鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用范圍
鋼結(jié)構(gòu)常用于各種工程結(jié)構(gòu)中。鋼結(jié)構(gòu)的合理應(yīng)用范圍大體如下:
①大跨徑結(jié)構(gòu)。隨著結(jié)構(gòu)跨度增大,結(jié)構(gòu)自重在全部荷載中所占的比重也就越大,減輕自重可獲得明顯的經(jīng)濟(jì)效益。對(duì)于大跨度結(jié)構(gòu),鋼結(jié)構(gòu)質(zhì)量輕的優(yōu)點(diǎn)顯得特別突出。我國(guó)上海可容納8萬(wàn)人的體育館是一平面為橢圓形的建筑,采用了由徑向懸挑格架和環(huán)向桁架組成的空間鋼屋蓋結(jié)構(gòu)。長(zhǎng)軸為288.4m,短軸為274.4m,屋蓋最大懸挑跨度達(dá)73.5m。2005年建成通車的潤(rùn)揚(yáng)長(zhǎng)江大橋,其中南漢主橋采用單孔雙鉸鋼箱梁懸索橋,主跨徑1490m,目前為中國(guó)第一、世界第三。
②高層建筑。高層建筑已成為現(xiàn)代化城市的一個(gè)標(biāo)志。鋼材強(qiáng)度高和鋼結(jié)構(gòu)質(zhì)量輕的特點(diǎn)對(duì)高層建筑具有重要意義。強(qiáng)度高則構(gòu)件截面尺寸小,可提高有效使用面積;質(zhì)量輕可大大減輕構(gòu)件、基礎(chǔ)和地基所承受的荷載,降低基礎(chǔ)工程等造價(jià)。當(dāng)今世界上最高的50幢建筑中,鋼結(jié)構(gòu)和鋼一混凝土混合結(jié)構(gòu)占80%以上。1974年建成的紐約西爾斯大廈,共110層,總高度達(dá)443m,為全鋼結(jié)構(gòu)建筑。近年來(lái),我國(guó)的高層建筑鋼結(jié)構(gòu)如雨后春筍般拔地而起,1997年建成的上海金茂大廈,為88層,總高度為420.
5m;同年8月在上海浦東開(kāi)工興建的上海環(huán)球金融中心,為98層,總高度為460m。這表明完全由我國(guó)自己來(lái)建造超高層鋼結(jié)構(gòu)是可以做到的。
③工業(yè)建筑。當(dāng)工業(yè)建筑的跨度和柱距較或者設(shè)有大噸位吊車,結(jié)構(gòu)需承受大的動(dòng)力荷載時(shí),往往部分或全部采用鋼結(jié)構(gòu)。為了縮短施工工期,盡快發(fā)揮投資效益,近年來(lái)我國(guó)的普通工業(yè)建筑也大量采用鋼結(jié)構(gòu)。
④輕型結(jié)構(gòu)。稱使用荷載較小或跨度不大的結(jié)構(gòu)為輕型結(jié)構(gòu)。自重是這類結(jié)構(gòu)的主要荷奉常采用冷彎薄壁型鋼或小型鋼制成的輕型鋼給構(gòu)。
⑤高聳結(jié)構(gòu)。如塔架和槍桿等,它們的高度大,構(gòu)件的橫截面尺寸較小,風(fēng)荷載和地震常常起主要作用,自重對(duì)結(jié)構(gòu)的影響較大,因此常采用鋼結(jié)構(gòu)。
⑥活動(dòng)式結(jié)構(gòu)。如水工鋼閘門、升船機(jī)等,可充分發(fā)揮鋼結(jié)構(gòu)質(zhì)量輕的特點(diǎn),降低啟閉設(shè)備的造價(jià)和運(yùn)轉(zhuǎn)所耗費(fèi)的動(dòng)力。
⑦可拆卸或移動(dòng)的結(jié)構(gòu)。如施工用的建筑和鋼棧橋、流動(dòng)式展覽館、移動(dòng)式平臺(tái)等,可發(fā)揮鋼結(jié)構(gòu)質(zhì)量輕、便于運(yùn)輸和安裝方便的優(yōu)點(diǎn)。
⑧容器和大直徑管道。如貯液(氣)罐、輸油、氣、原料)管道、水工壓力管道等。三峽水利樞紐工程中的發(fā)電機(jī)組采用的壓力鋼管內(nèi)徑達(dá)12.4m。
⑨在地震區(qū)抗震要求高的結(jié)構(gòu)。
⑩急需早日交付使用的工程。這類工程可發(fā)揮鋼結(jié)構(gòu)施工工期短和質(zhì)量輕便于運(yùn)輸?shù)奶攸c(diǎn)綜上所述,鋼結(jié)構(gòu)是在各種工程中廣泛應(yīng)用的一種重要的結(jié)構(gòu)形式。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展和鋼產(chǎn)量的提高,鋼結(jié)構(gòu)將會(huì)發(fā)揮日益重要的作用。