。屈强比越低，钢结构抵抗强震的能力就越强。欧洲建筑钢要求屈强比小于0.91，而日本要求建筑钢屈强比小于0.80。同时，钢结构具有良好的弹、塑性和抗冲击能力，在一般情况下，钢结构对动荷载的适应能力较强，其良好的延性和耗能能力可以保证它不因为外部荷载的变化而突然断裂，这对钢结构的抗震是非常有利的。

4、施工周期短，装配化程度高

二、钢结构在建筑结构领域中的主要应用

1、重型工业厂房。

例如大型冶金企业、火力发电厂和重型机械制造厂等的一些车间，由于厂房跨度和柱距大、高度高、车间内设有工作繁忙和起重量大的起重运输设备和有强大振动的生产设备，因而常必需采用由钢屋架、钢柱和钢吊车梁等组成的全钢结构。

2、高层房屋钢结构

房屋高度愈大，所受侧向水平荷载如风荷载及地震作用的影响也愈大，所需柱截面也大大加大。采用钢结构可减小柱截面而增大建筑物的使用面积和提高房屋的抗震性能。

3、大跨度结构。

由于受弯构件在均布荷载下的弯矩M与跨度L的平方成正比，当跨度增大到一定程度时，为了减轻结构的自重，也就需要采用自重较轻的钢结构。一般情况下，跨度等于或大于60m的结构就称为是大跨度结构。在我国主要应用于体育场馆、会展中心、演出场馆、飞机库、航空站和火力发电厂的大煤库等。

4、高耸结构。

电视塔和烟囱等高耸结构同样由于风荷载和地震作用随高度的加大而加大，需要采用钢结构。同事，建造在软土地基上的高耸结构，为了减少地基处理费用，在一定高度时也宜采用钢结构。

此外，需要使用钢结构的还有很多，如电力工业中的高压输电塔、高压容器、煤气柜、塔式起重机、采油井架等。

综上所述，钢结构在建筑业和其他各行各业都有广泛的应用。

二、钢结构稳定研究

1、结构稳定的基本概念

工程结构或构件在荷载和其它作用的影响下处于某种平衡状态，例如薄腹工字形梁在横向荷载作用下处于平面弯曲的平衡状态；楼盖结构中柱子处于压弯平衡状态等等。结构或构件由于平衡形式的不稳定，从初始平衡位置转变到另一个平衡位置，称为屈曲，或称为失稳。稳定分析是研究结构或构件的平衡状态是否稳定的问题。处于平衡位置的结构或构件，在任意微小外界扰动下，将偏离其平衡位置，当外界扰动除去后，仍能自动回复到初始平衡位

置时，则初始平衡状态是稳定的。如果不能回复到初始平衡位置，则初始平衡状态是不稳定的。

2、结构失稳判定

（1）判断平衡稳定性的最根本准则

我们最常采用一刚性小球在光滑平面上的三种不同位置来引出平衡稳定性判断准则。在三种情况下，小球虽然都处于平衡状态，但是它们所对应的平衡特征却是不相同的，由此引出的判断平衡状态是否稳定的最根本准则为：

假设对处于平衡状态的体系施加一微小干扰，当干扰撤去后，如体系能恢复到原来的平衡位置，则该平衡状态是稳定的；反之，若体系偏离原来的平衡位置越来越远，则该平衡位置是不稳定的；如体系停留在新的位置不动，则该平衡状态是随遇的。

以上述最根本准则为基础，从随遇平衡的静力特征可得到判断平衡稳定性的静力准则：从稳定平衡和随遇平衡的动力特征可得到判断平衡稳定性的动力准则；从不同平衡状态的能量特征可得到判断平衡稳定性的能量准则。

（2）静力准则

又称平衡法，是求解结构稳定极限荷载的最基本的方法。对于有平衡分岔点的弹性稳定问题，在分岔点存在着两个极为邻近的平衡状态，一个是原结构的平衡状态，一个是已经有微小变形的结构的平衡状态。平衡法是根据已产生了微小变形后结构的受力条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个，那么其中最小值的一个才是该结构的分岔屈曲荷载。平衡法只能求解屈曲荷载，不能判断结构平衡状态的稳定性。

3动力准则

动力法属于结构动力稳定问题。处于平衡状态的结构体系，如果施加微小干扰使其发生振动，这时结构的变形和振动加速度都和已经作用在结构上的荷载有关。当荷载小于稳定的极限值时，加速度和变形的方向相反，因此干扰撤去后，运动趋于静止，结构的平衡状态是稳定的；当荷载大于极限值时，加速度和变形的方向相同，即使将干扰撤去，运动仍是发散的，因此结构的平衡状态是不稳定的；临界状态的荷载即为结构的屈盐荷载，可由结构振动频率为零的条件解得。

三、设计时常用的钢结构的加固方法

1．减轻荷载：改用轻质材料或其它减少荷载的方法。如工业厂房的屋架可在下弦增设临时支柱，或组成撑杆式结构的方法来卸荷；托架的卸荷可以采用上述方法，也可以利用吊车梁作为支点使托架卸荷；柱子一般采用设置临时支柱卸去屋架和吊车梁的荷载；平台结构因其高度不高，一般采用临时支柱进行卸荷。

2．改变结构的静力计算图形：采取措施使结构发生符合设计意图的内力重分布，以调整原有结构中的应力，改善被加固构件的受力情况。如增加支撑或辅助构件以增加结构或构件的刚度，使结构可以按空间结构进行验算，挖掘结构潜力，也可以改善结构的抗振性能；变更荷载的分布情况，或变更构件的支座情况，或施加预应力等来改变构件的弯矩图形；增设撑杆、加设拉杆或将静定结构变为超静定结构来改变精架的内力；将被加固构件与其它结构共同工作形成混合结构，以改善受力情况。

3．原结构的构件截面和连接进行补强。此方法在钢结构加固中是常用的方法，因其涉及面窄，施工较为简便，尤其是在一定的前提条件下，可在负荷状态下加固，这对厂房内的生产影响较小。采用此方法时，应注意以下几点：

(1)注意加固时净空的限制，要使杆件不与其它杆件或零件相碰；

(2)能适应原有构件的几何尺寸或己发生的变形清况，以利于施工；

(3)应尽量减少加固施工的工作量；

(4)尽可能使补强构件的重心位置不变，减少偏心所产生的弯矩；

(5)当采用焊接补强时，应采用合理的焊接顺序，减小焊接变形和焊接应力；

(6)补强后构件应便于维护和油漆。

结束语：钢结构在抗震方面的优点使得它在建筑方面得到了广泛的应用，但是钢结构的稳定性问题钢结构的加固问题一直以来都是被广为关注的热点。所以，在进行结构设计时，需要掌

握地域、场地特性，考虑结构特征、用途和坍塌时的危害性，在最新资料的基础上，重新认识既定的一些数值、公式、方法的适用性。同时，抗震设计应在执行规范要求的基础上，尽量全面地考虑结构各种地震受力工况，根据力学原理简化、评估其力学行为。

参考文献：

车俊斌，大力发展钢结构建筑加强抗震,积极推动我国村镇建筑现代化——对四川汶川大地震灾后建筑重建的建议【J】-中国工程咨询2008(7)

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