東莞市聯(lián)億鋼結(jié)構(gòu)工程有限公司

一、項(xiàng)目名稱：廣州鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

二、項(xiàng)目簡介：

專業(yè)介紹建筑節(jié)能的重要性

  目前世界范圍內(nèi)石油、煤炭、天然氣三種傳統(tǒng)能源日趨枯竭，人類將不得不轉(zhuǎn)向成本較高的生物能、水利、地?zé)?、風(fēng)力、太陽能、核能，而我國的能源問題更加嚴(yán)重。

  我國能源發(fā)展主要存在四大問題:①人均能源擁有量低、儲(chǔ)備量低 ②能源結(jié)構(gòu)依然以煤為主，約占75%，全國年耗煤量已超過13億噸 ③能源資源分布不均，主要表現(xiàn)在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)地區(qū)能源短缺和農(nóng)村商業(yè)能源供應(yīng)不足，造成北煤南運(yùn)、西氣東送、西電東送 ④能源利用效率低，能源終端利用效率僅為33%，比發(fā)達(dá)國家低10%。

  隨著城市建設(shè)的高速發(fā)展，我國的建筑能耗逐年大幅度上升，已達(dá)全社會(huì)能源消耗量的32%，加上每年房屋建筑材料生產(chǎn)能耗約13%，建筑總能耗已達(dá)全國能源總消耗量的45%。我國現(xiàn)有建筑面積為400多億平方米，絕大部分為高能耗建筑，且每年新建建筑近20億平方米，其中95%以上仍是高能耗建筑。如果繼續(xù)執(zhí)行節(jié)能水平較低的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，將留下很重的能耗負(fù)擔(dān)和治理困難。龐大的建筑能耗，已經(jīng)成為國民經(jīng)濟(jì)的巨大負(fù)擔(dān)。因此建筑行業(yè)全面節(jié)能勢(shì)在必行。建筑的節(jié)能首先應(yīng)為設(shè)計(jì)者重視。

有關(guān)部門應(yīng)加強(qiáng)對(duì)建筑節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)工作的監(jiān)控

  為保證建筑節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)工作的進(jìn)行，開始可由政府主管部門來強(qiáng)制執(zhí)行，通過對(duì)設(shè)計(jì)節(jié)能成果進(jìn)行全面審查后方可實(shí)施。政府主管部門不僅需在技術(shù)法規(guī)與標(biāo)準(zhǔn)相結(jié)合方面做出努力，而且還需要政府以技術(shù)法規(guī)的形式提出必須嚴(yán)格控制的最基本的技術(shù)指標(biāo)、技術(shù)要求、功能要求，可以導(dǎo)則、指南、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)等標(biāo)準(zhǔn)類技術(shù)文件予以體現(xiàn)。利用主管部門的職能，總結(jié)推廣標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)、公布合理的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)及考核指標(biāo)，為優(yōu)化設(shè)計(jì)的進(jìn)行提供良好服務(wù)。建筑節(jié)能技術(shù)新規(guī)范逐步從控制單項(xiàng)建筑維護(hù)結(jié)構(gòu)(如外墻、外窗和屋頂)的最低保溫隔熱指標(biāo)，轉(zhuǎn)化為控制建筑物的實(shí)際能耗。新建建筑必須出具建造耗材經(jīng)濟(jì)指標(biāo)、采暖需要能量、建筑能耗核心值和建筑熱損失計(jì)算結(jié)果，特別是建筑外圍結(jié)構(gòu)熱損失計(jì)算結(jié)果。建筑能耗總量(包括供暖、通風(fēng)和熱水供應(yīng))和建造能耗值只有滿足其對(duì)應(yīng)的節(jié)能標(biāo)準(zhǔn)才被允許開工及竣工驗(yàn)收。在竣工時(shí)，建筑開發(fā)商必須出具相關(guān)部門的一份“能源消耗證明”，證明清楚地列出該住宅每年的能耗及節(jié)能等級(jí)。

以政策扶持拉動(dòng)建筑節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)

  國家制定節(jié)能政策，并要求以多樣化的經(jīng)濟(jì)激勵(lì)等扶持舉措，形成推動(dòng)建筑節(jié)能的市場(chǎng)機(jī)制，推進(jìn)建筑節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)的推廣。對(duì)建造節(jié)能建筑產(chǎn)品的，要根據(jù)優(yōu)化設(shè)計(jì)后節(jié)能程度給予政策和資金支持，減免稅費(fèi)等優(yōu)惠措施，并可建立評(píng)價(jià)機(jī)制，對(duì)因建造節(jié)能建筑而超支部分資金，國家應(yīng)給予無償免息貸款或獎(jiǎng)勵(lì)機(jī)制，使建筑節(jié)能優(yōu)化設(shè)計(jì)以行政手段為主轉(zhuǎn)向以經(jīng)濟(jì)手段為主。

鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定設(shè)計(jì)的基本概念

A.強(qiáng)度與穩(wěn)定的區(qū)別

　　強(qiáng)度問題是指結(jié)構(gòu)或者單個(gè)構(gòu)件在穩(wěn)定平衡狀態(tài)下由荷載所引起地最大應(yīng)力（或內(nèi)力）是否超過建筑材料的極限強(qiáng)度，因此是一個(gè)應(yīng)力問題。極限強(qiáng)度的取值取決于材料的特性，對(duì)混凝土等脆性材料，可取它的最大強(qiáng)度，對(duì)鋼材則常取它的屈服點(diǎn)。廣州鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

　　穩(wěn)定問題則與強(qiáng)度問題不同，它主要是找出外荷載與結(jié)構(gòu)內(nèi)部抵抗力間的不穩(wěn)定平衡狀態(tài)，即變形開始急劇增長的狀態(tài)，從而設(shè)法避免進(jìn)入該狀態(tài)，因此，它是一個(gè)變形問題。如軸壓柱，由于失穩(wěn)，側(cè)向撓度使柱中增加數(shù)量很大的彎矩，因而柱子的破壞荷載可以遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于它的軸壓強(qiáng)度。顯然，軸壓強(qiáng)度不是柱子破壞的主要原因。

B.鋼結(jié)構(gòu)失穩(wěn)的分類

(1)第一類穩(wěn)定問題或者具有平衡分岔的穩(wěn)定問題。完善直桿軸心受壓時(shí)的屈曲和完善平板中面受壓時(shí)的屈曲都屬于這一類。

(2)第二類穩(wěn)定問題或無平衡分岔的穩(wěn)定問題。由建筑鋼材做成的偏心受壓構(gòu)件，在塑性發(fā)展到一定程度時(shí)喪失穩(wěn)定的能力，屬于這一類。

(3)躍越失穩(wěn)是一種不同于以上兩種類型，它既無平衡分岔點(diǎn)，又無極值點(diǎn)，它是在喪失穩(wěn)定平衡之后跳躍到另一個(gè)穩(wěn)定平衡狀態(tài)。

　　區(qū)分結(jié)構(gòu)失穩(wěn)類型的性質(zhì)十分重要，這樣才有可能正確估量結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定承載力。隨著穩(wěn)定問題研究的逐步深入，上述分類看起來已經(jīng)不夠了。設(shè)計(jì)為軸心受壓的構(gòu)件，實(shí)際上總不免有一點(diǎn)初彎曲，荷載的作用點(diǎn)也難免有偏心。因此，我們要真正掌握這種構(gòu)件的性能，就必須了解缺陷對(duì)它的影響，其他構(gòu)件也都有個(gè)缺陷影響問題。另一方面就是深入對(duì)構(gòu)件屈曲后性能的研究。

鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定設(shè)計(jì)特點(diǎn)

a.失穩(wěn)和整體剛度:現(xiàn)行規(guī)范通用的軸心壓桿的穩(wěn)定計(jì)算法是臨界壓力求解法和折減系數(shù)法。

b.穩(wěn)定性整體分析: 桿件能否保持穩(wěn)定牽涉到結(jié)構(gòu)的整體。穩(wěn)定分析必須從整體著眼。

c.穩(wěn)定計(jì)算的其它特點(diǎn):在彈性穩(wěn)定計(jì)算中，除了需要考慮結(jié)構(gòu)的整體性外，還有一些其他特點(diǎn)需要引起重視，首先要做的就是二階分析，這種分析對(duì)柔性構(gòu)件尤為重要，這是因?yàn)槿嵝詷?gòu)件的大變形量對(duì)結(jié)構(gòu)內(nèi)力產(chǎn)生了不能忽視的影響，其次，普遍用于應(yīng)力問題的迭加原理。在彈性穩(wěn)定計(jì)算中不能應(yīng)用。這是因?yàn)榈釉淼膽?yīng)用應(yīng)以滿足以下條件為前提:

(1)材料服從虎克定律變成正比
(2)結(jié)構(gòu)的變形很小。

  而彈性穩(wěn)定計(jì)算一般均不能滿足第(2)個(gè)條件，非彈性穩(wěn)定計(jì)算則兩個(gè)前提都不符合。
  了解了一些在鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)該明確的一些基本概念，有助于我們?cè)谠O(shè)計(jì)中更好地處理穩(wěn)定方面的問題，隨著新型鋼結(jié)構(gòu)體系的不斷發(fā)展，我們對(duì)穩(wěn)定問題的研究要求也不斷地提高，之所以在設(shè)計(jì)中出現(xiàn)結(jié)構(gòu)失穩(wěn)問題，另一個(gè)重要原因就是我們對(duì)新型結(jié)構(gòu)穩(wěn)定知之甚少，也就是目前鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定研究中存在的問題。

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