钢结构特点及应用

钢结构特点及应用（共12篇）

钢结构特点及应用 篇1

以钢结构为主体的建筑是现代空间结构发展的主流,钢结构建筑与钢筋混凝土、砌体、木结构建筑相比有一定的差别,钢结构建筑通常由型钢、钢管、钢板等制成的钢梁、钢柱、钢桁架等构件组成,有的还用钢绞线、钢丝绳(束)组成,其连接方式采用焊缝、螺栓或铆钉连接,探讨现代钢结构建筑设计与表现具有重要的意义和价值。

1 钢结构建筑的发展历史

最早在建造房屋中使用钢结构的国家可以追溯到18世纪末的英国,100年后法国工程师埃菲尔建造了著名的铁塔,人们也开始尝试建造钢结构的独户住宅,从此钢结构建筑彻底改变了以往建筑造型的模式,建筑设计的理念与方法亦随之改变。早期的钢结构仅是部分构件、配件用铸铁、熟铁制成,到了19世纪80年代结构型钢的出现加快了钢结构在建筑工程中的发展,使钢结构建筑在20世纪60年代实现了其第二次理论和实践的飞跃与创新的发展。近20年来,钢结构更加广泛地应用于土木工程的公共建筑中,我国目前不仅能生产各种类型的建筑钢材,同时钢材生产的新技术、新工艺、新产品也日益增多,如彩钢压型板、彩钢复合板、彩钢扣板、拱形厂房及彩钢制品等的生产,使建筑结构充满现代化时代气息,实践证明钢结构建筑在我国更具有广阔的发展前景,值得探讨和商榷。

2 现代钢结构的建筑特点

1)预工程化程度高,建设成本降低,工期缩短。2)建筑与结构的设计与功能一体化,使建筑更富有功能化。3)钢结构建筑能够满足超高度和超跨度的要求。4)原材料可以循环使用,有助于环保和可持续发展。

3 钢结构建筑设计与技术表现

1)钢结构建筑设计的技术表现。

建筑形象的构思是一个概念形象的创作过程,是建筑创作的难点之一,也是建筑设计中备受关注的核心问题之一。回顾工业革命以来建筑与科学技术关系的发展,可以明显地发现建筑对技术变革反应的迟滞性,这从一个侧面反映了建筑学在社会文化当中的深层地位,以及建筑学与人的生活方式的密切联系。另外现代方兴未艾的信息革命正在广泛地渗透并涉及社会活动的每个领域,使现代科学思维被融入到建筑设计中,新项目的规划、建筑和景观设计方法发生了巨大的变化。建筑设计的宗旨也从单纯地追求美发展到追求问题的合理解决,从根本上改变了人们以往对建筑的认识和设计方式,并最终影响了人类千百年来形成的传统建筑观,如高技派建筑就是主要代表,以其精致的节点和精细的加工来体现高超的技艺,以更高的工艺水平来设计和“制造”建筑。

2)钢结构建筑细部设计有较高要求。

钢结构建筑设计的复杂化与精致度要求越高,对细部设计的要求也越高。因为细部设计决定一个地方最终是否得到确认及其质量。在现代钢结构建筑中,各种金属结构杆件,连接金属杆件的节点细部,常常暴露在外,使建筑带有强烈的科技感,对钢结构建筑来说细部质量保持较高的设计要求是非常重要的,在钢结构建筑中应受到特别重视。

3)建筑策划也是钢结构建筑设计与表现的影响因素。

因为钢结构建筑设计具有建筑设计的一般属性,建筑师不是随心所欲在作设计,业主设计任务书对建筑师的平面和设计构思等发生的作用是重大的。客户希望设计师有更好的业绩,而且希望在其最终产品的确定过程中,设计师和市场专家都能更高效地参与决策。在这个阶段,建设项目更强调整体设计,更强调专业设计师、市场专家及开发商之间的协调,设计过程包括了持续的信息和知识的交流与整合。另外,钢结构建筑的专业化不但能提供丰富的设计知识,而且能有效地整合设计资源和市场专家共同对建筑负责,使设计和业主的经营意图有效地结合起来,使项目获利和减少风险。

4 现代钢结构中建筑设计所面临的问题

4.1 钢结构中建筑设计的防火问题

火灾是对钢结构建筑的最大危害,钢材虽为非燃烧材料,但钢不耐火,温度为400 ℃时,钢材的屈服强度将降至室温下强度的1/2;温度达到600 ℃时,钢材基本损失全部强度和刚度,因此当建筑采用无防火保护措施的钢结构时,一旦发生火灾,很容易使建筑损坏。从发生的钢结构建筑火灾案例可以发现两类现象:1)防火保护的钢结构在火灾中没有达到规定的耐火时间而破坏;2)防火保护的钢结构在火灾中超过了预期的耐火时间而没有破坏。建筑的构造防火问题一般在钢筋混凝土结构上较易解决,而在钢结构建筑上则需考虑更多的因素,以下为两种常用防火措施:1)采用进口的新型防火板——保全板;2)根据钢结构的部位不同分别采用厚型或薄型的防火涂料,并在露明部位加涂装饰漆。

4.2 钢结构中建筑设计的防腐问题

钢材如果长时间暴露在室外受到风雨等自然力的侵蚀,必然会生锈老化,其自身承载力会下降,建筑的美观也会受影响。因此防腐问题也是钢结构建筑设计需要解决的常见问题,目前的做法主要是采用新型防腐和构造材料。在实际建筑设计中设计人员在遇到钢结构建筑时,对所设计的建筑都做出特别的要求,如涂刷防锈涂料,防火涂料属于油漆类。防火涂料一般做法为先刷红丹防锈底漆2度,再刷钢结构面漆2度(面漆颜色由甲方定)。另外对钢结构建筑的钢结构构件施工也有确定的要求,如构件出厂前涂红丹防锈底漆1道;钢结构安装调整后,将其清洗干净,然后再刷1度底漆,2度面漆。然而现在虽然有各种不同类型的防腐涂料,但较为有效的防腐涂料还需从外国进口,随着中国综合国力的增强,中国也将会生产出更优秀的新型防腐涂料。

4.3 钢结构中建筑物理问题

1)保温。

外部环境对建筑的热辐射主要从两个方面影响建筑的热环境:a.透过窗户进入室内,并被室内表面所吸收,产生了加热的效果;b.被建筑的外围护结构表面吸收,其中一部分热量通过建筑围护结构的热传导逐渐进入室内。

2)吸声。

在一些建筑大厅中,尤其是在音乐厅中顶棚反射板增加的反射声几乎同时到达听众的双耳,缺少侧向反射带来的围绕感。在这类建筑的设计中,需要综合考虑材料的使用,包括吸声性能以及装饰性、强度、防火、吸湿、加工等多方面。目前广泛地应用于音质设计和噪声控制中的解决途径是吸声材料和吸声结构。

3)隔声。

噪声与建筑密不可分,噪声污染的防治与治理已经成为建筑声学重要的组成部分。噪声规划、噪声控制等理论也逐渐演化开来。对于旅馆、公用建筑、民用住宅人们对安静的要求也越来越重视,并尽量靠近声源,会提高隔声效果。一般隔声间外墙使用隔声性能较好的材料或结构,如砖、混凝土、纸面石膏板墙等,观察部分使用隔声窗,进出部分使用隔声门或吸声迷道等。

5 结语

1)钢结构建筑设计应根据具体条件的不同而有所侧重,一个好的建筑设计,必须做到形象构思与结构构思的一体化。2)钢结构建筑的科技含量很高,结构本身往往就是建筑表现,钢结构的表现与工艺不仅是实现形象构思的必要手段,而且对建筑形象的影响极为显著,这就决定了结构构思是形象构思成功与否的关键所在。3)科学技术的进步,审美观的改变必然使得钢结构建筑不断地为扩展自身的表达语汇而寻求发展。人们所提倡的是:抛开风格要素,从结构理性主义出发,从现代的和传统的众多风格流派中吸取精华,创造出技术和艺术有机融合的钢结构精品建筑。

摘要：简述了钢结构建筑的发展历史以及现代钢结构的建筑特点和钢结构建筑的设计与技术表现,并通过一些实例对现代钢结构建筑设计中所面临的一些问题进行了论述,以期能有力地推动和促进钢结构建筑产业化的快速发展。

关键词：钢结构,建筑表现,特点,建筑设计,土木工程

参考文献

[1]夏天,季李通.轻钢结构建筑的特点及发展现状[J].山西建筑,2006,32(24):79-80.

钢结构特点及应用 篇2

一、单项选择题

1.钢筋混凝土结构利用混凝土的()较强，而钢筋的()很强的特点，是二者共同工作以满足工程结构的使用要求。

a.抗压能力抗压能力b.抗拉能力抗拉能力

c.抗压能力抗拉能力d.抗拉能力抗压能力 来源：

2.在钢筋混凝土结构中，混凝土主要受()，钢筋主要受()。

a.压拉b.拉压

c.压压d.拉拉

3.有明显流幅的钢筋含碳量()。

a.多b.少

c.适中d.不能确定

4.有明显流幅的钢筋的塑性()。

a.好b.一般

c.差d.不能确定

5.有明显流幅的钢筋的延伸率()。

a.小b.一般

c.大d.不能确定

6.无明显流幅的钢筋含碳量()。

a.多b.少

c.适中d.不能确定

7.无明显流幅的钢筋的强度()。

a.低b.一般

c.高d.不能确定

8.无明显流幅的钢筋的塑性()。

a.好b.一般

c.差d.不能确定 来源：

9.无明显流幅的钢筋的延伸率()。

a.小b.一般

c.大d.不能确定 来源：

10.无明显流幅的钢筋()屈服台阶。

a.有b.没有

c.有时有d.不能确定

11.钢筋的成分中()是主要元素。

a.碳b.锰

c.硫d.铁

12.《混凝土规范》规定()作为混凝土强度等级划分的依据。

a.轴心抗压强度b.立方体强度

c.轴心抗拉强度d.棱柱体强度

13.混凝土立方体抗压强度的单位是()。

a.n/mm2b.n/mm3

c.n/mmd.n 来源：

14.混凝土立方体抗压强度用()表示。

a.fub.ft

c.fcud.fc

15.《混凝土规范》中规定混凝土强度从c15~c80共分()个等级。

a.十五b.十四

c.十三d.十二

16.()以上的混凝土称为高强混凝土。

a.c30b.c45

c.c40d.c35

17.按国家标准《普通混凝土的力学性能试验方法》(gb/t50081-),混凝土立方体试件尺寸是()。

a.70.7×70.7×70.7mmb.150×150×150mm

c.100×100×100mmd.150×150×300mm

18.混凝土棱柱体强度用()表示。

a.fub.ft

c.fcud.fc

19.混凝土的轴心抗拉强度用()表示。

a.fub.ft

c.fcud.fc

20.混凝土的抗拉强度很()。

a.低b.高

c.适中d.不能确定来源：

21.钢筋与混凝土能够共同工作依靠它们之间的()。

a.抗压强度b.抗拉强度

c.粘结强度d.劈裂强度

22.变形钢筋与混凝土的粘结作用主要包括()。

a.摩阻力b.机械咬合力

c.胶结力d.咬合力

23.混凝土与钢筋接触面的粘结应力属于()。

a.拉应力b.压应力

c.正应力d.剪应力

24.我国现行规范采用()设计方法。

a.以概率理论为基础的极限状态b.安全系数法

c.经验系数法d.极限状态

25.结构在规定的时间内，在规定的条件下，完成预定功能要求的能力，称为结构的()。

a.失效性b.失效度

c.可靠性d.可靠度

26.()是可靠性的定量指标。

a.可靠指标b.可靠

c.可靠性d.可靠度来源：

27.在计算杆件内力时，对荷载标准值乘以一个大于1的系数，这个系数称为()。

a.荷载系数b.材料系数

c.荷载分项系数d.材料分项系数

28.在计算结构的抗力时，将材料的标准值除以一个大于1的系数，这个系数称为()。

a.荷载系数b.材料系数

c.荷载分项系数d.材料分项系数

29.对安全等级不同的建筑结构，采用一个()进行调整。

a.安全系数b.重要系数

c.荷载分项系数d.重要性系数

30.截面的有效高度a。是指纵向受拉钢筋合力点至()的距离。

a.截面受压边缘b.截面受拉边缘

c.截面受压合力点d.受拉钢筋合力点

二、多项选择题 来源：

1.混凝土结构的优点有()。

a.强度较高，可模性好b.耐久性较好

c.耐火性较好d.耐火性较差

e.易于就地取材

2.混凝土结构的缺点有()。

a.隔热隔声性能差b.自重大

c.抗裂性较差d.工期较长

e.抗裂性较好

3.建筑钢筋包括()。

a.有明显转折的钢筋b.没有明显转折的钢筋

c.有明显流幅的钢筋d.没有明显流幅的钢筋

e.转折钢筋

4.对于有明显流幅的钢筋，其性能的基本指标有()。

a.冷拉性能b.屈服强度

c.延伸率d.强屈比

e.冷弯性能

5.()是反映钢筋塑性性能的指标。

a.冷拉性能b.屈服强度

c.延伸率d.强屈比

e.冷弯性能

6.钢筋的成分中，除了主要元素铁之外，还有少量的( )

a.碳b.锰

c.硅d.钒

e.铝

7.钢筋的成分中，除了主要元素铁之外，还有少量的( )

a.硫b.磷

c.硅d.钒

e.碳

8.混凝土是由()用水拌合硬化后形成的人工石材。

a.外加剂b.粘土

c.水泥d.砂

e.石

9.钢筋与混凝土可以共同工作的原因是()。

a.良好的粘结力b.两种材料的线膨胀系数接近

c.钢筋抗拉好d.混凝土抗压好

10.结构功能要求包括()。

a.舒适性b.合理性

c.安全性d.适用性

e.耐久性

考点11自测题答案：

一、单项选择题：1.c2.a3.b4.a5.c6.a7.c8.c

9.a10.b11.d12.b13.a14.c15.b16.a17.b18.d19.b

20.a21.c22.a23.d24.a25.c26.d27.c28.d29.b30.a

钢结构住宅发展现状及特点探讨 篇3

关键词：钢结构；住宅；特点；产业化

1钢结构住宅的发展现状

1.1国外钢结构住宅的发展现状

在国外, 许多发达国家的房屋建筑中已广泛采用钢结构。美国最早采用钢框架结构建造住宅，其钢结构住宅约占住宅建筑总数的20%。日本的钢结构建筑数量最多，其新建的1-4 层建筑，大都采用了钢结构。在澳大利亚钢框架住宅占全部住宅数量的比例超过了50%。在芬兰、瑞典、丹麦以及法国，钢框架体系也正在变得越来越普及。由于其具备其他结构无法比拟的优点，已给住宅建筑产业带来了一场深层次的革命，从设计、施工到一系列新材料的使用都出现了革命性的变化，因而在国际范围内代表了未来的住宅发展方向。最近几年, 国外钢结构住宅占住宅竣工面积的比例不断增长。

1.2我国钢结构住宅的发展现状

在我国，厂房、大跨结构采用钢结构已较常见，而住宅则采用不多。为促进我国钢结构住宅产业化发展，建设部于2002 年就发布了《钢结构住宅产业化技术导则》，并出台了一系列促进钢结构住宅发展的措施。在这些措施有力的推动下，加之我国钢材供应充足，国产钢材无论质量、价格，还是品种、规格均可以满足钢结构住宅的需要，我国钢结构住宅的开发应用呈现出更为活跃的趋势。大规模研究开发、设计制造、施工安装钢结构住宅建筑还是近些年才发展起来的。近年来，各地已建成一大批钢结构住宅。如北京金宸公寓12层、亦庄开发区青年公寓（6层）、上海陆海城（23层-25层）、中福城(18层)、天津丽苑小区、马钢光明新村(18层)、济南东方丽景(26层)、上海现代(12层)、浙江宝业集团试验住宅（5层）、浙江宝业集团试验住宅（5层）、库尔勒钢结构住宅（9层），以及众多低层独户式和联排式住宅等。

中国住房和城乡建设部2010年11月24日发出公告，《建筑业10项新技术(2005)》进行了修订，形成了《建筑业10项新技术（2010)》。其中钢结构技术中第六项专门提到了住宅钢结构技术，指出对于高层钢结构住宅，以钢框架与混凝土筒体组合结构或以带带钢支撑的框架结构；高层钢框架混合结构或钢支撑框架体系，其钢结构用钢量为50kg/m2左右，开间尺寸为3.3-7.2m为宜；钢与混凝土结构或带钢支撑框架结构可应用于高层住宅（9-24层）的建设。此外还特别指出钢结构住宅建设要以产业化为目标做好墙板的配套工作，以试点工程为基础做好钢结构住宅的推广工作。这些举措将进一步推进钢结构住宅的大力发展，所以应该积极引进、消化、吸收国外钢结构住宅建造技术，大大加快钢结构住宅在我国的推广速度。

2钢结构住宅的优点

2.1轻质高强，综合造价低。

钢结构比较自重轻，与钢筋混凝土结构相比自重可以减轻20%-40%。结构重量轻减少了运输和吊装费用，基础负载也相应减少，降低了在工程造价中占有较大比重的基础的造价, 从而减少整个项目的投资。钢结构施工速度快、施工周期短的特点, 减少了人工费和模板等其它辅助材料费用, 综合效益十分可观。

2.2空间布置灵活，能合理布置功能区间。

利用钢材强度高的特点，在建筑设计可采用大开间布置，使建筑平面能够合理分隔，灵活方便地创造开放式住宅；同时大大增加了建筑的有效使用面积，与传统砖混结构相比，使用面积提高大约10% 左右。合理的钢结构体系，住宅的有效使用面积可达到90% 。而传统的砖混结构、钢筋混凝土结构等则因受到材料性质的限制，平面开间往往较小；反之则会造成结构构件尺寸过大，影响室内美观。

2.3承载能力高，抗震性能好。

国内外大量调查表明，地震后，在各类结构中钢结构受到的损害最小。在抗震设防区，相同建筑面积的建筑楼层，当采用钢结构时，由于自重较轻，和混凝土结构相比，钢结构体系具有自重轻、强度高、延性好、塑性变形能力强、耗能能力好等优点，钢结构地震作用反应可减少30%-40%。特别是在软弱地基的地区，钢结构住宅可以取得很大的经济效益。钢结构有较好的塑性可以使结构在破坏前产生较大变形，从而可以使人们及时发现和采取补救措施。另外，钢结构有较好的韧性可以使结构在力冲击荷载作用下被破坏时吸收较多的能量，降低危险程度。

2.4工期短，工业化程度高。

钢结构工程的工期比钢筋混凝土结构工程的工期普遍要短，钢结构的大部分构件在工厂生产，用规格标准来限定；钢结构工程有一半以上时间是在工厂车间进行，运往现场通过焊接或螺栓进行整体组装，可全天候作业，提高了施工的机械化水平；同时钢结构工程湿作业少, 尤其是在北方地区施工受作业天气及季节影响较小,大大缩短了建造周期。此外，钢结构本身可作为劲性结构承担结构荷載和施工荷载，施工时可以节省支模、拆模的材料，大大加快施工速度。

2.5绿色环保，符合住宅产业化和可持续发展的要求

由于钢结构现场作业量少, 与传统建筑材料相比, 噪声粉尘和建筑垃圾少, 对周围环境污染小。而且钢结构所使用的材料---钢材是一种绿色环保、高强度高效能的材料,钢结构的钢材回收利用率高、拆除成本低、污染较小具有很高的再循环价值。原材料可以循环使用，有助于环保和可持续发展，钢结构能将节能、防水、隔热、门窗等先进的成品集合在一起，实现综合成套应用，将设计、生产、施工安装一体化，提高住宅的产业化水平。同时, 钢结构住宅建筑还可以带动与钢结构和住宅有关的许多相关行业的发展。长期以来，人们一直在追求建筑的“环保、节能、工厂化”，即“绿色建筑”的理想，钢结构恰恰能够实现人们的追求。发展钢结构对于资源、能源都非常短缺的我国意义尤为重大。

3钢结构住宅存在的不足

3.1耐火性能差。

钢材是不燃材料，钢结构属非燃烧体，其耐热（低于150℃） 性能高于钢筋混凝土结构，但耐火性能差，无防护措施的钢结构耐火极限只有0.25h 左右。对于钢结构的防火，由于住宅对防火的要求很高，必须有可靠的防火措施。

3.2防腐处理较难。

钢结构材料暴露在空气中就会被腐蚀生锈。钢材一旦生锈，其承载力就会下降，建筑的美观也会受到影响。因此，在钢结构住宅体系中对钢材的防腐处理，尤其是节点处的防腐处理必须认真对待的。

3.3建筑立面处理受限。

高层钢结构住宅的梁跨度可增大、开间布置可以更自由，为住户创造更大的空间，但很难避免钢结构带来的建筑平、立面单调呆板的问题, 住宅建筑立面的个性化会受到一些限制。

4结语

钢结构住宅是一种环保型绿色住宅建筑体系，它在国内外的快速发展符合住宅产业化的发展趋势。住宅建筑的钢结构体系具有明显的技术、经济和社会综合效益。在我国开展钢结构住宅建筑技术开发， 具有推行住宅产业化、提高住宅质量的划时代意义。它有利于我国建筑行业技术进步， 有利于促进节能环保型建材的开发和拉动冶金行业内需。可以预期， 随着高效建筑钢材的开发和建筑钢结构应用技术的发展， 钢结构住宅建筑必将具有更广阔的发展前景。

参考文献

[1] 王明贵．钢结构住宅的发展研究[J]．钢结构，2007（1）：37-40.

[2] 徐伟良，何余良．多高层钢结构住宅的建筑技术与工程应用[J]．建筑技术，2009（40）：582-585.

离子交换树脂的结构特点及应用 篇4

主要介绍了离子交换树脂的结构、再生方式、交换容量和在水处理方面的应用, 及交换能力的变化。

1离子交换树脂的物理结构

离子树脂常分为凝胶型和大孔型两类。

凝胶型树脂的高分子骨架, 在干燥的情况下内部没有毛细孔。它在吸水时润胀, 在大分子链节间形成很微细的孔隙, 通常称为显微孔。湿润树脂的平均孔径为2~4nm。这类树脂较适合用于吸附无机离子, 它们的直径较小, 一般为0.3~0.6nm。这类树脂不能吸附大分子有机物质, 因后者的尺寸较大, 如蛋白质分子直径为5~20nm, 不能进入这类树脂的显微孔隙中。

大孔型树脂是在聚合反应时加入致孔剂, 形成多孔海绵状构造的骨架, 内部有大量永久性的微孔, 再导入交换基团制成。它并存有微细孔和大网孔, 润湿树脂的孔径达100~500nm, 其大小和数量都可以在制造时控制。孔道的表面积可以增大到超过1000m2/g。这不仅为离子交换提供了良好的接触条件, 缩短了离子扩散的路程, 还增加了许多链节活性中心, 通过分子间的范德华引力产生分子吸附作用, 能够像活性炭那样吸附各种非离子性物质, 扩大它的功能。一些不带交换功能团的大孔型树脂也能够吸附、分离多种物质, 例如化工厂废水中的酚类物。

大孔树脂内部的孔隙又多又大, 表面积很大, 活性中心多, 离子扩散速度快, 离子交换速度也快很多, 约比凝胶型树脂快约十倍。使用时的作用快、效率高, 所需处理时间缩短。大孔树脂还有多种优点:耐溶胀, 不易碎裂, 耐氧化, 耐磨损, 耐热及耐温度变化, 以及对有机大分子物质较易吸附和交换, 因而抗污染力强, 并较容易再生。

2离子交换树脂的交换容量

离子交换树脂进行离子交换反应的性能, 表现在它的“离子交换容量”, 即每克干树脂或每毫升湿树脂所能交换的离子的毫克当量数, meq/g (干) 或meq/m L (湿) ;当离子为一价时, 毫克当量数即是毫克分子数 (对二价或多价离子, 前者为后者乘离子价数) 。它又有“总交换容量”、“工作交换容量”和“再生交换容量”等三种表示方式。

2.1总交换容量, 表示每单位数量 (重量或体积) 树脂能进行离子交换反应的化学基团的总量。

2.2工作交换容量, 表示树脂在某一定条件下的离子交换能力, 它与树脂种类和总交换容量, 以及具体工作条件如溶液的组成、流速、温度等因素有关。

2.3再生交换容量, 表示在一定的再生剂量条件下所取得的再生树脂的交换容量, 表明树脂中原有化学基团再生复原的程度。

离子树脂交换容量的测定一般以无机离子进行。这些离子尺寸较小, 能自由扩散到树脂体内, 与它内部的全部交换基团起反应。而在实际应用时, 溶液中常含有高分子有机物, 它们的尺寸较大, 难以进入树脂的显微孔中, 因而实际的交换容量会低于用无机离子测出的数值。这种情况与树脂的类型、孔的结构尺寸及所处理的物质有关。

3离子交换树脂的再生方式

3.1顺流再生。顺流再生时原水与再生液流过交换剂层的方向相同。因此在再生液流过交换剂层时首先接触到的是交换剂层上部完全失效的已包含上部交换剂层被置换出来的离子, 影响交换剂层下部的再生度 (再生度指离子交换剂层中已再生离子量与全部交换容量的比值) , 造成处理水质降低、再生剂耗量增加。顺流再生离子交换设备简单, 工作可靠, 但受原水水质组分影响大, 交换容量不能得到充分利用。而再生后, 下部再生度最低, 为了提高出水质量和工作交换容量, 必须增加再生剂的耗量。

3.2逆流再生。原水从交换器上部进入与再生液的方向相反, 逆流再生 (也称对流再生) 过程中交换剂层的离子分布状态。与顺流再生比较, 采用逆流再生提高了再生剂利用率, 降低再生剂耗量, 提高出水质量;降低清洗水耗量, 降低再生废液排放量与排放浓度。

4应用领域

4.1水处理。水中的Ca2+、Mg2+含量在0.4mmol/L以上时称为硬水。如果硬水中含有HCO3-时, 则加热时会产生Ca CO3和Mg CO3沉淀, 锅炉在使用这种水时在运行中会有结垢, 造成危害。离子交换法软化水, 是将水中的Ca2+、Mg2+除去, 使水软化, 因此实质是一种化学脱盐法。软化水系统一般以减少水中的钙镁离子的含量为主, 有些软化系统中还可以去掉水中的碳酸盐, 甚至还可以降低水中的阴阳离子的含量 (即降低水中的含盐量) 。

4.2除盐水、纯水、高纯水的制备。纯水是随着工业对水质要求的日益严格而不断发展起来的。如半导体、集成电路的日趋微型化, 工艺用水的纯度要求越来越高, 目前纯水已经成为集成电路的基础材料之一。超纯水制备中离子交换树脂是最主要的纯化手段, 是脱盐的关键。通过离子交换反应将原水中的所有的溶解性的盐类以及游离态的酸碱离子除去, 可制取除盐水。

4.3食品工业。离子交换树脂可用于制糖、味精、酒的精制、生物制品等工业装置上。例如:高果糖浆的制造是由玉米中萃出淀粉后, 再经水解反应, 产生葡萄糖与果糖, 而后经离子交换处理, 可以生成高果糖浆。离子交换树脂在食品工业中的消耗量仅次于水处理。

4.4合成化学和石油化学工业。在有机合成中常用酸和碱作催化剂进行酯化、水解、酯交换、水合等反应。用离子交换树脂代替无机酸、碱, 同样可进行上述反应, 且优点更多。如树脂可反复使用, 产品容易分离, 反应器不会被腐蚀, 不污染环境, 反应容易控制等。

4.5环境保护。离子交换树脂已应用在许多非常受关注的环境保护问题上。目前, 许多水溶液或非水溶液中含有有毒离子或非离子物质, 这些可用树脂进行回收使用。如去除电镀废液中的金属离子, 回收电影制片废液里的有用物质等。

4.6湿法冶金及其他。离子交换树脂可以从贫铀矿里分离、浓缩、提纯铀及提取稀土元素和贵金属。

参考文献

[1]李红艳, 李亚新, 李尚明.离子交换技术在重金属工业废水处理中的应用[J].水处理技术, 2008, (2) :12-15.

[2]雷兆武, 孙颖.离子交换技术在重金属废水处理中的应用[J].环境科学与管理, 2008 (10) :82-84.

[3]李红艳, 李亚新, 岳秀萍.离子交换去除饮用水中有机物的研究进展[J].工业水处理, 2009 (4) :16-20.

钢结构特点及应用 篇5

钢结构加工制作合同，和一般的加工承揽合同非常近似。但钢结构工程构件的加工制作合同，又是非常特殊的定制式合同。具有以下的特点：

1、合同所有构件的设计和加工，除少数标准件以外，都是按照每个工程的需要而单独定制加工的。因此一旦出现返工或者重作，对加工企业造成的损失是巨大的。

2、钢构件的数量和设计，也是根据工程要求和工程进度来安排的。往往是在工程安装过程中，又需要变更设计，或者增减构件的设计内容。为了防止因设计变更造成已制作的构件报废的情况，需要在合同中对此事先予以约定。

3、甲方或者设计单位也往往只是提供加工单位蓝图，构件详图的设计还需要加工单位的设计人员完成，还有时加工单位需要根据设计院或者甲方的指令，临时变更和另行设计构件。因此钢结构制作安装合同中，还常常含有设计的内容。

4、构件的检测，包括出厂抽检和现场到货检测，检测人员既包括甲方驻厂代表、现场项目经理，还包括合同指定的工程监理，检验标准也远远高于一般的加工承揽合同的验收标准。

5、制作工期一般较短。在北方，还因为气候的原因，钢结构工程的开工时间集中在夏秋季节，不同加工制作合同的工期往往出现集中和交叉的情况，因此钢结构加工企业安排好加工调度，利用安装工程的工期顺延为加工合同创造工期是极有必要的。

根据以上特点，加工制作合同需要注意以下的签约要点：

（一）合同价格

钢结构制作安装合同与加工制作合同的价格形式相同，只是制作安装合同价格中增加了安装费用。价格包括以下几类：

1、固定总价――闭口价（不包括风险范围）

2、固定合同价＋追加合同价款＋国家定额费率（包括风险范围）

3、合同成本加劳务费

固定合同价格又分为以下两种

1）固定单价（仅仅包括加工制作费用，不包括材料、涂装、运输、税金等费用，其他费用需要另行约定结算）

2）综合单价（含原、辅材料（含油漆）费用、检测费、资料费、加工费、油漆涂装费、税金、管理费、利润等，运输费等，并可根据实际市场价格进行结算）

常见的价格为固定综合单价。

4、对风险范围的说明：

合同报价表是合同中约定的风险范围，在风险范围以内的，价格不再发生变动；在价格风险范围外的，应约定调整价格的方法。另外，应考虑到在国家调整价格钢材出现差价时合同价格的调整情况。因为钢材价格的涨跌也是需要考虑的风险范围，否则就可能出现因钢材价格的上扬导致利润损失的情况。

※ 材料差价调整条款示例：

本工程材料差价的处理办法：

如遇金融**影响、市场价格变化，国家货币贬值造成通货膨胀，材料提供方应在情况发生后10天内及时将调整原因、涉及调整的金额等以书面形式通知对方，对方应在十四天内与材料供应方进行协商，在收到供应方通知后10天内既不提出意见也不予确认的，视为同意材料价格的调整。

（二）设计变更

钢结构制作安装合同中设计变更部分，基本与钢结构制作合同的设计变更涉及的内容相同，因此，设计变更部分的签约要点也主要涉及到三种问题：

1）制作开工期限是按期还是顺延的矛盾

2）有限的工期与增加加工量、等待新设计变更周期的矛盾

3）已完成构件因设计变更需要返工时，甲方是否同意价格调整的矛盾。

如果合同上没有对上述风险的约定，甲方往往不会主动确认因其调整而造成加工方相应合同内容的改变。为此，应对设计变更及涉及到的合同价格、工期调整情况进行约定。市场部在签约谈判时，必要时需要安排有关技术人员到场对此进行把握，控制由于设计变更发生的风险。

※ 设计变更内容的条款示例

一、本合同定做构件全部由定做方进行设计，并出具有关技术要求和技术标准。

二、定做方正式提供的设计制造图纸、说明和有关技术资料，是制造的有效依据，定做方有履行组织设计交底和三方汇审做出纪要的义务，作为制做的补充依据，双方均不得擅自修改。

三、制作中如发现设计的错误或严重不合理的地方，发现方应及时以书面形式通知对方，由提供设计图纸方及时会同设计等有关单位研究确定修改意见或变更设计文件，承揽方按修改或变更的设计文件进行制作。

四、在定做方已确认设计图纸并符合定做方技术要求及设计标准的前提下，优化设计、优化工艺、其节约的价值归承揽方，投标方案中的报价书对确认后的设计不发生效力。

※ 设计变更后相关责任的条款示例

因定做方变更设计条件或提出变更设计的，由定做方承担下列费用和责任：

1.设计工作量增加的，追加相应设计费；

2.材料设备增加的，追加材料设备款；

3.工程量增加的，追加合同价款；

4.造成承揽方构件制作和安装的返工、停工或材料积压的，赔偿损失；

5.造成工期延误的，工期顺延。

※ 设计变更涉及到的合同加工量、价款的调整及确认条款示例

工程设计变更确定后14天内，设计变更涉及价款调整的，由承包方向发包方发出书面通知，经发包方审核同意后调整合同价格。变更合同价款按以下标准：

1.合同中已有适用于变更制作的价格的，按合同约定变更；

2.合同中有类似于变更制作的价格，参照类似价格变更；

3.合同中没有适用或者类似变更的价格，参照发包方或者承包方提出的变更价格，经双方共同确认后执行。

发包方收到变更合同价款报告14天内，应就合同价款调整提出确认意见，既未确认也未提出协商意见的，视为变更价款报告已被确认。

（三）质量验收

质量条款应包括三个内容：

1、对加工材料质量的要求

2、对制作质量的要求

3、对保修的要求。由于质量条款是结算的前提，因此必须对以上三方面进行约定，以避免因材料质量、加工质量、保修上发生争议，影响结算。

对加工质量，应在以下几方面进行约定：

1、材料的提供及要求

2、制作质量的要求

3、现场验收、出厂验收

4、设计变更和返工后责任的归属

5、保修期限

对质保期，一般宜约定为发货完毕之日到安装完毕之日，以免质保期按照惯例视为一年，质保金难以收回的情况。

※ 材料提供及要求合同条款示例：

示例1：原材料的提供办法及规格、数量、质量

1）用承揽方原料完成加工工作，承揽方必须依照合同规定选用原材料，并提供原材料质量保证书、油漆质量保证书、产品合格证等以接受定作方检验。承揽方隐瞒原材料的缺陷或者用不符合合同规定的原材料而影响定作质量时，定作方有权要求重作、修理、减少价款或退货。

2）原材料采购单价按月由定做方审核确定。

※ 制作质量要求的合同条款示例：

示例1：制造技术要求：以发包方提供的图纸及技术说明文件为准，本款所涉及的技术文件自本合同生效之日起3天以内由发包方交付给承揽方，并在随后的15日之内进行技术对接和技术交底，同时在完成技术对接和交底后双方会签技术会审纪要作为本合同的附件，与本合同同时生效。

※ 现场验收、出厂验收条款示例

示例1：

质量检验

1.定作物在发货前五天，定作方的驻厂工程师应对承揽方制造的构件进行检验，合格的应签发《发运通知书》，批准发运；

2.质检标准按《GB50205-2001》标准及双方认可的质量文件、图纸进行检验；

3.如定做方驻厂工程师未及时对承揽方制造的构件进行检验的，本合同制作工期予以顺延。

（四）工期及工期顺延

钢结构加工期限与钢结构施工工期密切相关，影响工期的主要因素有

1、钢结构设计的临时变更

2、对已完成的钢构件的返工

3、甲方检验人员签证的延后

4、双方就加工内容中途进行商洽

5、甲方延期付款、不可抗力

6、其他约定工期顺延条件等。

因此对于工期的顺延应有专款加以约定，否则因非承揽方原因造成的加工期限延误都将归于承揽方工期上，而对于因设计变更造成返工、未按期支付加工款的工期顺延，应约定可以不经过甲方确认。

另外，在设计变更、质量检验等条款中，也应有工期顺延的约定。

而工期顺延得以实现，不仅仅靠合同的约定内容，而且靠承揽方主张权利，如果存在顺延情况但是承揽方不主张顺延权利，工期仍不能实现顺延。而工期控制的主要角色，是工程部和生产部在履约中发挥作用，市场部、合约部应为工程部履约时能主张合理的工期创造条件。

※ 工期及工期顺延情形示例

一、本合同的总工期自定做方批准承揽方的《构件制造开工报告》之日第二天起，至构件发运完毕止共 工作日。

二、在下列情况下，作制造开工时间推迟：

1、因开工前因设计变更致使制造材料、制造设备必须变更的，则制造、开工推迟；

2、需要重新制作的，原已完成制作的构件定做方应无条件收购，给承揽方造成损失的，赔偿承包人的损失，开工时间推迟；

三、下列情形下总工期顺延：

1.制造开工后设计变更，导致构件、围护钢品材料报废，制造进行中改变安装工艺，导致返工，制造进行中变更材料、辅料，变更门窗致围护、门窗重做的，工期按实际发生的期间顺延，同时承担第七条第五款之责任；

2.因驻工厂代表签证不及时，自驻工厂代表或监理工程师应签证之日起到实际完成签证止，作工期顺延；

3.未能按合同约定及时、足额支付货款或代购材料款、差价款的，自应付款之日起，到实际足额付达之日止，作工期双倍顺延；

4.因人力不可抗拒因素而延误工期及国家强制性技术规程要求停止制造的，自规定的情形发生至该情形消除，作总工期顺延；

5.合同、补充协议、双方达成的会商（会议）纪要并法律、法规规定其他可以顺延或停工的，工期按实际顺延期间或实际停工期间作总工期顺延。

四、双方代表及监理工程师认为有必要暂停制造的，在书面告知对方后，可以暂停，双方代表在收到暂停施工的通知后12小时内必须做出是否同意停工的答复，逾期则视为同意对方暂停制造的要求。

五、定做方代表或监理工程师认为停工的因素消除应予复工的，必须书面通知对方，被通知方在 12 小时内不回复的，可以复工。

六、终止制造的，双方另具中止制造协议就制造量、工期、中止方案达成一致，结清全部货款后，可以中止制造。

七、本条款所规定的制造开工日推迟及工期顺延的情形一经发生后，则承揽方代表应在48小时内以书面形式予告知定做方，定做方代表签证后，即可作为工期延误的计算依据，没有具体主张的按本条约定给予工期顺延。本条第三款第 1、3项的情形不在此列。

（五）工程进度款的支付

结算及付款包括以下几部分的款项支付及结算：

1、定金的交付

2、已发运构件的结算付款（包括分批的结算付款或者全部发运完毕后总结算付款）

3、质保金的支付

4、承揽方垫付资金部分利息的补偿

此外，还应包括增加工程量的结算、风险范围以外合同价款的结算。该部分的结算方法详见设计变更及合同价款部分。

※ 工程进度款支付的示例

示例：

一、货款支付为银行即期汇票

1.本合同生效后天内，定做方支付定金？？元

2.承揽方在年日前发运完毕全部构件的，承揽方支付？元构件价款总额。承揽方未在?年?月?日前发运完毕全部构件的，定做方按实际已发运的构件货款总额支付，余款在承揽方发送完毕所有构件后付清。风险范围以外的制作费用，按本条第三款约定内容办理。

3.定做方承担除定金以外的垫付货款利息，按中国人民银行公布的贷款基本利息上浮3个点。

4.保修金为合同总价的0.2％，保修期满后 7 天内一次性支付；

木结构建筑特点及发展研究 篇6

摘要：木材具有强度高、加工性能好、质量轻和美观特点，木结构建筑相比其他建筑，易于加工，材料环保，易设计，可重复利用。当前，木结构建筑产业研究不断深入，自主创新较强，需加强分析建筑特点及未来发展。此文简单分析木结构建筑特点，对未来发展作出探讨。

关键词：木结构建筑；特点；发展

现阶段，景观设计及建筑设计获得迅速发展，各种新型设计理念及建筑材料已融入到设计管理规划中。木结构建筑因其可持续发展及节能减排，受到广大认可和推广。木结构建筑特点和发展是以下研究重点。

一、木结构建筑特点

1、节能环保

木材属于生物质材料，节能环保，施工中使用的涂料及其他辅助材料等也达到环保标准。相比较钢筋混凝土建筑的建造过程，木结构建筑建造时不会消耗较多能源，且对空气、水污染小，温室效应低，固体废物少。节能保温是木结构建筑最大特点，此类房屋在同等条件下能耗最低，原因在于，木材细胞结构为许多微小空腔，空腔不仅对天然热效率有很大改善作用，还能阻止热量散发，发挥保温作用。与混凝土、钢材对比，木材阻止热量散发能力是其数十倍，故混凝土钢架及钢框架建筑想要达到木结构建筑隔热效果，必须使用较多隔热材料[1]。

2、绿色建筑

木结构建筑具有高效能、安全、环保、健康、节能特点，其结构主体为天然材料，配备建材对人体无害，为绿色性建筑。

3、抗风抗震

此类建筑组成为箱体六面体，结构较稳定，能达到抗风抗震目的。建筑自身质量较轻，遭遇地震时，所吸收地震力较小，加上墙体与楼板之间的箱型结构能使构件之间发挥相互作用，从整体上看仅稍微变形，而不会散架。木结构有良好的受力性能，在周期疲劳破坏及瞬间性冲击载荷下延伸性较好，达到破坏过程渐渐屈服目的。在地震建筑晃动时，木结构建筑的骨架可保持整体稳定性。

4、防水防潮

大部分木材需接受干燥处理，防止体积变化，将此类木材运用到房屋建造中，含水率已低于19%，且防水性较高，约为普通砖混凝土建筑10倍。

5、导热性低

木结构房屋中防火石膏板主要起到阻断木结构与火焰接触作用，符合相关规定耐火极限的要求。当木结构建筑发生火灾时，在木质表面可形成一层炭灰层，导热性较低，对外部火焰蔓延进行有效阻止，确保整个结构免受破坏。

二、发展现状及方向

1、现状

木结构建筑种类有轻型木结构、普通木结构和原木结构。

轻型木结构基础材料为木基结构板材、小尺寸规格材及石膏板等，构件有楼盖、墙体和屋盖，各构件连接采用粘接、钉连接、齿板连接或螺栓连接。木基结构板材需严格符合有关产品及国家标准，禁止使用普通胶合板。

普通木结构梁为锯木，规格统一，承重木框柱结构也是锯木，有多种规格。各构件之间通过多种方式连接，如螺栓连接、齿连接、钉连接等，并通过钢连接件予以巩固加强。此种建筑属于混凝土和钢筋条形基础，底层地板下方架设空层，而架空层地面较室外地坪高，约高出50cm，并铺设薄膜防潮，一般选择塑料薄膜[2]。外墙装饰包括挂板式和涂料式，装修材料覆盖在承重木框架上，形成中空墙壁。屋盖结构、墙体及楼盖等填充保温材料，保温材料的燃烧性能A级。外墙装饰材料的燃烧性能符合A级要求。

原木结构采用统一形状及规格的圆形实木及矩形实木叠合建造，也可采用胶合木构件，为围护结构与承重体系一体式建筑。采用耐腐天然木材作为木构件，一般木材不分等级，可选择圆形木或矩形木。圆形木或矩形木通过肩上企口上下叠砌，且端部槽口互相交叉嵌合，以此形成内外联合围护墙体。为了增强建筑隔热保温性能，促进外围护机构防风防水，木构件之间可加设特制橡胶条及麻布毡垫。建筑基础一般为底板式、混凝土墩式或混凝土条形基础。选择混凝土条形基础或墩式基础时，需对底层地板下设置架空层，高度应>450mm。在不同气候条件下，大尺寸构件实木墙体均適用，而选择小尺寸复合内保温墙体，能大大减少造价。复合内保温墙体的高温一侧，应设计隔气层。门窗洞口处、屋盖与墙体之间、材质不同的墙体之间，均应预留膨胀空间，设计可滑动的盖缝条，方便伸缩调节。

2、展望

别墅住宅是当前主要木结构建筑类型，占地大，不利于木结构长远发展。现阶段，我国推行节约型社会，钢混建筑耗能大，节能建筑发展刻不容缓[3]。较其他结构比较，木结构能耗低，加工能耗低，一吨能耗约为一吨钢材1/8，相信木结构可凭借自身材料可再生、稳定性强、绿色环保及耐久性等特点，成为建筑首选。

结束语

木结构建筑环保、节能、低碳，符合我国建筑产业的发展政策，有较大发展空间。林业作为可再生产业，可促进木结构建筑长远、稳定、可持续发展。笔者查阅了相关文献及资料，分析木结构建筑特点及发展，供学者参考。

参考文献：

[1] 苑素云.轻型木结构建筑特点及发展前景[J].新型建筑材料，2013，09：56-58.

[2] 武旭方，赵瑞锦.木结构建筑的特点及发展前景展望[J].林业机械与木工设备，2014，05：4-6.

港口登船梯的结构特点及应用 篇7

1 ZGW/T型登船梯的主要特点

ZGW/T型登船梯作为一种码头船用设备, 是经过设计人员采用国外先进技术并结合国内码头实际情况而设计制造的, 经众多石化码头使用一致反映良好, 安全可靠, 操作轻便灵活, 安装维修方便, 在国内同行业中具有极大的优势。它主要有以下特点: (1) 覆盖所有船型, 规格品种齐全。 (2) 它能满足舷梯耐腐蚀、重量轻、强度高、美观耐用的功能。 (3) 采用目前应用广泛、技术成熟、发展前景广阔的可编程控制器 (PLC) 运用到该控制系统中, 从而使该系统具有技术先进、使用方便、安全可靠等特点。 (4) 主梯与旋转平台间采用铰接, 采用液压缸控制悬臂的俯仰, 主梯就位后, 液压缸具有自由浮动功能。主梯油缸配有防冲击断流阀, 当液压管线突然爆裂时起到油缸保压的作用。 (5) 回转机构由双作用油缸驱动回转支承, 实现±90°回转功能。达到±90°时声光报警.就位后手工操作实现自锁。 (6) 塔架采用矩形钢管焊接而成, 采用框加结构设计提高整体的抗风能力。 (7) 梯子采用变踏步结构, 即无论梯子处于何种角度, 踏步踏面始终保持水平。

尽管如此, 和传统的简易跳板相比, 其也有投资大、码头基础条件要求高、建设周期长等不足, 但作为技术进步的表现, 登船梯的广泛应用已成为必然趋势。

2 ZGW/T型登船梯的主要组成介绍

2.1 舷梯 (三角梯、前梯、主梯)

舷梯包括三角梯、主梯、前梯, 各梯之间采用铰联接。它是回转平台和油轮之间的安全通道。能够承受1000 kg的均布载荷。梯子美观轻巧, 并采用变踏步机构, 无论梯子处在何种角度, 踏步踏面始终保持与地面平行, 其俯仰幅度满足设计船型在极端高、低水位时甲板高度的要求。三角梯由支承架和滚轮组成。鉴于舷梯自重、行人载荷以及防止三角梯起落、船舶颠簸及甲板不平等因素, 三角梯采用加弹簧的万向尼龙滚轮支承轮支承。主梯、前梯及三角梯:它们由铰连接, 铰轴采用不锈钢, 梯子的俯仰角度由双侧油缸牵引实现, 主梯俯仰角度-45°~+45°, 主梯具有浮动的功能, 在一定范围内能补偿潮位变化和油轮由于载重量变化引起的油轮吃水变化。前梯俯仰角度为0~60°, 由两油缸承担, 就位后油缸自锁。三角梯由一油缸承担, 下部通过弹簧设有尼龙轮, 有缓冲作用。同时与船舶起到绝缘作用, 隔绝登船梯和船舶杂散电流。

2.2 转柱、升降架

转柱由上转台、中转台、下转台组成, 上转台设有旋转支撑轮, 下转台设有回转支座, 可在升降架内转动, 中转台是人员上下船的通道。

升降架是带动舷梯升降的主要部件, 它是由框架、上平台、下平台、滚轮装置等组成, 框架上下安装滚轮装置, 滚轮装置与轨道配合, 在轨道中上下升降。

2.3 塔架

塔架是登船梯的主要支撑件, 采用无缝方型钢管焊接。用来为升降回转平台提供升降轨道, 同时要满足整体稳定性要求。载荷分如下两种工况: (1) 非工作状态 (即收拢状态) 设计风速55 m/s。 (2) 工作状态设计风速≤25 m/s。工作级别为M4。顶部也可以安装航空灯、摄像头、照明灯、消防炮等设施。

2.4 平台、梯子、栏杆

平台、梯子、栏杆。是上下油轮的塔架内的安全通道。踏步板采用热镀锌钢格板, 具有防滑、防雨雪性能, 栏杆按标准高度不低于1050 mm, 扶手用φ33.5无缝钢管, 栏杆满足100 kg的冲击力, 踏步及栏杆都按照人机工程宜人性的设计, 使登船者方便、舒适。

2.5 升降机构

升降机构由防爆电机、斜齿轮减速箱、卷筒、防爆制动器、滑轮组组成。因升降行程不大, 故采用双联卷筒卷绕钢丝绳, 加平衡重, 优点安全可靠。

采取制动器制动, 钢丝绳安全系数大于5倍。

楼层的到位由高精度编码器通过独立的PLC计算, 并可在人机界面上进行层高设定和缓冲停车点设定。

2.6 回转机构

回转机构由双作用油缸驱动回转支承达到回转目的, 机构为常开式, 以便舷梯与平台随船一起转动。回转速度可由液压系统调整。转动角度为±90°, 由限位开关来限位, 回转±90°时声光报警。收起放置时能使舷梯投影在码头边线0.8 m以内, 并用锁定机构锁定, 防止舷梯因大风等环境因素造成登船梯的损坏。搭接油船后置于浮动状态, 满足油船漂移而舷梯不会损坏。

2.7 液压系统及电气系统

2.7.1 液压系统

登船梯配套使用的液压系统, 它主要由电机、泵、油缸、阀件、液压管线等组成, 其主要功能和特点描述如下: (1) 可满足装在设计范围的运动。 (2) 可实现手动和无线遥控等各种操作方式 (具体操作方式类型可选) 。 (3) 配备机泵和手动泵。手动泵便于停电或故障时操作。

液压系统装置描述:电机:5.5 KW防爆电机, 设计防爆等级为dⅡBT4, 防护等级为IP55。液压站:系统中的电磁阀为进口产品, 外罩为不锈钢。液压管线:采用不锈钢管, 接头型式采用焊接式, 连接可靠, 也便于装卸。油缸:为避免海洋环境对材料的腐蚀, 油缸缸杆带防尘套。

2.7.2 电气系统

电气系统主要由以下几部分组成:电控制柜、PLC系统、无线遥控系统、接近开关、声光报警器等;电控制柜:设计防爆等级为dⅡBT4, 防护等级为IP55, 在dⅡB类爆炸性气体环境中该电气控制系统具有良好的防爆性能。PLC系统:电气控制系统核心元件为德国西门子公司S7系列可编程控制器, 信息显示屏采用德国西门子TD200型文本显示器, 能以汉字形式显示系统报警和监测信息。无线遥控系统:配置无线遥控器防爆等级dⅡBT4, 防护等级IP67, 通过随身携带的遥控器可在码头上或甲板任何地方实现对登船梯的操作。接近开关:接近开关为全封闭防水结构, 本安型, 防护等级IP67, 具有使用寿命长、安全可靠的特点。

声光报警器:声光报警对超限进行报警。

2.7.3 声光报警系统

本系统由PLC及防爆声光报警器组成, 声光报警对超限进行报警, 并具有报警试验和报警取消功能。舷梯设置回转限位, 对超限进行声光报警。舷梯设置俯仰限位, 对超限进行声光报警。楼层设置升降平台限位, 对超限进行声光报警。设置起升高度限位, 对超限进行声光报警。为保证在梯边进行有线升降操作时人机分离, 在塔架登梯平台处设置推拉活动门, 待升降平台停稳后, 打开推拉门登上舷梯, 保证了人不随机升降。

3 起升机构设计计算

(1) 起升机构的设计参数。

(1) 起升载荷:pQ≈45000N; (2) 起升速度:vQ≈4m/min; (3) 最大起升高度:13200mm; (4) 起升方式:钢丝绳牵引。

(2) 设计计算。

3.1 钢丝绳选择

(1) 确定滑轮组倍率;起升升降回转机构及舷梯采用动滑轮双联滑轮组, 所以m=2;x=0.5。

(2) 计算钢丝绳的最大工作静拉力。

式中:为滑轮组效率, 查表得ηz=.099;ηd向滑轮效率, 查表得ηd=.0985;α导向滑轮数, α=2;

(3) 选钢丝绳。

(1) 根据使用场合, 选钢丝绳机构形式为6×19;表面镀锌。

(2) 钢丝绳直径。

查表得钢丝绳最小安全系数为n=5;

选择钢丝绳直径为:d=1 8;σb=1570MPa;F0=168900N;纤维芯。满足使用要求。

钢丝绳长度:经过计算需要110米, 一根。

3.2 滑轮、卷筒尺寸, 卷筒转速计算

(1) 滑轮。

滑轮的卷绕直径

式中:h为系数, 查表得, h=20;d为钢丝绳直径, d=18;

适当放大滑轮直径, 取滑轮的卷绕直径D0=418, 滑轮的槽底直径为400。

(2) 卷筒。

(1) 卷筒的卷绕直径。

式中:h为系数, 查表得, h=18;

d为钢丝绳直径, d=18;

适当放大卷筒直径, 取卷筒的卷绕直径D0=500, 卷筒的槽底直径为482。

(2) 卷筒绳槽尺寸。

卷筒选取标准槽d=18, p=20

(3) 卷筒长度。

采用一只双联卷筒

式中:L0为卷绕长度, mm;

式中:Hmax为最大起升高度, m m, Hmax=13200;

m为滑轮组倍率, m=2;D0为卷筒卷绕直径, mm D0=500;n0为安全圈圈数, 一般取5.10n≥, 这里取n0=3;p为绳槽节距, mm, p=20;

通过带入计算L0≈396mm。

L1为卷筒两端空余部分长度, 一般取L1=1 (~2) p, 取L1=2p=40mm;L2为固定钢丝绳所需长度, 一般取L2=3p=60mm;L3为中间无槽部分长度, 取L3=158mm。

(4) 卷筒壁厚与强度验算。

卷筒材料:Q235钢板卷焊

式中:A为卷绕层数系数, 查表得:A=1;[σr]为许用压应力:;σs为材料屈服极限, 查表得, σs=225MPa。

3.3 选电动机

(1) 起升机构电动机的静功率。

(2) 初选电动机

根据Nj=3.53KW, 选用YBZ160L-6起重防爆电机, 功率为11KW, 工作制为S3, 转速为1000 r/min。

3.4 减速器选择

(1) 计算减速比:

(2) 减速器选用。

选用GCWU250-200-Ⅱ齿轮-蜗轮蜗杆减速器, 额定输出扭矩为12500N.m, 自锁性能好, 负载转矩为 (45000/2) ×0.25=5625N.m, 额定输入功率为1 1 K W, 故满足设计要求。

4 结论与展望

登船梯作为现代码头的主要设备, 给码头作业带来了极大的便利, 得到广泛的应用和推广。他的使用不仅方便了码头与船舶上操作人员的顺利对接, 也极大提高了码头作业人员的安全性。通过以上的计算很好的分析了登船梯在设计过程中需要对那些方面进行安全计算, 从而在登船梯设计时, 能够更好的进行登船梯的结构进行优化。同时, 通过计算也给同型号的登船梯或同行业在设计时提供更好的参考。

参考文献

[1]岑军健.非标准机械设计手册[M].国防工业出版社.

[2]徐灏.机械设计手册[M].机械工业出版社.

钢结构特点及应用 篇8

在本次辽宁省滨海公路全线的桥梁结构物中, 10m~20m跨径的桥梁占据了相当大的比例, 且在全线分布密度大, 对于处于填方地段的路段, 桥梁上部结构的建筑高度直接影响本路段的填土高度, 也即直接影响整个滨海公路的工程造价。因此具有建筑高度低、外形轻巧美观、制作方便等优点的空心板梁结构无疑是设计中首选的结构形式。

中、小跨径的空心板桥多采用结构简支, 桥面连续的体系形式, 结合已建成通车的公路的实际使用情况, 10~16m跨径桥梁的桥面连续使用情况一般均比较好, 而且若全部采用先简支后连续设计, 支座不均匀沉降引起的结构次内力相对较大, 需增配较多的钢筋, 不够经济合理。但是对于跨径大于或等于20m的桥梁来说, 由于梁端转角较大, 采用传统的桥面连续这种结构在桥梁运营一段时间后桥面连续位置处容易发生开裂, 对行车舒适性及公路养护等方面均会带来不利的影响, 因此在本次滨海公路的板梁设计中, 20m以下跨径仍采用结构简支, 桥面连续的形式, 但是对于多跨20m空心板梁, 则采用结构上先简支后连续的设计, 用以抵抗对结构不利的滨海环境, 增强其耐久性, 同时也可以极大的改善道路的行车条件。

2“先简支后连续”结构体系的合理性

“先简支后连续”是一种介于简支结构与传统现浇连续结构之间的桥梁形式, 这种结构通过工厂预制、现场吊装形成一般简支体系, 然后通过浇筑支点连续段混凝土、更换支座 (体系转换) 形成连续结构。此种桥型它充分发挥了简支桥梁和连续桥梁的优点, 克服了它们的缺点。

首先, 这种体系跟简支梁一样结构简单, 并能有效地减小截面尺寸或者减少结构的预应力配束。对于中等跨径的桥梁来说, 其受力特性之一是可变荷载 (主要是汽车荷载) 产生的内力占总荷载内力的比例较大, 一般会占到30%~50%左右, 而“先简支后结构连续”体系在运营阶段已转换为连续体系, 由于支点负弯矩的“卸载”作用, 使汽车荷载产生的跨中弯矩明显减少, 从而减小设计尺寸或者减少配束, 使得结构更趋于合理。

其二, 可以预制吊装施工, 上下部施工能同时进行、进度快。这种体系上部结构采用的基本是简支梁的施工方法, 得到的却是结构更优的连续梁, 而且结构在墩顶完成湿接亦无需临时大型支架, 适用性强。相比于传统连续梁复杂繁琐的施工过程、较高的建设费用和较长的施工周期, “先简支后结构连续”体系能有效避免这些缺点, 从而加快施工进度, 提高经济效益。

其三, 预制装配的“先简支后连续”板梁在受力性能方面也具有较大的优越性, 其受混凝土的收缩徐变以及支座不均均沉降等影响较小。在预制装配为简支结构时, 由于混凝土的龄期较早, 收缩与徐变的变形量都较大, 而这时的变形结构体系是静定体系, 并不产生支座反力, 没有内力重分布问题产生, 支座产生的不均匀沉降也不会产生次内力。在结构形成连续体系后, 结构虽为超静定, 但此时收缩、徐变及支座不均均沉降较小, 也不会产生较大的二次内力。

最后, 从运营条件来说, 这种体系具有变形小、伸缩缝少的优点, 避免了简支梁桥波浪式跳车、在长期使用中桥面连续及伸缩缝常出现破坏的缺点, 可以像连续梁桥一样行车无断点, 从而使得行车高速、平稳、舒适。

3 先简支后连续预应力空心板梁结构体系的形成

先简支后连续空心板是采用先简支安装预制空心板再现浇连续段混凝土的施工方法, 连续处可分为预应力混凝土连续和钢筋混凝土连续2种形式。受空心板建筑高度和断面形式的限制, 预应力混凝土连续方式的施工繁杂, 质量也不好控制, 一般在空心板结构中较少采用。目前通常采用的是钢筋混凝土连续方式。

在桥梁由结构简支转连续的施工过程中, 一般采用比较多的方法有两种:一种是在简支梁安装时先设临时支座, 在现浇连续段设永久支座。当结构形成连续之后, 再将临时支座拆除, 只留下永久支座。这种方法结构受力明确, 但是施工要麻烦一些;另外一种方法是在简支梁安装时设支座, 当结构形成连续之后, 不拆除支座, 而直接转为永久支座。这种方法施工比较简便.但是受力上有些不够明确。本次滨海路的设计采用了前者的做法。

4 先简支后连续预应力空心板梁设计实例研究

在2007年辽宁省大连市滨海公路施工图设计中, 根据业主方面的要求, 20m跨径的大桥上部统一采用了先简支后连续预应力空心板梁结构。下面以笔者设计的滨海路某11-20m大桥为例加以说明。

全桥上部为11-20m先简支后连续预应力混凝土空心板, 设计荷载等级为公路Ⅱ级, 安全等级为二级, 环境类别盖梁以上按Ⅱ类考虑, 盖梁以下 (含盖梁) 按Ⅲ类环境考虑, 采用4×20+3×20+4×20的联孔方式, 桥面全宽13.05m, 横桥向10片板。其中中板板宽为1.24m, 边板板宽为1.52m (如图1所示) , 板高0.95m, 桥面现浇混凝土铺装层厚度为10cm。预制空心板部分采用C50混凝土。

对于先简支后连续结构来说, 关键是连续部位的设计, 在本桥的设计中, 现浇连续部分采用了C50钢筋混凝土连续方式, 墩顶现浇段纵桥向长度为0.6m, 支座采用单排支座, 在施工中进行支座转换。现浇接头采用锯齿形以增强其纵向联系, 构造尺寸如图2所示。

该桥主要施工工序, 大致为以下四个阶段。第一阶段:预制梁板, 张拉预应力, 安装临时支座, 架设主梁;第二阶段:安装墩顶永久支座, 焊接连续段的连接钢筋, 现浇铰缝和连续段混凝土;第三阶段:现浇桥面混凝土铺装层, 待混凝土达到设计强度后拆除临时支座, 进行体系转换;第四阶段:浇注防撞墙混凝土及桥面沥青铺装层, 安装排水设施等。典型的四孔一联的施工程序如图3所示。

本设计按照《公路桥涵设计通用规范》 (JTG D60-2004) 第4.3.10条计算结构由于梯度温度引起的效应, 各参数如下:沥青混凝土铺装层厚70mm, A=300mm;正温差时, T1=17.6℃, T2=6.22℃;反温差时, T1=-8.8℃, T2=-3.11℃。对于先简支后连续的空心板桥来说, 应当考虑基础的不均匀沉降带来的影响, 本计算中支座不均匀沉降按5mm考虑。

活载的横向分布系数采用《桥梁博士3.1》的横向分配系数模块进行计算。分别按杠杆法、刚接板梁法、铰接板梁法三种方法计算, 支点采用杠杆法数据, 四分点到跨中采用刚接板梁法、铰接板梁法两者的最大值, 支点到四分点按直线内插求得。

计算过程采用《桥梁博士3.1》结构计算程序中的直线桥模块对先简支后连续预应力空心板梁进行结构分析。预制空心板部分按预应力混凝土A类构件进行持久状况承载能力极限状态及正常使用极限状态验算, 墩顶现浇连续段按照钢筋混凝土结构进行持久状况承载能力极限状态抗弯强度及斜截面抗剪强度验算, 并按照持久状况正常使用极限状态进行裂缝验算。计算过程中, 考虑5cm桥面混凝土铺装参与结构受力, 剩余5cm混凝土铺装、沥青混凝土铺装、铰缝、防撞墙、空心板的封头混凝土均作为荷载。计算结果如图4、图7所示。

预制空心板部分采用先张法施加预应力, 预应力筋为φs15.2mm钢绞线, 计算得到中、边板的预应力钢束的数量如表1所示。由图4看出, 连续空心板在受梯度温度、不均匀沉降、活荷载及收缩徐变的作用下, 各连续桥墩处空心板下缘同样产生正弯矩。为抵抗此正弯矩, 连续桥墩处空心板下缘必须配置一定数量的普通钢筋。

设计中对先简支后连续预应力空心板进行了结构抗剪强度计算, 经计算, 预制空心板不用进行端部截面尺寸加宽。

由于连续空心板在连续墩墩顶上缘无预应力钢束, 此处的主拉应力很大, 该处主要验算钢筋混凝土单元的裂缝与承载能力极限状态。

全桥支点附近单元按钢筋混凝土构件计算裂缝, 计算结果显示上下缘的最大裂缝值为0.188mm, 小于容许值0.20mm, 满足规范要求。

5 结论

通过上述理论和实例分析, 大致可得如下结论:

5.1 先简支后连续预应力空心板梁的预制空心板部分应按照A类构件设计要求进行设计。

5.2桥面混凝土铺装与上部板之间通常会设置相当数量的剪力键以加强连接, 设计中可以适当考虑部分厚度的桥面铺装层参与结构受力, 这比较符合实际受力情况。

5.3 墩顶现浇连续段应满足钢筋混凝土结构承载能力极限状态下的要求, 同时还应对裂缝宽度进行验算。

5.4先简支后连续预应力空心板梁结构在造价增加不多的情况下即可达到行车舒适的目的, 而如果改用现浇钢筋混凝土连续箱梁结构, 梁部造价则会显著增加。

5.5与现浇钢筋混凝土连续箱梁结构相比, 先简支后连续预应力空心板梁结构可以大批量预制安装, 节约施工模板, 缩短工期, 而且梁板的工厂化预制对施工质量也可以得到较好的控制。

综上所述, 先简支后连续预应力空心板梁在中等跨径连续梁结构中有较高的竞争优势, 尤其是对结构耐久性要求较高的滨海地区, 以及对行车舒适性有特殊要求的公路, 更具有较高的推广应用价值。

参考文献

[1]范立础.桥梁工程[M].北京:人民交通出版社, 1996.

[2]JTG D60-2004, 公路桥涵设计通用规范[S].

[3]JTG D62-2004, 公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范[S].

钢结构特点及应用 篇9

关键词：词汇,特点,技巧

1 考试要求

2010年10月教育部颁布的《高职高专教育英语课程教学基本要求 (试行) 》 (以下简称《基本要求》) 提出:B级测试要求学生认知2500个英语单词 (包括入学时要求掌握的1000个词) 以及由这些词构成的常用词组, 对其中1500左右的单词能正确拼写, 英汉互译。掌握基本的英语语法规则, 在听, 说, 读, 写, 译中能正确运用所学语法知识。从我校考生历年考试结果分析词汇用法和语法结构题是能力B级考试的一个难点, 该题型测试内容主要包括两个方面:section A语法基础知识, section B常用词汇的基本用法。语法基础知识考试中的一些语法规则学生在中学已学很多而且做过很多类似题型, 所以在做题时能轻松把握题型。而词汇用法题型学生在中学接触很少, 虽然题型简单但很多学生做题时对题型把握不准, 分析不当导致得分率很低, 但掌握该题型特点以及解题技巧那就迎刃而解了。

2 命题特点

1) 符合《基本要求》

高职高专英语课程教学要求以高职高专人才培养目标为依据。整个教学过程要遵循“实用为主, 够用为度”的原则, “强调打好语言基础和培养语言应用能力并重;强调语言基本技能的训练和培养实际从事涉外交际活动的语言应用能力并重。”“目前要特别注意加强听说技能的培养。”为此, 本考试主要考核学生听和读的理解能力、翻译与写作的应用能力, 同时也对词语用法、语法结构的掌握程度进行考核。

2) 紧扣教材使用现状

我国的高职高专教育虽然起步较晚, 但发展十分迅速, 然而与之相应的教材建设相对滞后。就高职英语学科而言, 2000年教育组织专家制定了高职高专基础课程的《基本要求》之后, 才组织专家编写高职高专对口教材, 相继出版了由高等教育出版社出版的21世纪高职高专规划教材《实用英语》, 上海教育出版社出版的《新世纪高职高专英语综合教程》和外语教学与研究出版社出版的《新视野英第二部分词汇用法题型语教程》等几套材料。这几套教材课后练习题型都是与B级考试题型紧密相扣。第二部分词汇用法题型在每个单元都有相关练习。

3) 考查词汇记忆及使用

词汇是信息的载体, 词汇学习的质量, 特别是高频词的掌握, 对考试起着至关重要的作用。很多学生背了很多单词但在考试时则漏洞百出、错误连篇, 该题型要求学生学会使用有效的记忆策略。比如:使用分类记忆、词缀记忆、派生记忆、对比记忆等方法来记单词这样在考试中就能运用自如了。

3 考列点评

分析从2007年到2009年三年考题, 在词汇用法10个考题中动词仍是词汇用法题的主要考查项目, 主要是对词形转换、时态语态、短语搭配等语法进行重点考查, 还对比较级、情态动词、主谓一致、强调句、倒装进行考查。下面就词汇用法考题中重点考查项目, 结合三年真题中的难点, 探讨其考题特点及解题技巧。

3.1 词性转换

此类题是该部分重点考查的内容, 考查分数比例占到30%。做这类题考生除了牢记动词、名词、形容词、副词之间的词性转换, 还要注意根据题意推敲所给词在题中所做的成分。

1) What a (wonder) _______party it was!I enjoyed every minute of it. (2009.12)

此题空格前面有不定冠词a, 后面为名词party, 因此推断空格处应该填入形容词作定语。答案:wonderful, 符合题意“多么令人愉快的一次聚会啊!每分钟都是享受”。

2) The new rules for environmental protection have been (wide) _______accepted by the public. (2008.12)

此题空格前面有be动词, 后面为过去分词, 这样就构成了被动结构, 空格处的词语应该在句中充当状语, 所以句中应填入wide相应的副词widely.符合题意“环境保护的新规定已经被大众广泛接受”。

3.2 动词的时态、语态

此类题是该部分重点考查的内容, 考查分数比例占到30%做这类题要求考生除了记住时态语态的基本用法还应有很强的语感, 关键要善于找出句中的时态语态标志性的单词, 短语或句型。

1) When you arrive tomorrow, my secretary (meet) _______you at the airport. (2009.12)

时间状语从句中, 名词tomorrow“明天”表示将来时间。由此判断, 主句中的动词meet应使用一般将来时, 所以空格处填入will meet。符合句意:当你明天到达时, 我的秘书将会到机场迎接你。

2) we demand that the tour guide (tell) _______us immediately about any change in the schedule. (2008.12)

主句中动词suggest, order, propose, command, require, decide, advise, promise, recommend, demand表示提议、主张、要求、命令、坚持等意愿的动词时要求其后的宾语从句中需要使用虚拟语气, 谓语采用动词原形should+动词原形。因此空格处应填入 (should) tell。符合题意:我们要求, 到有应该立即告诉我们在日程安排上的任何变化。

3.3 动词短语搭配

此类题是该部分重点考查的内容, 考查分数比例占到30%。做这类题要求考生有很扎实的语言基础知识, 同时要具备很强的推敲能力。

1) Readers are not allowed (bring) _______food and drinks into the library at any time. (2009.12)

动词allow后面接动词不定式作宾语补足语即allow sb to do sth., 被动句中to也不可省去。所以空格处填入动词不定式to bring。符合题意:任何时候都不允许读者将食品和饮料带进图书馆。

2) I want (point out) _______that a decision about the matter must be made at once. (2008.12)

动词want后接动词不定式, 即want to do形式, 所以空白处应填入to point out

符合题意:我想指出的是, 必须立即对此事做出决定。

4 结束语

总之, 词汇用法题在高等学校英语应用能力 (B) 考试只有10个题, 但是考查内容涉及面广, 解题时应结合语境和英语使用习惯, 灵活运用语法、词汇知识选择相应的解题技巧透过现象看本质找准关键词, 和句型从而做出正确的答案。

参考文献

[1]教育部高等教育司.高职高专英语课程教学要求[M].北京:高等教育出版社, 2000.

钢结构稳定设计原则及特点分析 篇10

稳定性是钢结构的一个突出问题。在各种类型的钢结构中, 都会遇到稳定问题。对于这个问题处理不好, 将会造成不应有的损失。

根据稳定问题在实际设计中的特点提出了以下三项原则并具体阐明了这些原则, 以更好地保证钢结构稳定设计中构件不会丧失稳定。

1.1 结构整体布置必须考虑整个体系以及组成部分的稳定性要求。

目前结构大多数是按照平面体系来设计的, 如桁架和框架都是如此。保证这些平面结构不致出平面失稳, 需要从结构整体布置来解决, 亦即设计必要的支撑构件。这就是说, 平面结构构件的出平面稳定计算必须和结构布置相一致。

1.2 结构计算简图和实用计算方法所依据的简图相一致, 这对框架结构的稳定计算十分重要。

目前设计单层和多层框架结构时, 经常不做框架稳定分析而是代之以框架柱的稳定计算。在采用这种方法时, 计算框架柱稳定时用到的柱计算长度系数, 自应通过框架整体稳定分析得出, 才能使柱稳定计算等效于框架稳定计算。然而, 实际框架多种多样, 而设计中为了简化计算工作, 需要设定一些典型条件。

1.3 设计结构的细部构造和构件的稳定计算必须相互配合, 使二者有一致性。

结构计算和构造设计相符合, 一直是结构设计中大家都注意的问题。对要求传递弯矩和不传递弯矩的节点连接, 应分别赋与它足够的刚度和柔度, 对桁架节点应尽量减少杆件偏心这些都是设计者处理构造细部时经常考虑到的。但是, 当涉及稳定性能时, 构造上时常有不同于强度的要求或特殊考虑。例如, 简支梁就抗弯强度来说, 对不动铰支座的要求仅仅是阻止位移, 同时允许在平面内转动。然而在处理梁整体稳定时上述要求就不够了。支座还需能够阻止梁绕纵轴扭转, 同时允许梁在水平平面内转动和梁端截面自由翘曲, 以符合稳定分析所采取的边界条件。

2 钢结构稳定设计特点

2.1 失稳和整体刚度:

现行规范通用的轴心压杆的稳定计算法是临界压力求解法和折减系数法。

2.2 稳定性整体分析:

杆件能否保持稳定牵涉到结构的整体。稳定分析必须从整体着眼。

2.3 稳定计算的其它特点:

在弹性稳定计算中, 除了需要考虑结构的整体性外, 还有一些其他特点需要引起重视, 首先要做的就是二阶分析, 这种分析对柔性构件尤为重要, 这是因为柔性构件的大变形量对结构内力产生了不能忽视的影响, 其次, 普遍用于应力问题的迭加原理。在弹性稳定计算中不能应用。这是因为迭加原理的应用应以满足以下条件为前提:

(1) 材料服从虎克定律变成正比;

(2) 结构的变形很小。

而弹性稳定计算一般均不能满足第 (2) 个条件, 非弹性稳定计算则两个前提都不符合。

了解了一些在钢结构设计中应该明确的一些基本概念, 有助于我们在设计中更好地处理稳定方面的问题, 随着新型钢结构体系的不断发展, 我们对稳定问题的研究要求也不断地提高, 之所以在设计中出现结构失稳问题, 另一个重要原因就是我们对新型结构稳定知之甚少, 也就是目前钢结构稳定研究中存在的问题。

3 钢结构稳定性研究中存在的问题

钢结构体系稳定性研究虽然取得了一定的进展, 但也存在一些不容忽视的问题

3.1 目前在网壳结构稳定性的研究中, 梁-柱单元理论已成为主要的研究工具。但梁-柱单元是否能真实反映网壳结构的受力状态还很难说, 虽然有学者对梁-柱单元进行过修正。主要问题在于如何反映轴力和弯矩的耦合效应。

3.2 在大跨度结构设计中整体稳定与局部稳定的相互关系也是一个值得探讨的问题, 目前大跨度结构设计中取一个统一的稳定安全系数, 未反映整体稳定与局部稳定的关联性。

3.3 预张拉结构体系的稳定设计理论还很不完善, 目前还没有一个完整合理的理论体系来分析预张拉结构体系的稳定性。

3.4 钢结构体系的稳定性研究中存在许多随机因素的影响, 目前结构随机影响分析所处理的问题大部分局限于确定的结构参数、随机荷载输入这样一个格局范围, 而在实际工程中, 由于结构参数的不确定性, 会引起结构响应的显著差异。所以应着眼于考虑随机参数的结构极值失稳、干扰型屈曲、跳跃型失稳问题的研究。

从上面可以看出, 我们的钢结构稳定理论还是不够完善, 我们在设计中一般都是把钢结构看成是完善的结构体系, , 我们可以看出在设计中我们没有考虑一些随机因素的影响。但是我们在考虑这些因素之前, 应该弄清楚这些随机因素的来源, 一般情况下把影响钢结构稳定性随机因素分为三类:

(1) 物理、几何不确定性:如材料 (弹性模量, 屈服应力, 泊松比等) 、杆件尺寸、截面积、残余应力、初始变形等。

(2) 统计的不确定性:在统计与稳定性有关的物理量和几何量时, 总是根据有限样本来选择概率密度分布函数, 因此带来一定的经验性。这种不确定性称为统计的不确定性, 是由于缺乏信息造成的。

(3) 模型的不确定性:为了对结构进行分析, 所提的假设、数学模型、边界条件以及目前技术水平难以在计算中反映的种种因素, 所导致的理论值与实际承载力的差异, 都归结为模型的不确定性。

以上都是钢结构稳定设计中存在的问题, 只有我们进一步地深入研究这些稳定, 钢结构稳定理论将会进一步完善, 如对于钢结构稳定设计中涉及到随机因素的影响, 国外已经引入了钢结构稳定的可靠度设计, 这也表明了钢结构稳定设计理论也在不断的完善。

4 结束语

在实际设计中, 设计人员应该明确知道结构构件的稳定性能, 以免在设计过程中发生不必要的失稳损失。针对上述问题, 本文提出了在设计过程中设计人员应该明确掌握的原则;其次, 随着新型结构的出现, 设计人员对其性能认识的不足, 从而导致构件的失稳, 本文就这个问题阐述了新型结构现存的一些问题, 并且针对一些问题论述了产生的原因。总之, 只有深入了解这些问题, 才会使得钢结构稳定理论设计不断地完善。

摘要：钢筋混凝土结构在超高层建筑中由于自重大, 柱子所占的建筑面积比率越来越大, 在超高层建筑中采用钢筋混凝土结构受到质疑;同时高强度钢材应运而生, 在超高层建筑中采用部分钢结构或全钢结构的理论研究与设计建造可说是同步前进。文章分析了钢结构稳定设计遵循的原则以及钢结构稳定设计特点, 并提出钢结构稳定性研究中存在的一些问题。

关键词：钢结构,稳定设计,结构计算,稳定性研究

参考文献

[1]陈绍蕃.钢结构设计原理.科学出版社, 2000.23-25.

[2]夏志斌, 潘有昌.结构稳定理论.高等教育出版社.1988.11-12.

[3]陈绍蕃.钢结构稳定设计指南.中国建筑工业出版社, 1995.

[4]朱步范, 罗建华.钢结构稳定性设计计算要点.新疆石油科技.l998年第3期 (第8卷) , 69.

钢结构特点及应用 篇11

关键词：馆藏结构 合理 实证研究

中图分类号： G253文献标识码： Ａ 文章编号： 1003-69３８（２０11）０2－0106-05

Analysis of the Characteristics of Reasonable Collection Structure and Related Empirical Study

Lei ShunliZhuang Xiaofeng （Library of Shanghai Normal University, Shanghai, 200234）

Abstract： The characteristics of reasonable collection structure in academic libraries have distinctive structure corresponding with the subject structure of the university, and hierarchical structure corresponding with the user hierarchy of needs. The Article selects three university libraries of different levels and types to compare their collection structure. Good and bad collection structures in three academic libraries are analyzed to provides some references for its construction.

Key words： collection structure； reasonable； empirical study

ＣＬＣ number： G253 Document code： AArticle ID： 1003-6938（20１1）02-0106-05

70 年代后期美国图书馆界率先开始了藏书结构的研究，从而将藏书建设学说推向新的阶段。我国图书馆界从80年代的开始关注馆藏结构理论研究，30年来对馆藏结构的研究没有间断过。馆藏结构是与读者需求、图书馆的任务以及图书馆的职能直接相关的。特定的馆藏结构，体现出馆藏体系作为一个有机整体的价值取向。不同性质、不同类型、不同层次的图书馆对“合理”的标准要求截然不同。［1 ］馆藏结构的合理与否， 并没有绝对的标准， ［2 ］要找出学科、等级、语种、时间和文献类型各自和相互间的合适比例比较困难，事实上，文献的各要素之间的相互关系是难以测量的。［3 ］但合理化的馆藏结构应该有一些基本的要素和特点。笔者通过在题名和关键词中输入“馆藏结构”和“藏书结构”，筛选出来研究馆藏结构的文献300多篇，试图通过对文献的分析，找出合理化的馆藏结构具有的一些共性特点。

1 合理化馆藏结构特点分析

不同学科文献出版的载体形态存在一定的差异，不同学科在同一图书馆中的地位与作用不同，读者对象的差异和资源形态的不同，决定着图书馆资源建设取舍标准上的差异，［4 ］从而在馆藏结构中体现出相应的特点。

1.1 与学科结构相对应的特色化馆藏结构

1.1.1 特色化的馆藏体现的是学科和专业的特色

哪个图书馆都不可能一应俱全，每一个图书馆也都有自己的中心任务，因此，自然就形成各馆藏书结构的特点，［5 ］有特色的馆藏是高质量馆藏结构的重要标志［6 ］。这种特色是专业需求上的特色，馆藏结构重点应突出学校的专业特色，不同类型的高校图书馆因其所属高校的学科专业设置、教学科研方向以及原有馆藏格局的差异，形成各自的特色化馆藏。一个合理的馆藏结构首先要有重点，每年各类文献入藏中要体现重点学科的优势，形成重点藏书。所谓重点藏书就是根据图书馆的主要任务和主要读者对象的需求所选配的某些学科、专业或专题范围内系统完整的书刊资料，它是馆藏范围中的核心部分和主体部分。［7 ］一个馆可能有几个重点，但也不可能门门都是重点，应该是一个有主有从、有专有博、互相配合的整体。

1.1.2特色化馆藏力求收藏的系统性、连续性和完整性

在学校培养目标和科研方向无重大变化时，应保持藏书结构的相对稳定性，注重保持它的系统性与完整性。［8 ］系统性和连续性是保证馆藏内容的系统化，入藏的稳定性，既考虑学科的覆盖面，又要兼顾相关学科的辐射面；完整性是指馆藏结构在出版物类型和学科覆盖面的完整性。

1.2 与用户需求层次相对应的层次化馆藏结构

1.2.1用户层次不同，对中文和外文文献的要求不同

中外文文献分别满足不同层次用户的需求。中文文献满足一般性学习和阅读的需求，外文文献在高层的研究活动中起着举足轻重的作用。在高校读者中，教师和研究生为了掌握研究课题有关的研究水平、研究成果、研究动向，他们迫切需要直接利用外文最新文献，因此对外文书刊的需求比较大。［9 ］高校图书馆的资源建设需要保证重点学科、重点实验室、博士点及重大科研课题等对外文文献的需求，收藏级别应达到研究级甚至完整级［10 ］。

1.2.2 用户使用偏好不同，对文献的需求各有侧重

用户使用偏好不同，其载体形式是需要图书还是期刊、印刷型文献还是电子文献各有不同。图书仍以印刷型适合人们的阅读习惯，并具有较高的利用率。［11 ］期刊是研究性图书馆占比例很大的重要收藏。据美国高校图书馆采购品种及经费开支调查，图书馆越大，研究气氛越浓，越倾向于收藏期刊以满足读者的学术需求。［12 ］与图书相比，最新的、尖端的成果总是最先发表在期刊上，它是读者获取最新信息的主要信息源，在为读者提供情报信息方面有巨大优势。馆藏期刊在藏书中所占比例是图书馆传递最新信息潜力的标志。［13 ］不同载体期刊文献的优势和不足存在明显差异。印刷型期刊符合人们长期形成的阅读心理和阅读习惯，不受空间的限制，携带方便，阅读比较舒适，大众化的期刊以印刷版的为主。电子期刊具有出版周期短、信息量大、反映学科内容新、传递信息迅速等特点，检索速度快、检索途径多、检索方法灵活等特点。［14 ］

1.2.3专业需求不同，复本与品种侧重不同

文献类型、载体、文种、专业程度决定读者对文献的利用方式，利用的方式不同，需要的复本也不同。［15 ］读者利用图书具有研究性需求和学习性需求，研究性图书要求种多册少，学习性图书要求种少册多。综合考虑专业性程度、使用读者群体大小、利用频率以及同类图书的馆藏数量等因素，动态地确定图书馆的采购复本数量。供专业学习的专业书刊，在内容上要精，要系统，在品种上要严，应选择最基本的专业书刊，在复本上可适当放宽；供专业研究之用的书刊，在内容上要新，要专深和全面，在品种要广，要具有科研参考价值，在复本上则要紧。［16 ］中文图书的需求大于其他语种图书，外文图书由于书价高、需求量相对来说较少，可不设复本；内容越专深的图书需求量越小，应注重品种；文科文献使用的人群多，理工科文献专业性强，利用的人群少，因此理科图书比文科图书复本少。

2 馆藏结构实例分析

本文选取了三所院校进行比较，二所为国家教育部直属重点综合性大学，是国家“985工程 ”和“211工程 ”重点建设高校（称为A、B馆）；另一所为地方性师范教育高校（称为C馆）。通过对三所高校图书馆不同类型和语种文献每年入藏比例的比较（见表1），分析它们馆藏结构建设的得失成败。

学校重点学科和图书馆特色化馆藏是每年馆藏建设的重点，我们主要针对学校的重点学科和图书馆的特色馆藏进行馆藏结构分析。A馆所在学校有5个一级学科（理论经济学、生物学、水利工程、测绘科学与技术以及图书馆、情报与档案管理）和17个二级学科（马克思主义哲学、中国哲学、金融学、环境与资源保护法学、国际法学、马克思主义基本原理、中国现当代文学、中国古代史、世界史、基础数学、凝聚态物理、无线电物理、分析化学、地图学与地理信息系统、计算机软件与理论、口腔基础医学、社会保障）被认定为国家重点学科，以重点学科文献的收藏最为完整。根据该馆的历史积累，我们重点考察该馆的法学、测绘学、经济学、历史、文学、数理化学科以及生物学、医学、计算机学科和工程学科。B馆所在学校教师教育是学校的特色优势。有教育学、地理学2个一级学科和5个二级学科（基础心理学、生态学、中国古代文学、基础数学、光学）是国家重点学科，尤以教育学、地理学、文史哲等学校重点学科领域的文献见长。C馆所在学校是一所以文科见长并具有教师教育特色的综合性大学。中国语言文学专业为教育部批准设立的国家文科基础学科人才培养和科学研究基地，旅游会展经济与管理、教师教育、汉语言文学等专业也具备一定实力。馆藏中重点建设文史哲、教育学和心理学以及数理科学和化学及生物学。

2.1 特色化馆藏结构的体现

特色化和重点馆藏跟重点学科是基本保持一致的，重点馆藏在种数及册数上，比其他类型图书占绝对优势。［7 ］从三个馆不同类型和语种文献所占比例排名前十位的类别来看，A馆重点学科对应的馆藏类别基本上都位列前十位，如经济学（F）、法学（D9）等，以法学（D9）为重点来考察，同另外两所院校比较来看，其四类文献资源无论从总量还是所占比例来看都体现了一定的优势。

B馆馆藏结构也明显体现了重点学科的馆藏优势，教育学（G4-G7）、心理学（B84）、历史地理（K）以及文学（I）各类型馆藏在每年的入藏中占很大比例。以教育学为例来看，体现了明显的馆藏优势，其入藏量和入藏比例要大大超过另外两所院校图书馆。

C馆也较为注重重点学科和特色馆藏的收藏。中文期刊Z大类最多，主要是由于学报类期刊都分在Z大类，文学（I）、历史（K）、教育学（G4-G7）在每年的入藏中都体现了一定的优势。

相对来说B馆和C馆经济学（F）在入藏结构中体现了其不合理之处，经济学不是该校的重点学科，也不是该馆重点建设馆藏，各类型资源都占据较高的比例；C馆建筑科学也不是该馆的重点藏书，但外文图书所占的比例偏高。而A馆医学（R）大类外文图书和中文期刊占当年所有入藏比例的21.40%和19.30%，达所有入藏的五分之一，虽然口腔基础医学是其17个二级学科重点学科之一，显然数量上有点过于偏重，比例过高。

从每年入藏的稳定性和系统性来看，期刊入藏较稳定，图书总量上（见表3），中文图书体现的稳定性也较高，相对来说外文图书A馆和B馆两年的入藏量有较大波动，从具体的类别来看：A馆2008年医学（R）入藏数量的变动过大。B馆外文图书除了教育学（G4-G7）入藏量2009年增加外，其他类别数量上都减少了，减少量最多的是文学（I）。

2.2 层次化馆藏结构的体现

有层次的馆藏结构应该根据学科实力的不同对中外文文献的建设体现不同的偏重，对图书、期刊以及数字资源建设的偏重也不同。只具备学习水平的学科门类，要以中文书刊为主；具备研究水平的，中外文书刊可并重，互为补充，并且外文书刊则以期刊为主，［16 ］重点学科比一般学科更加注重外文文献和数字资源的建设。

从总量来看，A馆由于其重点学科多，科研实力强，其外文图书和外文期刊的总量大大超过B馆和C馆，同样B馆超过C馆，体现了一种正常的馆藏结构总量。

中文图书仍然是数量最多的馆藏，与满足本科生一般需求密切相关，符合大多数人的阅读习惯，三个馆中文图书的入藏量都是最高的。外文文献和期刊品种体现了较大的差别。从学科来看，A馆理工科类重点学科数学、物理和化学（O）、生物（Q）虽然中文文献受出版环境的影响所占比例不高，但其外文图书和外文期刊在当年购入总量中所占比例较高，这也符合理工科科研人员关注和更倾向使用外文文献的偏好。文科方面，重点学科法律（D9）、经济（F）外文文献所占的比例也较高。B馆教育学（G4-G7）和心理学（B84）、历史地理（K）外文文献占的比例都较高，理工科物理（O）、生物（Q）也体现一定的外文馆藏优势。C馆外文文献着重建设了文学（I）、教育学（G4-G7）、语言学（H）、历史地理（K）数理化（O）和生物（Q），跟学校重点发展学科基本上吻合。总体来说三个馆的馆藏结构中体现了外文文献为重点学科服务的特点。

数字资源方面，各馆中文数据库建设差异不大，外文数据库建设体现了相应的特点。A馆和B馆外文数据库近70个，突出了外文数据库的建设，理工科和综合类数据库比较齐全；C馆购买41个外文数据库，由于是非211学校，经费相对不足，但数量上已经超越了同层次学校。法律类数据库A馆购买了3个中文库和3个外文库， B馆和C馆各购买了1个中文库，没购买外文法律数据库。B馆和C馆购买了教育学和心理学的专门数据库，而A馆没有购买此类专门数据库。各馆外文数据库建设体现了重点学科的偏重。

从复本和品种的结构来看，A馆设四个分馆，同一类别图书的复本数量分为5本、4本、3本、2本、1本，体现了较强的层次性；B馆一般图书都设3个复本，一本保存本，两个校区各一本，C馆除了特藏文献，一般文科图书入藏3个复本，小说类图书入藏5个复本，保存库一本，其他复本两校区各一本；理工科图书一般两个复本。B馆和C馆外文图书设一个复本。由于同一类别图书根据不同内容和水平确定不同复本难度较大，操作起来比较困难，因此多数馆同一类别的图书复本量是一样的，A馆复本层次设置得更细些。从品种上看，中文图书的入藏总量差别不大，而外文图书和期刊体现较明显的差异。

3 结论

3.1 合理的馆藏结构能成功体现学校学科特色

馆藏结构与学校的学科特色密不可分，紧紧环绕学校发展的总体目标，根据专业特点和重点学科的建设和发展方向，才能建立起有特色、多层次、多样化的馆藏结构。从馆藏结构的实例分析来看，无论是中文图书还是外文图书，中文期刊还是外文期刊，其体现的馆藏结构归根结底都是以学校学科发展为依托，以重点学科和专业为馆藏核心，以现有馆藏为支撑，建立具有自己学科特色和个性化的馆藏资源体系，使其在学校的教学、科研及学科建设中发挥巨大的作用。考察一个图书馆馆藏结构离不开考察它体现的学科特色，从三个馆的情况来看，重点馆藏所占的比例还是较高的，各馆突出了重点学科的建设，特别是注重重点学科外文文献资源的建设。

3.2 合理的馆藏结构需要在出版容量和学科需求间体现平衡

出版容量的实际状况是决定或影响一个部门藏书结构的重要因素，出版量的多少关系着某类图书入藏量的多少，文科图书出版量高于理工科图书的出版量，大众性通俗读物的出版量高于学术性图书出版量。出版量高的图书，可挑选的品种多，自然在馆藏结构中所占的比重高，图书馆在馆藏建设的过程中不自觉受着这种因素的影响，如馆藏中经济类（F）、法律（D）、文学（I大类）以及计算机（TP）和建筑（TU）往往容易有较高的入藏量。在馆藏结构实例分析中我们可以发现，中文图书中数理科学和化学（O）、天文（P）和生物（Q）类图书无论在学校中学科地位如何，都很难进入入藏比例前十位的行列中，出版量少是其中重要的原因。图书馆在馆藏建设过程中需要摆脱过多受出版因素的影响，馆藏结构中要控制出版量较高的图书入藏量，尽可能挑选符合读者需要的图书；对于出版量少，而重点学科需要重点建设的门类，多渠道获取书目信息，尽可能多地扩充文献品种。从三个馆的情况来看，B馆和C馆在控制出版量大的图书数量上要加强，经济学（F）类入藏量偏高，C馆建筑科学（TU）类图书数量偏高。

3.3 合理的馆藏结构既是稳定的又是动态的

一个馆的馆藏特色是长期积累形成的，高校的重点学科和读者的需求相对比较稳定，馆藏的重点也是稳定的，不能朝令夕改，否则馆藏结构就会凌乱无序。但馆藏结构也不是一成不变的，由于经费波动、出版业的发展、用户利用习惯的变化、图书馆职能的变迁等外在环境或内在因素，图书馆不同类型馆藏在经费分配、所起作用等方面也在进行角色的转变，也要适当做出调整。不少学校正在进行外文原版纸刊的削减工作，已经持续数年且幅度相当大，甚至在某些学科领域逐步采用e-only 模式。［17］如清华大学把纸本刊缩减到两百多种，更多转向使用电子刊。三个馆期刊的建设比较稳定，期刊每年订购的数量变化不大。从三个馆的外文刊建设情况来看，仍然比较谨慎，尤其是A馆，纸本外文刊的订购数量还是较多的。但A馆和B馆外文图书波动较大，A馆明显地增加了外文图书的入藏量，其中医学（R）类图书2009年增加了一千多种，显然不太合理；B馆明显减少了外文图书的入藏量。

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钢结构特点及应用 篇12

1 钢—混凝土组合梁

1.1 组合梁的特点

承载力高刚度大,抗震性能好。无组合作用下刚度I1=bh3/12+bh3/12=bh3/6。有组合作用,刚度I2=b(2h)3/12=2bh3/3。刚度比:I2/I1=4.0,刚度提高了3倍。

同混凝土梁相比,减轻自重50%以上,减小地震作用,减小构件尺寸,降低基础造价,减轻自重带来的综合效益相当可观;减小结构高度,施工简化,周期缩短,工厂化制作,不需支模,不需搭脚手架;减少预埋件数量,整体性强,抗剪性能好,抗震性能提高。

同钢梁相比,承载力提高50%以上,刚度提高100%以上,整体稳定性提高,混凝土板作为钢梁的连续侧向支承,局部稳定性提高;耐久性增强,上翼缘被混凝土覆盖,防腐面积减小。

1.2 组合梁截面弯曲强度

1)弹性弯曲强度。换算截面法:把混凝土换算成钢—混凝土截面参数除以模量比n;把钢换算成混凝土—钢梁截面乘以模量比n,n=Es/Ec(钢与混凝土的弹性模量比)。2)极限抗弯强度。按全截面塑性发展进行组合梁截面承载力计算时,钢梁及连续组合梁所配负钢筋的抗拉强度设计值,按《钢结构设计规范》及《混凝土结构设计规范》中相应的规定取值。混凝土强度按《混凝土结构设计规范》中的相应规定取值。对于连续组合梁采用塑性设计方法时,内力调幅系数不超过15%。

钢—混凝土组合梁具有极好的延性,对于完全剪力连接组合梁,在承载力极限状态时,钢梁下翼缘甚至部分腹板已进入强化阶段,并且这部分截面距混凝土压应力合力点的距离最远,故强化效应有利于增大,因此强化效应对弯曲极限强度的提高可以弥补滑移效应引起弯曲极限强度的降低,这就是大部分实测弯曲极限强度与简化塑性理论计算值吻合较好的原因。考虑强化效应的有利影响,滑移效应对极弯曲强度的影响可以忽略不计。

1.3 钢—混凝土连续组合梁

欧洲规范4(EC4)将钢—混凝土连续组合梁定义为:“组合梁具有三个或更多个支座,其中钢梁在内支座处连续或用完全刚性节点连接,而且支座传递给梁的弯矩较小,在内支座处组合梁可以配有受力钢筋或仅有构造钢筋。”当截面构造及荷载条件相同时,连续组合梁相对于简支组合梁的优势主要有:在一定的挠度限值下可以采用更大的跨高比;更有效地控制内支座附近楼板的裂缝宽度;楼板体系整体性能好,抗震及承受动力荷载的能力更强,但连续组合梁负弯矩区会出现混凝土板受拉、钢梁受压的不利情况,需要在设计过程中加以重视。总之,其综合性能相对于钢材受拉、混凝土受压的简支组合梁仍具有优势。

由于混凝土开裂等因素的影响,很难精确计算连续组合梁的内力和变形。采用弹性分析时,考虑刚度分布和截面强度特征,当任何截面的内力达到其弹性强度时,组合梁达到弹性承载力。正弯矩区的刚度与简支梁相同,负弯矩区的刚度仅考虑钢梁和钢筋形成的组合截面。弹性分析的困难在于正、负弯矩区的长度难以确定。

塑性分析可采用极限平衡法:将结构简化为一系列由塑性铰连接的刚性杆组成的破坏机构,直到某一跨形成足够的塑性铰并产生了最弱的破坏机构时连续组合梁达到其承载力。内力分析决定于构件的强度和延性,与截面刚度无关。根据破坏机构和各个塑性铰的抗弯强度,利用极限平衡法可以计算连续组合梁的极限承载力。

2 钢管混凝土

钢管混凝土是由圆形或矩形截面钢管及内填混凝土所构成的。在受力过程中,钢管对混凝土的套箍作用使混凝土处于三向受压状态,从而提高了混凝土的极限强度,并且大大改善了其塑性和韧性;同时由于混凝土的支撑作用可以避免延缓钢管发生局部屈曲,保证了钢材的性能得以充分发挥。钢管与混凝土相互约束,共同工作,提高了构件的整体性能,具有承载力高,延性及抗震性能好等优点。钢管兼有纵向钢筋和箍筋的作用,现场安装方便快捷,同时也可作模板使用,便于浇筑混凝土,因此钢管混凝土具有良好的施工性能,且具有较好的防火性能。钢管混凝土与普通钢筋混凝土结构相比,在保持用钢量和承载能力相近的条件下,构件截面面积可减小约50%,从而增大了建筑的有效使用面积,且极大地减小了构件自重,钢管混凝土与钢结构相比,可节省钢材约50%。因此钢管混凝土结构在高层建筑中得到广泛应用。

3 钢—压型钢板混凝土

3.1 钢—压型钢板混凝土组合板

压型钢板混凝土组合楼板是通过剪力连接件与钢梁连接起来,形成整体共同受力和协调变形的一种新型组合楼板体系。它能充分利用钢材优越的抗拉性能和抗压性能,具有自重轻、塑性和抗震性能好、施工简便和经济效果显著等突出优点。大部分将压型钢板作为永久性模板使用,方便施工,同时作为结构的安全储备,而没有利用压型钢板代替板中的受力钢筋。

3.2 钢—压型钢板混凝土组合梁

压型钢板混凝土组合梁截面形式按压型钢板和钢梁之间的组合方式可以分为压型钢板肋垂直于钢梁;压型钢板肋平行于钢梁;压型钢板倒置;压型钢板顺置。按压型钢板类型可以分为开口型,闭口型,缩口型等。

压型钢板组合梁的优点是:压型钢板作为永久性模板,节省支模、拆模工序和模板,加快施工速度,节省施工费用;在施工阶段,压型钢板作为钢梁的连续侧向支承,增大了钢梁的整体稳定性;压型钢板可以作为施工工作平台,增加施工作业面;压型钢板形成的凹槽可以安放电线、电讯电缆及通风管道等。闭口型压型钢板组合板可以不在板底做吊顶,做吊顶也可以不焊接吊钩。

4 钢骨混凝土

4.1 钢骨混凝土概念

钢骨混凝土(Steel Reinforced Concrete,以下简称SRC)结构是指在钢骨周围配置钢筋,并浇筑混凝土的结构。钢骨分为实腹式和空腹式。实腹式SRC构件具有较好的抗震性能,而空腹式SRC构件的抗震性能与普通钢筋混凝土(Reinforced Concrete)构件基本相同。

4.2 钢骨混凝土结构特点

与钢结构相比,SRC构件的外包混凝土可以防止钢构件的局部屈曲,并能提高钢构件的整体刚度,显著改善钢构件出平面扭转屈曲性能,使钢材的强度得以充分发挥。采用SRC结构,一般可比纯钢结构节约钢材达50%以上。此外,外包混凝土增加了结构耐久性和耐火性,欧美国家最初发展SRC结构就是出于对钢结构防火和耐久性方面的考虑。

与普通钢筋混凝土结构相比,由于配置了钢骨,大大提高了构件的承载力,尤其是采用实腹钢骨的SRC构件,其抗剪承载力有很大提高,并大大改善了受剪破坏时的脆性性质,提高了结构的抗震性能。

5 结语

一般在建筑工程中所用的组合结构是把结构钢和混凝土巧妙地结合在一起,充分利用钢材和混凝土各自的材料特性,扬长避短。混凝土抗压强度高,抗拉强度低,脆性大,延性差;钢材抗拉强度高,延性好,受压易失稳。广泛应用于建筑、桥梁结构、地下结构、结构加固与改造等领域,应用前景广阔,综合效益好。

摘要：从钢—混凝土组合结构的概念出发,介绍了组合结构主要包括组合柱、组合梁和组合楼板,着重论述了钢—混凝土组合梁部分的结构形式和特点、受力性能和设计计算的要点,以推广组合结构的应用。

关键词：组合结构,结构形式,特点,组合梁

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