摘要：鋼結(jié)構(gòu)是一種重量輕、強(qiáng)度高、抗震性能好，節(jié)能環(huán)保、能循環(huán)使用的建筑結(jié)構(gòu)，符合發(fā)展節(jié)能建筑和經(jīng)濟(jì)持續(xù)健康發(fā)展的要求。發(fā)展鋼結(jié)構(gòu)建筑已逐漸得到各方面認(rèn)同，尤其在高層建筑、大型工廠、大跨度空間結(jié)構(gòu)、交通能源工程、住宅建筑中，更能發(fā)揮鋼結(jié)構(gòu)的自身優(yōu)勢(shì)。
　　關(guān)鍵詞：鋼結(jié)構(gòu)、應(yīng)用、優(yōu)點(diǎn)
　　0引言
　　鋼結(jié)構(gòu)是以鋼材為材料做成受力構(gòu)件的結(jié)構(gòu)。它作為一種新型建筑材料，優(yōu)點(diǎn)主要有：建設(shè)成本低、施工簡(jiǎn)便、布局靈活、減少建筑垃圾和環(huán)境污染、建筑材料可重復(fù)利用、抗震性能好、外形美觀等等。而且它本身具有強(qiáng)度高、受荷能力強(qiáng)、自重輕、占空體積小、能夠滿足超高度和超跨度的要求等優(yōu)點(diǎn)。
　　人類自17世紀(jì)70年代開始使用生鐵，19世紀(jì)初開始使用熟鐵建造橋梁和房屋，鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展的歷史要比鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)發(fā)展的歷史悠久，它的生命力也是越來(lái)越強(qiáng)。可以看出鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展必將促使建筑業(yè)、冶金工業(yè)、機(jī)械工業(yè)、汽車工業(yè)、農(nóng)業(yè)、石油工業(yè)、商業(yè)、交通運(yùn)輸業(yè)得到迅速發(fā)展。近年來(lái)，鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)越性越來(lái)越被人們所認(rèn)識(shí)，已是一種常見的建筑結(jié)構(gòu)體系。鋼結(jié)構(gòu)建筑體系以其高度工業(yè)化的生產(chǎn)方式、高效的現(xiàn)場(chǎng)安裝水平、優(yōu)良的使用性能，為越來(lái)越多的人們所接受。
　　1鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用
　　用型鋼或鋼板制成基本構(gòu)件，根據(jù)使用要求，通過(guò)焊接或螺栓連接等方法，按照一定規(guī)律組成的承載機(jī)構(gòu)叫鋼結(jié)構(gòu)。鋼結(jié)構(gòu)的合理應(yīng)用范圍不僅取決于鋼結(jié)構(gòu)本身的特性，還取決于國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的具體情況。過(guò)去由于我國(guó)鋼產(chǎn)量不能滿足國(guó)民經(jīng)濟(jì)各部門的需要，鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用受到一定的限制。近幾年來(lái)我國(guó)鋼產(chǎn)量有了很大發(fā)展，加以鋼結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)形式的改進(jìn)，鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用得到了很大的發(fā)展。
　　我國(guó)的建筑用鋼總量約占全部鋼產(chǎn)量的20%～25%，而工業(yè)發(fā)達(dá)的國(guó)家則占30%以上。如美國(guó)和日本，該項(xiàng)指標(biāo)均已超過(guò)50%。在我國(guó)，鋼在建筑中主要用于建筑用鋼結(jié)構(gòu)，鋼筋混凝土用鋼筋，鋼絞線，鋼絲，門窗等，而其中鋼結(jié)構(gòu)用鋼只占10%左右，在我國(guó)一億噸的鋼產(chǎn)量中，真正用于鋼結(jié)構(gòu)上的也就200～300萬(wàn)噸。
　　根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，工業(yè)與民用建筑鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用范圍為：工業(yè)廠房、大跨結(jié)構(gòu)、高聳結(jié)構(gòu)、多層和高層建筑、承受震動(dòng)荷載影響及地震作用的結(jié)構(gòu)、板殼結(jié)構(gòu)、可拆卸或移動(dòng)的結(jié)構(gòu)、輕型鋼結(jié)構(gòu)、和混凝土組合成的組合結(jié)構(gòu)及其它特種結(jié)構(gòu)。
　　2鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展
　　鋼結(jié)構(gòu)是由生鐵結(jié)構(gòu)逐步發(fā)展起來(lái)的，中國(guó)是最早用鐵制造承重結(jié)構(gòu)的國(guó)家。遠(yuǎn)在秦始皇時(shí)代（公元前二百多年），就有了用鐵建造的橋墩。以后在深山峽谷上建造鐵鏈懸橋、鐵塔等，這些表明我國(guó)古代建筑和冶金技術(shù)方面的高度水平。中國(guó)古代在金屬結(jié)構(gòu)方面雖有卓越的成就，但由于受到內(nèi)部的束縛和外部的侵略，相當(dāng)一段時(shí)間內(nèi)發(fā)展較為緩慢。20世紀(jì)50年代后，鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、制造、安裝水平有了很大提高，建成了大量鋼結(jié)構(gòu)工程，有些在規(guī)模上和技術(shù)上已達(dá)到世界先進(jìn)水平。近幾年來(lái)，隨著我國(guó)改革開放政策的實(shí)行和推進(jìn)，我國(guó)的經(jīng)濟(jì)建設(shè)工作取得了突飛猛進(jìn)的進(jìn)展。在此期間，我國(guó)的鋼產(chǎn)量一躍成為世界第一位。近期，隨著鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)理論、制造、安裝等方面技術(shù)的迅猛發(fā)展，各地建成了大量的高層鋼結(jié)構(gòu)建筑、輕鋼結(jié)構(gòu)、高聳結(jié)構(gòu)、市政設(shè)施等。
　　鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展從所用材料看，由鑄鐵、煅鐵、鋼、發(fā)展為鋁合金；從連接方式的發(fā)展看，在生鐵和熟鐵時(shí)代是銷釘連接，19世紀(jì)初采用鉚釘連接，20世紀(jì)初有了焊接連接，后來(lái)發(fā)展為高強(qiáng)度螺栓連接；從結(jié)構(gòu)的形式看，先是橋梁、塔，后是工業(yè)及民用房屋和水工結(jié)構(gòu)，以及板結(jié)構(gòu)，后發(fā)展為大跨度網(wǎng)架結(jié)構(gòu)以及高層鋼結(jié)構(gòu)。
　　3鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)
　　鋼結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)磚混、鋼混結(jié)構(gòu)相比，具有抗震、抗颶風(fēng)、環(huán)保、節(jié)能、結(jié)構(gòu)自重輕、基礎(chǔ)承載力要求低、構(gòu)件生產(chǎn)工業(yè)化、現(xiàn)場(chǎng)裝配化施工、施工周期短、室內(nèi)空間分隔靈活、有效使用面積高優(yōu)點(diǎn)。鋼結(jié)構(gòu)建筑房屋體系的綜合經(jīng)濟(jì)指標(biāo)要優(yōu)于傳統(tǒng)的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，其保溫、隔音性能遠(yuǎn)優(yōu)于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。正是由于該結(jié)構(gòu)體系具有如此多的優(yōu)點(diǎn)，輕鋼結(jié)構(gòu)建筑體系必將發(fā)展成為今后我國(guó)低層建筑結(jié)構(gòu)的重要形式之一。
　　3.1建筑鋼材強(qiáng)度高，塑性韌性好
　　強(qiáng)度高，適用于建造跨度大、高度高、承載中的結(jié)構(gòu)。但由于強(qiáng)度高，一般構(gòu)件截面小而壁薄，在受壓時(shí)容易為穩(wěn)定計(jì)算和剛度計(jì)算所控制，強(qiáng)度難以得到充分的利用。
　　塑性好，結(jié)構(gòu)在一般條件下不會(huì)因超載而突然斷裂，只增大變形，故易于被發(fā)現(xiàn)。此外，尚能將局部高峰應(yīng)力重分配，使應(yīng)力變化趨于平緩。
　　韌性好，適宜在動(dòng)力荷載下工作，因此在地震區(qū)采用鋼結(jié)構(gòu)較為有利。
　　3.2鋼結(jié)構(gòu)的重量輕
　　鋼材容重大，強(qiáng)度高，做成的結(jié)構(gòu)卻比較輕。結(jié)構(gòu)的輕質(zhì)性可以用材料的質(zhì)量密度和強(qiáng)度的比值來(lái)衡量，比值越小，結(jié)構(gòu)相對(duì)越輕。因而當(dāng)承受的荷載和條件相同時(shí)，鋼結(jié)構(gòu)要比其它結(jié)構(gòu)輕，以同樣跨度承受同樣的荷載，鋼屋架的重量最多不過(guò)為鋼筋混凝土屋架的1/3—1/4。
　　重量輕，可減輕基礎(chǔ)的負(fù)荷，降低地基、基礎(chǔ)部分的造價(jià)，同時(shí)還方便運(yùn)輸和吊裝。
　　3.3鋼結(jié)構(gòu)制作簡(jiǎn)便，施工工期短
　　鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件一般是在金屬結(jié)構(gòu)場(chǎng)制作，施工機(jī)械化，準(zhǔn)確度和精密度均較高。鋼結(jié)構(gòu)所有材料皆已軋制成各種型材，加工簡(jiǎn)易而迅速。鋼構(gòu)件較輕，連接簡(jiǎn)單，安裝方便，施工周期短。小量鋼結(jié)構(gòu)和輕型鋼結(jié)構(gòu)也可在現(xiàn)場(chǎng)制作，簡(jiǎn)易吊裝。鋼結(jié)構(gòu)由于連接的特性，易于加固、改建和拆遷。
　　3.4鋼結(jié)構(gòu)密閉性較好
　　鋼結(jié)構(gòu)的鋼材和連接的水密性和氣密性較好，適宜于做要求密閉的板殼結(jié)構(gòu)，如高壓容器、油庫(kù)、氣柜、管道等。
　　3.5材質(zhì)均勻和力學(xué)計(jì)算的假定比較符合
　　鋼材由于冶煉和軋制過(guò)程的科學(xué)控制，其組織比較均勻，接近各向同性，為理想的彈性—塑性體，其彈性模量和韌性模量皆較大。因此，鋼結(jié)構(gòu)實(shí)際受力情況和工程力學(xué)計(jì)算結(jié)果比較符合，在計(jì)算中采用的經(jīng)驗(yàn)公式不多，從而計(jì)算上的不定性較小，計(jì)算結(jié)果比較可靠。
　　3.6工業(yè)化生產(chǎn)程度高
　　鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)化生產(chǎn)程度最高，能成批大量生產(chǎn)，制造精確度高。采用工廠化制造、工地安裝的施工方法，可大大縮短工期，提高經(jīng)濟(jì)效益。
　　3.7采用鋼結(jié)構(gòu)有利于環(huán)保
　　采用鋼結(jié)構(gòu)可以有效保護(hù)環(huán)境，具體表現(xiàn)在三個(gè)方面：一是和混凝土相比，可采用干式施工，產(chǎn)生的噪音小，粉塵少；二是由于自重減輕，基礎(chǔ)施工取土量少，對(duì)土地資源破壞小，此外大量減少混凝土用量，減少開山挖石量，有利于生態(tài)環(huán)境的保護(hù)；三是建筑結(jié)構(gòu)使用壽命到期后，結(jié)構(gòu)拆除后，產(chǎn)生的固體垃圾量小，廢鋼資源回收價(jià)值高。
　　近年來(lái)，由于人類文化生活不斷提高，對(duì)高層、大跨度建筑的要求也就越來(lái)越高。而鋼結(jié)構(gòu)本身具備自重輕，強(qiáng)度高，施工快等獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)，因此對(duì)高層、大跨度，尤其是超高層、超大跨度，采用鋼結(jié)構(gòu)更是非常理想。我國(guó)鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展十分迅速，鋼結(jié)構(gòu)住宅作為一種綠色環(huán)保建筑，已被建設(shè)部列為重點(diǎn)推廣項(xiàng)目。特別是在我國(guó)大中城市中，人多、土地資源少，而人們對(duì)住宅密度、環(huán)境綠地等要求越來(lái)越高的情況下，較大范圍應(yīng)用鋼結(jié)構(gòu)住宅，是我國(guó)生產(chǎn)力發(fā)展到一定階段的必然產(chǎn)物，它是符合國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策的推廣項(xiàng)目。