钢结构安全性评估技术研究

张福奎

（辽宁乾成工程设计咨询有限公司， 辽宁 沈阳 110003）

钢材也存在一些破坏性的性质，如：极易出现平稳性破坏、温度低时极脆易断，而且震颤问题也比普通的建筑材料严重。因此，对钢材料安全性的检验是非常重要的。同时，对于建筑钢材的合理使用，使用正确的建筑钢材安全的钢材，并且及时对出现问题的构件进行措施维护也是十分重要的。

一、钢结构优点与缺点

1钢材的强度较高，重量轻

钢材与混凝土或木质材料相比，虽然钢材的容积重量比较大，但是由于钢材的强度很大，而且容积重量与屈服点的比值相比相对来讲较低。所以，在承重力相一致的前提下，钢材结构与木质材料结构和钢筋混凝土结构进行比较，构件的体积较小，重量轻，对于运输与安装来讲相对比较方便。所以，钢结构比较适用于建筑物较高，跨度较大，而且要求可以进行装拆移动的结构。

2钢材的质地均匀，具有良好的塑性和韧性

与平常的木质材料和混凝土相比较，钢材质地均匀，具有较好的塑性与韧性。

3安装较方便而且施工周期短

因为现在的施工特点是一般都不在建筑场地施工而只是在建筑场地进行安装等简单的操作，因此对于钢这种装配化程度较高的材料来讲，不仅装配速度较高而且施工的速度也较高，施工周期极短。

4钢材料的密闭性较好

由于钢材有不易渗漏与可焊接性，因此可以焊接封闭的钢结构。比如：对于气密性和水密性都有极高要求的高压容器或是大型的管道等设施都可采用钢结构。

5钢材料耐热，但是不易耐火

物理中曾提到过随着温度的升高刚强度逐渐降低，因此可知，钢材料具有耐热性但是不具耐火性，所以对于那些需要长期经受暴晒的建筑物来讲，如若使用钢材料则需进行必要的保护措施，如：涂一些具有防火功能的涂料，那么它后期的使用费用就会很高。所以对于不同的建筑物来讲合理选择材料的使用非常重要。

6钢材料易生锈，后期的维护费用较大

易生锈是钢结构最大的缺陷，因此对于新建的钢建筑来讲要先除锈，其次还要涂防锈漆，而且这个过程是持续性的，一段时间一涂，久而久之这种重复就是维护的费用越发的高，由于现在还没有防锈技术的研究所以这种防护是必须的。

二、钢材料的合理使用范围

1重型的建筑结构

所谓重型的建筑物是专指100t以上或是长期进行频繁吊车的车间或是直接或间接需要承受巨大震动的建筑车间。比如：重型的铸造厂、造船厂的船体制作车间、飞机的零件组装车间。

2大跨度的建筑区结构

建筑物的结构跨度越大，建筑自身的重量所占的负荷的比例就会越大。因为钢的本身具有质地轻、强度大等优势，所以比较适合跨度较大的建筑物。例如：大型飞机仓库、体育馆、电影院等众多公共场所。

3高层与多层的建筑

由于钢结构自身的优点轻、密度高等优点。所以极易适合高层建筑尤其是超高层建筑，特别是在高层建筑中大多使用钢材与混凝土的结合结构。

4轻型的钢结构建筑

所谓轻型钢结构就是指钢的壁厚较薄或是小角的等等。由于轻型钢的各种特点使得建造的速度较快而且很省，所以对大型的建筑来讲极划算。其中，钢材料由于自身的质量较轻所以便于拆迁，因此极易适合需要经常拆迁的建筑物使用。

三、对钢结构安全性评估遵循的原则

所谓的安全是指在正常的施工与使用的情况下，钢结构可以承受的最大压力，当出现意外时仍然能保持最基本的稳定性。根据国家标准附录G，对钢结构的安全评估主要包括以下几方面：1、钢结构的整体结构体系与各部件的安排；2、钢结构内部构件是否连接与内部构造所使用的措施；3、钢结构的承受力；4、钢结构最基本的抗险能力。

四、对钢结构安全性评估的具体方法

1通过将结构的设计与设计图纸结合核查，如果没有设计图时就需要进行现场的检测与检查，钢结构的实际建筑应该与图纸上的设计一致，避免产生扭曲；钢结构的设计体系要明确、而且各方面的受力要均匀，检查检验各种装置的位置和建筑宽度应该符合实际情况，钢结构的尺寸大小也要进行合理的控制，以防由于局部的不稳从而造成整体的失衡。有钢结构建筑的房屋的各种标准都要严格遵守国家规定的大小。

（1）钢材料的构件与整体的设施布置满足国家标准的要求：比如各构件之间的承受力，房屋的水平、垂直的承受力。

（2）建筑的保护与防热满足国标的规定。

2钢材料的抗灾害能力主要是指对地震、风、雨、雪等自然灾害的抵抗能力。具体可以根据钢材料的合理选择或是各种防护措施的采取上进行判断，如：可以从选材或采取措施上判断防火的能力；从结构的构造或链接的方式和承重力上判断防雨雪的能力等。

五、对钢材料安全评估的总结与建议

1钢材料的安全性评估要根据现场的实际检验结果为最终结果，检验当时既要依据设计构图或其他的资料为依据还要有相关的专家人员在现场，结合不同的情况，认真研究分析得出可靠、科学的结论。

2当对钢材料的评估不满足国标的要求时，有两种方法可以处理包括：整体加固、构件加固，但是当评估不能满足要求时也可以强行限制再次的使用。

3可以通过增设构件的方法提高结构的整合性；

4通过扩大截面积来增强构件的承受力；对于上述所说的增加构件或是扩大截面积都要有合理的途径，并且构件的底座要与所增加的构件之间有坚实的连接，这种连接大多采用焊接或是螺栓连接。当连接存在困难时也可以采取附加链接板等方法。

5如果外观的质量存在问题时，则要采取措施进行修补，对于钢结构出现裂痕的，首先要观察分析裂痕出现的缘故，然后适当的进行维修，如果维修不能直接解决的还可以通过嵌板或附加盖，而对于没法维修的就需要通过其他的方法进行处理。

结语

由于钢材料自身的特点：轻、韧性度高、环保等特点，使钢材料的使用越来越频繁。随着国内钢铁产量的逐渐提高和国内钢材市场供应的逐步改善，钢结构在各种工程建设中的使用越来越广泛，但是据相关数据调查可知我国人均的钢产量的占有量却很低。由于现在的钢材在各种建筑中使用比较广泛，大到国家设施的建设，小到居民居住场所的建设，都离不开钢材的使用，所以，它已成为一种极其重要的建筑材料。

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