對煉鋼建筑特種結構的研究

劉書鋒等

摘要：建筑特種結構應用于多種行業領域，像建筑的結構形式，荷載的分布形式都有著很多特殊意義，有價值去做相應的研究。特種鋼結構涵蓋的范圍比較廣，開展對它的研究有著非常重要的意義，為特種鋼結構的發展做出了巨大貢獻。

關鍵詞：特種鋼結構；大板梁；鍋爐搭架煙囪；特種構筑

中圖分類號：TU351 文獻標識碼：A 文章編號：1009-2374（2014）12-0016-02

特種結構并非有一個特定的統一的定義，在工程實際應用中對特種結構有多種多樣的要求，在普通的工業和民用建筑工程的像道路交通建設、碼頭、水利電站的建筑都是普通的工程，除了這些以外的在土木工程中應用廣泛的建筑會用到特種結構，某些工程對結構的要求功能比較多，它的結構形式也比較復雜，特種鋼結構應用的就比較多。

1 特種結構介紹

高聳結構包括高煙囪、水塔、冷卻水塔和電視塔等高建筑。高煙囪是鋼筋混凝土結構，一般的煙囪是用滑模施工，但是特種的煙囪結構應用雙滑工藝就是將內外筒同時施工，在滑升時同時將不同的混凝土澆灌，一次完成澆灌，大大減少了工藝程序，減少了勞動力，同時加快了施工速度。我國最初的水塔是倒錐殼水塔，后來隨著發展又推出了實用、美觀、施工方便的水塔。它主要的特點是滑模施工，具有較好的經濟效益，節約了工程費用。冷卻水塔過去用的人工倒模施工，傳統的冷卻水塔施工耗時耗力，應用效果不是很理想，有一種直式提升架滑升法，基本滿足構筑物的施工要求，提升架可以變換角度完成成型過程。另外一種是電視塔的特種結構，我國從50年代就開始了電視事業，陸陸續續的建造了電視塔，但是混泥土建造的塔要比鋼結構建造的塔無論是在高度上、技術上還是經濟上好。

2 其他特種鋼結構的研究

除了上面的特種鋼結構的研究，還有兩種典型的鋼特種結構，風電塔的研究和火電廠鋼煙道結構的研究。如今風力發電應用廣泛，塔架是否能夠承受壓力也是考慮的重要問題，它的設計必須能夠承受風力發電系統產生的振動，所以還要進行計算了解不同邊界下結構的固有頻率。鋼煙道廣泛用于大型的燃煤電廠，因為巖道防腐困難，所以外加強鋼煙道應用的更廣范。煙道里會產生渦流，自然會產生不同頻率的振動，振動的時候會使保溫層脫落，振的道體破裂等現象，為了防止這些就要在設計時考慮強度和剛度的要求。

3 特種結構的應用

特種結構在生活中的運用是特別廣泛的。在生活中處處離不開特殊的鋼結構。例如我國的奧運會主場鳥巢，就是鋼架結構，還有中央演播大樓，外國設計師所設計的特殊鋼架結構。在最普通的生活中，可以看到鋼結構，有的商場便是鋼架結構。

然而在工業生產當中，一般的鋼架結構是不足以滿足要求的。工業生產的場所是比較特殊的，一是特殊在使用方面，在一個是特殊在環境的方面，所以工業生產中使用的鋼結構也該也要有特殊之處。

下面說說在我們煉鋼廠所使用的鋼架結構的一些特殊性。

煉鋼廠，顧名思義就是冶煉鋼鐵的工廠。這樣一來，我們所生產的產品就是相對質量較大的，材質較硬的鋼鐵。所以這樣一來，對存放這些鋼鐵的場所和廠房有了一定的要求，再有就是對起吊這些的設備有了更高的要求。主要的要求有一下幾點：

（1）要有較大的硬度，將鋼鐵起吊運輸的過程中，因為要運動，所以鋼鐵會有更強的下墜作用。因此對設備的硬度有了更高的要求，但是一為的加厚設備的厚度來提高強度是不可取的。眾所周知，在增加厚度的同時，設備本身的重量也會增加，導致自重變大，負荷也會變大。這樣一來就會導致鋼架會不牢固，導致設備的倒塌等危險事故。因此應該對設備進行特殊化處理，在不增加厚度的情況下增大設備的強度和硬度。如果科技能達到的話，減輕設備的重量是更好的選擇。其中最重要的事不能過于的薄，過于的薄就會導致斷裂。在保證強度和硬度的情況下，也要有一定的柔韌性，當所用的鋼結構缺少柔韌性時，會導致斷裂的情況發生，也會使鋼架設備出現倒塌或者其他的因斷裂產生的事故。

（2）存放剛才的庫房和架臺也要有特殊的結構。煉鋼廠存放鋼鐵的庫房應該滿足設備在庫房里的空間，因此庫房的設計是比較高的，這樣一來，也對建筑所用的鋼架提出了新的要求。對建造較高的鋼架來說，一定要有穩定性，和堅固性，再有就是耐久性和抗腐蝕性。穩定性和堅固性不用多說，是為了保證房屋的安全和穩定。那么耐久性和抗腐蝕性是為了什么？庫房不能用一段時間就更換，所以耐久性是必須的，還得抗腐蝕，減少腐蝕才會更耐久。存放鋼鐵的平臺自然不用多說，要的就是硬度，可以多層來存放鋼材。

還有一點就是煉鋼廠內的環境對建筑鋼架的影響。對鋼架結構有一下的要求：

（1）因為是煉鋼廠，所以內部的環境比較高，有的地方或者設備的溫度更高，達到幾百甚至上千攝氏度。鋼結構在達到一定的溫度后，會突然失去原有的強度，硬度和柔韌度，并且會瞬間垮塌。因此在煉鋼廠力的鋼結構建筑來說，特別是在特殊位置的鋼結構來說，應該更經得起溫度的考驗。所以在建筑中，鋼架的結構和特性都需要有特殊的改變。結構上，減少鋼架在溫度較高的位置的設立，再有將鋼架與耐高溫耐火并且可以隔火隔熱的材料結合在一起使用。

（2）煉鋼廠在煉鋼的時候會將鋼水成型，然后進行冷卻。當然，冷卻用到的是水冷卻法，因此在冷卻的過程中會產生大量的水蒸氣，所以在煉鋼廠的一些車間，環境是高溫高濕度的。正是因為這兩點因素，所以對建筑的鋼架結構的耐腐蝕性和耐久性提出了要求。鋼架在高溫大濕度的情況下腐蝕的速度會加快，因此鋼架應該有一定的保護措施來抵抗這些腐蝕。

4 結語

特種鋼結構一半適用于重要的工業，以上談到的是我國特張結構的應用，特種結構施工也有難度，對操作重點、勞動組織統還不是很成熟，所以要不斷的完善，不僅要研究特種結構還要在施工技術上有更大的提升。雖然我國在特種結構研究上已經有了很大的突破，但還是要不斷的研究為特種結構的發展做出更大的貢獻。

參考文獻

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