一級(jí)結(jié)構(gòu)工程師考試輔導(dǎo):輕型鋼結(jié)構(gòu)與普通鋼結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)(3)

　　四、結(jié)構(gòu)建筑中外比較系列談――結(jié)構(gòu)比較

　　《門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》CECS102：98的頒布和國(guó)內(nèi)開發(fā)了兩套鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件（3D3S、STS）以及國(guó)外設(shè)計(jì)軟件（STADD、MBS等）的引進(jìn)，拉近了國(guó)內(nèi)輕鋼結(jié)構(gòu)建筑設(shè)計(jì)和制造水平與國(guó)外的差距，甚至在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面，理論上已沒有太大的差別（除個(gè)別設(shè)計(jì)院仍采用《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB17-88或仍采用傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)的鋼結(jié)構(gòu)除外）。我們可以在一些重要的相同的方面進(jìn)行比較：

　　1、用鋼量

　　這是決定鋼結(jié)構(gòu)建筑經(jīng)濟(jì)性能的第一大要素。目前，國(guó)內(nèi)設(shè)計(jì)的輕鋼結(jié)構(gòu)，只要是采用《門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》CECS102：設(shè)計(jì)或用3D3S、STS及國(guó)外軟件哪怕采用《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB17-88設(shè)計(jì)的，用鋼量一般都比較經(jīng)濟(jì)，較之傳統(tǒng)方法設(shè)計(jì)的用鋼量至少減少50%以上。這主要是由于使用計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)采用了科學(xué)的優(yōu)化方式，使結(jié)構(gòu)在滿足荷載的前提下，冀緣板變窄和板厚變薄，同時(shí)使用變截面梁柱的原因。

　　2、結(jié)構(gòu)形式。

　　結(jié)構(gòu)形式無論國(guó)內(nèi)外都是兩絞或三絞門式剛架，截面均是焊接H型鋼，橫梁和立柱都大多采用變截面，結(jié)構(gòu)的使用功能和視覺效果相同。

　　3、剛架節(jié)點(diǎn)。

　　門式剛架的各節(jié)點(diǎn)基本相同，都是采用經(jīng)過摩擦面處理地高強(qiáng)度螺栓連接。高強(qiáng)螺栓的分布比之手工計(jì)算結(jié)果要合理的多，同時(shí)也開始使用節(jié)點(diǎn)冀緣外螺栓地方式。

　　4、維護(hù)系統(tǒng)。

　　我們引進(jìn)的彩板及EPS板生產(chǎn)技術(shù)，幾年來得到迅速發(fā)展，彩板和EPS板的基本連接方式如搭接、咬和、暗扣、隱藏等已與國(guó)外基本相同。

　　通過以上地比較，我們可以認(rèn)為，國(guó)產(chǎn)輕鋼結(jié)構(gòu)建筑正在與國(guó)外地鋼結(jié)構(gòu)建筑宿短差距。在我想來，就目前材料（Q235同A441、Q345同A36）、設(shè)計(jì)規(guī)范（CECS102：98與MBMA接近）、設(shè)計(jì)手段（軟件）基本相同的情況下，結(jié)構(gòu)的差異表現(xiàn)最大的可以概括為標(biāo)準(zhǔn)化的差距和制作工藝的差距。

　　國(guó)外的鋼結(jié)構(gòu)企業(yè)一般都非常注重結(jié)構(gòu)的標(biāo)準(zhǔn)化，因?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)化可以使設(shè)計(jì)十分便捷，降低制造成本，大幅度提高安裝的進(jìn)度和精確度。我們的差距主要表現(xiàn)在以下方面：

　　1）設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化的機(jī)制。

　　國(guó)外企業(yè)一般是企業(yè)設(shè)計(jì)制造一體化，即企業(yè)自身具備設(shè)計(jì)能力。標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)一方面取決于設(shè)計(jì)工程師隊(duì)伍的經(jīng)驗(yàn)和穩(wěn)定，另一方面取決于企業(yè)的加工制造設(shè)備的情況。他是一個(gè)企業(yè)經(jīng)過長(zhǎng)期積累的結(jié)果。所以在標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)方面國(guó)外企業(yè)要容易的多。而我們的情況卻相反，更多的情況是某個(gè)設(shè)計(jì)院進(jìn)行設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)院是獨(dú)立的設(shè)計(jì)院，他一方面不是專業(yè)的輕鋼結(jié)構(gòu)企業(yè)，另一方面他面對(duì)的是眾多的生產(chǎn)廠家，不可能專門為某個(gè)企業(yè)做設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)化工作，即便是已經(jīng)有不少鋼結(jié)構(gòu)企業(yè)已具備了一定的設(shè)計(jì)能力，但由于時(shí)間短，從業(yè)人員的經(jīng)驗(yàn)等各方面不具備條件，因此標(biāo)準(zhǔn)化工作還相對(duì)薄弱。我們?cè)谶@一方面的工作，與國(guó)外企業(yè)差距最大。

　　2）剛架節(jié)點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)化。

　　門式剛架的節(jié)點(diǎn)主要是地腳板、端頭板。由于沒有設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)化，使得同一企業(yè)生產(chǎn)結(jié)構(gòu)基本相同的建筑都可能出現(xiàn)不同的地腳板和端頭板，包括地腳螺栓、高強(qiáng)螺栓等。從全面的觀點(diǎn)看，這無疑會(huì)影響制造和安裝的周期。

　　3）檁條和墻檁的節(jié)點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)化。

　　檁條和墻檁的設(shè)置，不同的建筑千差萬別，不同的企業(yè)和不同設(shè)計(jì)院其設(shè)計(jì)的結(jié)果也不同，但其基本的連接可以作到企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化。國(guó)外的鋼結(jié)構(gòu)企業(yè)在這方面的標(biāo)準(zhǔn)化作的相當(dāng)完善，不管結(jié)構(gòu)多麼復(fù)雜的建筑，檁條和墻檁都作的井井有條。對(duì)于復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，我們多數(shù)情況*技術(shù)工人在現(xiàn)場(chǎng)憑經(jīng)驗(yàn)解決。

　　4）墻板、屋面板和泛水收邊的標(biāo)準(zhǔn)化。

　　墻板、屋面板和泛水收邊的連接是輕鋼結(jié)構(gòu)建筑十分重要的部分，這方面國(guó)外已經(jīng)形成了相當(dāng)完善的體系，而我們這方面設(shè)計(jì)水平很低，同墻和條一樣，很多情況要依*技術(shù)工人的個(gè)人經(jīng)驗(yàn)在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行處理。

　　5）配件的標(biāo)準(zhǔn)化。

　　輕鋼結(jié)構(gòu)建筑的一大特點(diǎn)是其擁有相當(dāng)多的建筑配件。配件的標(biāo)準(zhǔn)化是國(guó)外鋼結(jié)構(gòu)企業(yè)最完善的體系，也是我們鋼結(jié)構(gòu)企業(yè)普遍最薄弱的環(huán)節(jié)。比如，咬口式采光板、單玻放置的屋面通風(fēng)器等設(shè)備的屋面開洞等比較復(fù)雜的配件，我們都還在用很原始的方法處理，還處在學(xué)習(xí)和摸索階段。其他如不同的板型配置的不同自攻釘、拉桿支撐用的斜墊片、鋼制落水管等，都是一樣的情況。所以，整個(gè)建筑過程和建筑效果完全不同。

　　制作工藝的差距主要來源于制造設(shè)備的不同。這方面的差距一般較小，但比較突出的有：

　　1）單面焊工藝。

　　《門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》CECS102：98規(guī)定了δ≤4mm的冀緣板和腹板可以采用單面焊。單面焊不但可以降低成本，而且可以提高生產(chǎn)效率，但至今很少有國(guó)內(nèi)企業(yè)采用這一工藝，而國(guó)外的企業(yè)絕大多數(shù)都采用了這一工藝。這主要是設(shè)備的原因（當(dāng)然也有認(rèn)為單面焊不可*的落后的觀念的原因）。我們的焊接H鋼主要焊接設(shè)備是埋弧焊，而埋弧焊接4mm以下的鋼板性能不好，而國(guó)外企業(yè)普遍采用CO2或混合氣體保護(hù)焊。設(shè)備的不同阻礙了單面焊這一先進(jìn)工藝的推廣。

　　2）低合金高強(qiáng)鋼和斜卷邊Z型檁條。

　　長(zhǎng)期以來，由于低合金高強(qiáng)鋼的冷彎沖擊壓性能不如普碳鋼，因此，在條材料選擇時(shí)很少用到，但在國(guó)外卻普遍應(yīng)用低合金高強(qiáng)鋼做條。這一方面是因?yàn)閲?guó)產(chǎn)低合金高強(qiáng)鋼確實(shí)冷彎沖擊性能不如普碳鋼，但更重要的還是設(shè)備的原因，因?yàn)楝F(xiàn)在就有美國(guó)合資企業(yè)用國(guó)產(chǎn)Q345做條，其設(shè)備為國(guó)外提供。斜卷邊Z型條可以實(shí)現(xiàn)條的搭接，這在國(guó)外已普遍存在，但國(guó)內(nèi)企業(yè)的Z型條普遍是直卷邊Z型條，不能實(shí)現(xiàn)搭接，因此很大程度上限制了Z型條的應(yīng)用。開發(fā)斜卷邊Z型條制造設(shè)備，可以圓滿地解決這一問題。

　　3）泛水收邊的制作。

　　泛水收邊是表現(xiàn)建筑效果的重要材料。國(guó)外鋼結(jié)構(gòu)企業(yè)的泛水收邊是用專用設(shè)備制作，其制作精良，而我們鋼結(jié)構(gòu)企業(yè)的泛水收邊普遍用普通的折彎?rùn)C(jī)人工劃線制作，制作水平明顯不如前者。

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