鋼結構安全性評估技術研究

張福奎

（遼寧乾成工程設計咨詢有限公司， 遼寧 沈陽 110003）

鋼材也存在一些破壞性的性質，如：極易出現平穩性破壞、溫度低時極脆易斷，而且震顫問題也比普通的建筑材料嚴重。因此，對鋼材料安全性的檢驗是非常重要的。同時，對于建筑鋼材的合理使用，使用正確的建筑鋼材安全的鋼材，并且及時對出現問題的構件進行措施維護也是十分重要的。

一、鋼結構優點與缺點

1鋼材的強度較高，重量輕

鋼材與混凝土或木質材料相比，雖然鋼材的容積重量比較大，但是由于鋼材的強度很大，而且容積重量與屈服點的比值相比相對來講較低。所以，在承重力相一致的前提下，鋼材結構與木質材料結構和鋼筋混凝土結構進行比較，構件的體積較小，重量輕，對于運輸與安裝來講相對比較方便。所以，鋼結構比較適用于建筑物較高，跨度較大，而且要求可以進行裝拆移動的結構。

2鋼材的質地均勻，具有良好的塑性和韌性

與平常的木質材料和混凝土相比較，鋼材質地均勻，具有較好的塑性與韌性。

3安裝較方便而且施工周期短

因為現在的施工特點是一般都不在建筑場地施工而只是在建筑場地進行安裝等簡單的操作，因此對于鋼這種裝配化程度較高的材料來講，不僅裝配速度較高而且施工的速度也較高，施工周期極短。

4鋼材料的密閉性較好

由于鋼材有不易滲漏與可焊接性，因此可以焊接封閉的鋼結構。比如：對于氣密性和水密性都有極高要求的高壓容器或是大型的管道等設施都可采用鋼結構。

5鋼材料耐熱，但是不易耐火

物理中曾提到過隨著溫度的升高剛強度逐漸降低，因此可知，鋼材料具有耐熱性但是不具耐火性，所以對于那些需要長期經受暴曬的建筑物來講，如若使用鋼材料則需進行必要的保護措施，如：涂一些具有防火功能的涂料，那么它后期的使用費用就會很高。所以對于不同的建筑物來講合理選擇材料的使用非常重要。

6鋼材料易生銹，后期的維護費用較大

易生銹是鋼結構最大的缺陷，因此對于新建的鋼建筑來講要先除銹，其次還要涂防銹漆，而且這個過程是持續性的，一段時間一涂，久而久之這種重復就是維護的費用越發的高，由于現在還沒有防銹技術的研究所以這種防護是必須的。

二、鋼材料的合理使用范圍

1重型的建筑結構

所謂重型的建筑物是專指100t以上或是長期進行頻繁吊車的車間或是直接或間接需要承受巨大震動的建筑車間。比如：重型的鑄造廠、造船廠的船體制作車間、飛機的零件組裝車間。

2大跨度的建筑區結構

建筑物的結構跨度越大，建筑自身的重量所占的負荷的比例就會越大。因為鋼的本身具有質地輕、強度大等優勢，所以比較適合跨度較大的建筑物。例如：大型飛機倉庫、體育館、電影院等眾多公共場所。

3高層與多層的建筑

由于鋼結構自身的優點輕、密度高等優點。所以極易適合高層建筑尤其是超高層建筑，特別是在高層建筑中大多使用鋼材與混凝土的結合結構。

4輕型的鋼結構建筑

所謂輕型鋼結構就是指鋼的壁厚較薄或是小角的等等。由于輕型鋼的各種特點使得建造的速度較快而且很省，所以對大型的建筑來講極劃算。其中，鋼材料由于自身的質量較輕所以便于拆遷，因此極易適合需要經常拆遷的建筑物使用。

三、對鋼結構安全性評估遵循的原則

所謂的安全是指在正常的施工與使用的情況下，鋼結構可以承受的最大壓力，當出現意外時仍然能保持最基本的穩定性。根據國家標準附錄G，對鋼結構的安全評估主要包括以下幾方面：1、鋼結構的整體結構體系與各部件的安排；2、鋼結構內部構件是否連接與內部構造所使用的措施；3、鋼結構的承受力；4、鋼結構最基本的抗險能力。

四、對鋼結構安全性評估的具體方法

1通過將結構的設計與設計圖紙結合核查，如果沒有設計圖時就需要進行現場的檢測與檢查，鋼結構的實際建筑應該與圖紙上的設計一致，避免產生扭曲；鋼結構的設計體系要明確、而且各方面的受力要均勻，檢查檢驗各種裝置的位置和建筑寬度應該符合實際情況，鋼結構的尺寸大小也要進行合理的控制，以防由于局部的不穩從而造成整體的失衡。有鋼結構建筑的房屋的各種標準都要嚴格遵守國家規定的大小。

（1）鋼材料的構件與整體的設施布置滿足國家標準的要求：比如各構件之間的承受力，房屋的水平、垂直的承受力。

（2）建筑的保護與防熱滿足國標的規定。

2鋼材料的抗災害能力主要是指對地震、風、雨、雪等自然災害的抵抗能力。具體可以根據鋼材料的合理選擇或是各種防護措施的采取上進行判斷，如：可以從選材或采取措施上判斷防火的能力；從結構的構造或鏈接的方式和承重力上判斷防雨雪的能力等。

五、對鋼材料安全評估的總結與建議

1鋼材料的安全性評估要根據現場的實際檢驗結果為最終結果，檢驗當時既要依據設計構圖或其他的資料為依據還要有相關的專家人員在現場，結合不同的情況，認真研究分析得出可靠、科學的結論。

2當對鋼材料的評估不滿足國標的要求時，有兩種方法可以處理包括：整體加固、構件加固，但是當評估不能滿足要求時也可以強行限制再次的使用。

3可以通過增設構件的方法提高結構的整合性；

4通過擴大截面積來增強構件的承受力；對于上述所說的增加構件或是擴大截面積都要有合理的途徑，并且構件的底座要與所增加的構件之間有堅實的連接，這種連接大多采用焊接或是螺栓連接。當連接存在困難時也可以采取附加鏈接板等方法。

5如果外觀的質量存在問題時，則要采取措施進行修補，對于鋼結構出現裂痕的，首先要觀察分析裂痕出現的緣故，然后適當的進行維修，如果維修不能直接解決的還可以通過嵌板或附加蓋，而對于沒法維修的就需要通過其他的方法進行處理。

結語

由于鋼材料自身的特點：輕、韌性度高、環保等特點，使鋼材料的使用越來越頻繁。隨著國內鋼鐵產量的逐漸提高和國內鋼材市場供應的逐步改善，鋼結構在各種工程建設中的使用越來越廣泛，但是據相關數據調查可知我國人均的鋼產量的占有量卻很低。由于現在的鋼材在各種建筑中使用比較廣泛，大到國家設施的建設，小到居民居住場所的建設，都離不開鋼材的使用，所以，它已成為一種極其重要的建筑材料。

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