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1.鋼結構的上業(yè)為鋼鐵等原材料供應行業(yè)
鋼鐵行業(yè)是鋼結構產(chǎn)業(yè)發(fā)展的物質(zhì)基礎,鋼鐵行業(yè)的技術進步為鋼結構的應用創(chuàng)造了有利條件。國內(nèi)鋼鐵行業(yè)的一些大企業(yè)已經(jīng)開始了建筑結構用鋼的品種和技術的研發(fā),相繼開發(fā)了高強鋼和耐火、耐候、耐海水、抗層狀撕裂、抗低溫用鋼,以及H 型鋼、彩涂鋼板、冷彎型鋼等,為鋼結構產(chǎn)業(yè)的發(fā)展奠定了良好的應用基礎。
2、上下游對本行業(yè)的影響
鋼結構的上游主要是鋼鐵行業(yè),鋼材產(chǎn)品價格波動直接影響本行業(yè)的采購成本。從整體上看,上業(yè)基本屬于競爭性行業(yè),生產(chǎn)用于鋼結構的各類鋼板、鋼管、型鋼等鋼材,其中H 型鋼和中厚板是鋼結構建筑中為常用的產(chǎn)品。產(chǎn)業(yè)洞察研究數(shù)據(jù)2011 年粗鋼產(chǎn)量達6.96 億噸,產(chǎn)量相對飽和,鋼結構生產(chǎn)所需的原材料能獲得穩(wěn)定的供應。
下業(yè)對鋼結構行業(yè)的發(fā)展具有較大的牽引和驅動作用,它們的需求變化直接決定了行業(yè)未來的發(fā)展狀況。鋼結構以其強度高、自重輕、抗震性能好、工業(yè)化程度高、施工周期短、可塑性強、節(jié)能環(huán)保等綜合優(yōu)勢,在工業(yè)廠房、市政基礎設施建設、文教體育建設、電力、橋梁、海洋石油工程、航空航天等行業(yè)得到了廣泛的應用,市場空間逐步擴大。另外,一旦住宅鋼結構市場取得突破,逐步取代傳統(tǒng)建筑形態(tài)進入住宅建設領域,鋼結構行業(yè)將引來爆發(fā)性的增長。
設備鋼結構通常會在以下方面提出特殊要求或者更高要求:
結構件:材質(zhì)、表面粗糙度、公差、表面處理、直線度(或弧度)
連接:孔位偏差、螺栓等級;焊接方法、焊接標準、焊材;氣密性,要求進行無損檢測、液體滲透檢測等
整體結構:垂直度、水平度等
包裝:包裝材料、包裝方法
倉儲:環(huán)境溫度、環(huán)境濕度
運輸:裝卸、車內(nèi)擺放、集裝箱內(nèi)擺放,等等。
以鋼材制作為主的結構,是主要的建筑結構類型之一。鋼材的特點是強度高、自重輕、剛度大,故用于建造大跨度和超高、超重型的建筑物特別適宜;
材料勻質(zhì)性和各向同性好,屬理想彈性體,一般工程力學的基本假定;材料塑性、韌性好,可有較大變形,能很好地承受動力荷載;建筑工期短;其工業(yè)化程度高,可進行機械化程度高的化生產(chǎn);加工精度高、、密閉性好,故可用于建造氣罐、油罐和變壓器等。
其缺點是耐火性和耐腐性較差。主要用于重型車間的承重骨架、受動力荷載作用的廠房結構、板殼結構、高聳電視塔和桅桿結構、橋梁和倉庫等大跨度結構、高層和超高層建筑等。
鋼結構今后應研究高強度鋼材,大大提高其屈服點強度;此外要軋制新品種的型鋼,例如H型鋼(又稱寬翼緣型鋼)和T形鋼以及壓型鋼板等以適應大跨度結構和超高層建筑的需要。
鋼結構又分輕鋼和重鋼。判定沒有一個統(tǒng)一的標準,很多有經(jīng)驗的設計師或項目經(jīng)理也常常不能完全說明白,可以以一些數(shù)據(jù)綜合考慮并加以判斷。
3.鋼結構構件的截面選取
結構布置結束后,需對構件截面作初步估算。主要是梁柱和支撐等的斷面形狀與尺寸的假定。
鋼梁可選擇槽鋼、軋制或焊接 H 型鋼截面等。根據(jù)荷載與支座情況,其截面高度通常在跨度的 1/20~1/50 之間選擇。翼緣寬度根據(jù)梁間側向支撐的間距按 l/b 限值確定時,可回避鋼梁的整體穩(wěn)定的復雜計算,這種方法很受歡迎。確定了截面高度和翼緣寬度后,其板件厚度可按規(guī)范中局部穩(wěn)定的構造規(guī)定預估。
柱截面按長細比預估。通常 50
初學者需注意,對應不同的結構,規(guī)范中對截面的構造要求有很大的不同。如鋼結構所特有的組成構件的板件的局部穩(wěn)定問題。在鋼結構規(guī)范和輕鋼規(guī)范中的限值有很大的區(qū)別。
除此之外,構件截面形式的選擇沒有固定的要求,結構工程師應該根據(jù)構件的受力情況,合理的選擇安全經(jīng)濟美觀的截面。