鋼結(jié)構(gòu)安全性評估技術(shù)研究

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（遼寧乾成工程設(shè)計(jì)咨詢有限公司， 遼寧 沈陽 110003）

鋼材也存在一些破壞性的性質(zhì)，如：極易出現(xiàn)平穩(wěn)性破壞、溫度低時極脆易斷，而且震顫問題也比普通的建筑材料嚴(yán)重。因此，對鋼材料安全性的檢驗(yàn)是非常重要的。同時，對于建筑鋼材的合理使用，使用正確的建筑鋼材安全的鋼材，并且及時對出現(xiàn)問題的構(gòu)件進(jìn)行措施維護(hù)也是十分重要的。

一、鋼結(jié)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)

1鋼材的強(qiáng)度較高，重量輕

鋼材與混凝土或木質(zhì)材料相比，雖然鋼材的容積重量比較大，但是由于鋼材的強(qiáng)度很大，而且容積重量與屈服點(diǎn)的比值相比相對來講較低。所以，在承重力相一致的前提下，鋼材結(jié)構(gòu)與木質(zhì)材料結(jié)構(gòu)和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)進(jìn)行比較，構(gòu)件的體積較小，重量輕，對于運(yùn)輸與安裝來講相對比較方便。所以，鋼結(jié)構(gòu)比較適用于建筑物較高，跨度較大，而且要求可以進(jìn)行裝拆移動的結(jié)構(gòu)。

2鋼材的質(zhì)地均勻，具有良好的塑性和韌性

與平常的木質(zhì)材料和混凝土相比較，鋼材質(zhì)地均勻，具有較好的塑性與韌性。

3安裝較方便而且施工周期短

因?yàn)楝F(xiàn)在的施工特點(diǎn)是一般都不在建筑場地施工而只是在建筑場地進(jìn)行安裝等簡單的操作，因此對于鋼這種裝配化程度較高的材料來講，不僅裝配速度較高而且施工的速度也較高，施工周期極短。

4鋼材料的密閉性較好

由于鋼材有不易滲漏與可焊接性，因此可以焊接封閉的鋼結(jié)構(gòu)。比如：對于氣密性和水密性都有極高要求的高壓容器或是大型的管道等設(shè)施都可采用鋼結(jié)構(gòu)。

5鋼材料耐熱，但是不易耐火

物理中曾提到過隨著溫度的升高剛強(qiáng)度逐漸降低，因此可知，鋼材料具有耐熱性但是不具耐火性，所以對于那些需要長期經(jīng)受暴曬的建筑物來講，如若使用鋼材料則需進(jìn)行必要的保護(hù)措施，如：涂一些具有防火功能的涂料，那么它后期的使用費(fèi)用就會很高。所以對于不同的建筑物來講合理選擇材料的使用非常重要。

6鋼材料易生銹，后期的維護(hù)費(fèi)用較大

易生銹是鋼結(jié)構(gòu)最大的缺陷，因此對于新建的鋼建筑來講要先除銹，其次還要涂防銹漆，而且這個過程是持續(xù)性的，一段時間一涂，久而久之這種重復(fù)就是維護(hù)的費(fèi)用越發(fā)的高，由于現(xiàn)在還沒有防銹技術(shù)的研究所以這種防護(hù)是必須的。

二、鋼材料的合理使用范圍

1重型的建筑結(jié)構(gòu)

所謂重型的建筑物是專指100t以上或是長期進(jìn)行頻繁吊車的車間或是直接或間接需要承受巨大震動的建筑車間。比如：重型的鑄造廠、造船廠的船體制作車間、飛機(jī)的零件組裝車間。

2大跨度的建筑區(qū)結(jié)構(gòu)

建筑物的結(jié)構(gòu)跨度越大，建筑自身的重量所占的負(fù)荷的比例就會越大。因?yàn)殇摰谋旧砭哂匈|(zhì)地輕、強(qiáng)度大等優(yōu)勢，所以比較適合跨度較大的建筑物。例如：大型飛機(jī)倉庫、體育館、電影院等眾多公共場所。

3高層與多層的建筑

由于鋼結(jié)構(gòu)自身的優(yōu)點(diǎn)輕、密度高等優(yōu)點(diǎn)。所以極易適合高層建筑尤其是超高層建筑，特別是在高層建筑中大多使用鋼材與混凝土的結(jié)合結(jié)構(gòu)。

4輕型的鋼結(jié)構(gòu)建筑

所謂輕型鋼結(jié)構(gòu)就是指鋼的壁厚較薄或是小角的等等。由于輕型鋼的各種特點(diǎn)使得建造的速度較快而且很省，所以對大型的建筑來講極劃算。其中，鋼材料由于自身的質(zhì)量較輕所以便于拆遷，因此極易適合需要經(jīng)常拆遷的建筑物使用。

三、對鋼結(jié)構(gòu)安全性評估遵循的原則

所謂的安全是指在正常的施工與使用的情況下，鋼結(jié)構(gòu)可以承受的最大壓力，當(dāng)出現(xiàn)意外時仍然能保持最基本的穩(wěn)定性。根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)附錄G，對鋼結(jié)構(gòu)的安全評估主要包括以下幾方面：1、鋼結(jié)構(gòu)的整體結(jié)構(gòu)體系與各部件的安排；2、鋼結(jié)構(gòu)內(nèi)部構(gòu)件是否連接與內(nèi)部構(gòu)造所使用的措施；3、鋼結(jié)構(gòu)的承受力；4、鋼結(jié)構(gòu)最基本的抗險(xiǎn)能力。

四、對鋼結(jié)構(gòu)安全性評估的具體方法

1通過將結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與設(shè)計(jì)圖紙結(jié)合核查，如果沒有設(shè)計(jì)圖時就需要進(jìn)行現(xiàn)場的檢測與檢查，鋼結(jié)構(gòu)的實(shí)際建筑應(yīng)該與圖紙上的設(shè)計(jì)一致，避免產(chǎn)生扭曲；鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)體系要明確、而且各方面的受力要均勻，檢查檢驗(yàn)各種裝置的位置和建筑寬度應(yīng)該符合實(shí)際情況，鋼結(jié)構(gòu)的尺寸大小也要進(jìn)行合理的控制，以防由于局部的不穩(wěn)從而造成整體的失衡。有鋼結(jié)構(gòu)建筑的房屋的各種標(biāo)準(zhǔn)都要嚴(yán)格遵守國家規(guī)定的大小。

（1）鋼材料的構(gòu)件與整體的設(shè)施布置滿足國家標(biāo)準(zhǔn)的要求：比如各構(gòu)件之間的承受力，房屋的水平、垂直的承受力。

（2）建筑的保護(hù)與防熱滿足國標(biāo)的規(guī)定。

2鋼材料的抗災(zāi)害能力主要是指對地震、風(fēng)、雨、雪等自然災(zāi)害的抵抗能力。具體可以根據(jù)鋼材料的合理選擇或是各種防護(hù)措施的采取上進(jìn)行判斷，如：可以從選材或采取措施上判斷防火的能力；從結(jié)構(gòu)的構(gòu)造或鏈接的方式和承重力上判斷防雨雪的能力等。

五、對鋼材料安全評估的總結(jié)與建議

1鋼材料的安全性評估要根據(jù)現(xiàn)場的實(shí)際檢驗(yàn)結(jié)果為最終結(jié)果，檢驗(yàn)當(dāng)時既要依據(jù)設(shè)計(jì)構(gòu)圖或其他的資料為依據(jù)還要有相關(guān)的專家人員在現(xiàn)場，結(jié)合不同的情況，認(rèn)真研究分析得出可靠、科學(xué)的結(jié)論。

2當(dāng)對鋼材料的評估不滿足國標(biāo)的要求時，有兩種方法可以處理包括：整體加固、構(gòu)件加固，但是當(dāng)評估不能滿足要求時也可以強(qiáng)行限制再次的使用。

3可以通過增設(shè)構(gòu)件的方法提高結(jié)構(gòu)的整合性；

4通過擴(kuò)大截面積來增強(qiáng)構(gòu)件的承受力；對于上述所說的增加構(gòu)件或是擴(kuò)大截面積都要有合理的途徑，并且構(gòu)件的底座要與所增加的構(gòu)件之間有堅(jiān)實(shí)的連接，這種連接大多采用焊接或是螺栓連接。當(dāng)連接存在困難時也可以采取附加鏈接板等方法。

5如果外觀的質(zhì)量存在問題時，則要采取措施進(jìn)行修補(bǔ)，對于鋼結(jié)構(gòu)出現(xiàn)裂痕的，首先要觀察分析裂痕出現(xiàn)的緣故，然后適當(dāng)?shù)倪M(jìn)行維修，如果維修不能直接解決的還可以通過嵌板或附加蓋，而對于沒法維修的就需要通過其他的方法進(jìn)行處理。

結(jié)語

由于鋼材料自身的特點(diǎn)：輕、韌性度高、環(huán)保等特點(diǎn)，使鋼材料的使用越來越頻繁。隨著國內(nèi)鋼鐵產(chǎn)量的逐漸提高和國內(nèi)鋼材市場供應(yīng)的逐步改善，鋼結(jié)構(gòu)在各種工程建設(shè)中的使用越來越廣泛，但是據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)調(diào)查可知我國人均的鋼產(chǎn)量的占有量卻很低。由于現(xiàn)在的鋼材在各種建筑中使用比較廣泛，大到國家設(shè)施的建設(shè)，小到居民居住場所的建設(shè)，都離不開鋼材的使用，所以，它已成為一種極其重要的建筑材料。

[1]GB50017-2003，鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范[S].

[2]羅輝.關(guān)于鋼結(jié)構(gòu)工程防火方法的研究[J].中國科技投資，2012.

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