轻钢框架结构节点域加固方法分析-analysis on strengthening method of light steel frame structure node region.docxVIP

第一章 绪论轻钢住宅的研究开发已在各地试点，是轻钢发展的一个重要方向，目前已经有多种的 低层、多层和高层的设计方案和实例。因其可做到大跨度、大空间，分隔使用灵活，而且 施工速度快、抗震有利的特点，必将对我国传统的建筑结构模式产生较大冲击。1.1 轻钢结构发展简介 轻钢结构是近十年来发展最快的领域，在美国采用轻型钢结构占非住宅建筑投资的50%以上。所谓的轻钢结构目前比较认可的定义[1]：（1）轻型钢结构建筑物的材料，应该是轻质高强的材料，比如彩色压型钢（铝）板，夹 芯保温板等；不能把采用砌块、混凝土等传统材料作为围护材料的建筑称为轻型钢结构建 筑；（2）轻型钢结构建筑的结构构件用钢应该是轻型 H 型钢、薄板焊接而成的型钢、冷弯薄 壁型钢等轻型高效截面材料；不能把由厚钢板型钢作为承重结构的房屋称为轻型钢结构建 筑；（3）轻型钢结构建筑内的超重设备（如吊车）应控制在：桥式吊车起重重量在 20t 以下， 悬挂吊车起重重量在 3t 以下；（4）轻型钢结构建筑的结构跨度和高度，应控制在跨度不大于 60m、高度不大于 30m 的 范围内。否则应称为大跨度钢结构或高耸、高层钢结构；（5）轻型钢结构建筑的结构用钢量（包括围护构件），单层房屋用钢量一般小于 50kg/m2； 多层房屋一般控制在 60kg/m2 以下。这种结构工业化、商品化程度高，施工快，综合效益高，市场需求量很大，已引起结 构设计人员认识。近几年来，我国轻型钢结构发展较快，每年新建轻钢房屋 600-800 万平方米，用钢约20 万吨[2]。钢结构建筑将越来越多的体现现代建筑艺术，更广泛的采用新技术和新材料， 成为一个国家科技水平和经济实力的象征。2004 年，我国钢结构加工总量 1400 万吨，主 要用于工业与民用建筑、铁路与公路建设、水电与火电建设、城市建设等；工业建筑（厂 房）钢结构用量约 230 万吨，民用建筑（房屋）的钢结构用量约 150 万吨，两者之比为 6： 4；钢结构所用的钢材比例，中厚板（包括特厚板）约占 50%以上，热轧 H 型钢占 15%左右； 彩涂板（包括镀锌板）约占 12%，钢管占 3.5%左右；其它型钢及冷弯型钢约占 19%。2005 年，钢结构行业消耗钢材总量 1580 万吨，占当年我国钢材产量的 4.8%，占钢筋砼用结构 用钢量的 9.94%。2010 年，我国钢结构行业将消耗钢材 2600 万吨，占钢材总量的 5.5%。 今后几年钢结构住宅将会增加。国家提倡建设节能省地住宅，有关钢结构住宅的设计规范 及配套技术、材料基本具备。36 项试点工程正在开展。 目前我国仅有几百万平方米的钢结构住宅，发达国家却达到 40%-50%，如我国每年竣工 6 亿平方米的城镇住宅建设有 5%采用钢结构，按多层、高层建筑平均 50 公斤/平方米的钢材消耗量计算，用钢量将达到 150 万吨/年，上述数字还没有将农村建筑年竣工 6 亿平 方米所用的钢结构统计在内。 2006 年上海国际钢结构成果展览会和 2007 年中国钢铁产业形势报告会上获悉[3]，重 大建筑钢结构工程对钢材需求在不断增加，未来市场十分巨大。在钢结构成果展览会上， 一些专家及业内人士就中国钢铁与钢结构产业发展思路作了深层次的探讨和交流，认为目 前正是我国钢结构发展的大好时期。自改革开放以来，中国经济迅速发展，钢材产量连续 跃居全球第一，2005 年我国钢材产量达到 3.71 亿吨，占全球产量的 30.93%，钢材质量不 断提高，品种规格不断增加，为钢结构行业发展提供了动力和物质基础；钢结构本身具有 重量轻、强度高、抗震性能好、便于工厂制造、现场施工安装、有利于提高建筑工业基础 业化水平；而钢材又可回收使用，符合循环经济发展的要求。因此，我国钢结构产业在近 年得到快速发展，钢结构用钢需求量不断增加。据中国钢结构协会统计，2004 年，我国的 钢结构产量达到 1400 万吨，占钢材产量的 4.8%；2005 年，钢结构产量上升到 1580 万吨。 高速发展的中国钢结构产业拉动了钢结构用钢的需求，为中国钢铁行业构筑了巨大的 平台，据业内人士的分析，这几年，国内市场用于建筑钢结构的钢材每年以 50 万吨的递 增速度上升[4]。与世界上发达国家相比，我国钢结构产业拥有较大的发展空间和应用领域。 然而目前国产钢结构用钢与钢结构产业未来的发展趋势和要求还存在着一定的差距，国产 的轻型薄壁型钢材以及型材的品种规格等方面还不能完全满足建筑的需要，为此，国家建 设部科技司确立了 36 项钢结构住宅建筑体系及关键技术研究课题，从而为钢铁企业在产 品的开发研究方面提出了新的攻关方向。尽管钢结构产业在我国有了可喜的进步，但是发展力度远远不够。一是世界各国建筑 业都是钢材的主要用户之一，工业发达国家在其建筑业的增长时期基本建设用钢量