钢材未能在建筑领域大规模使用的瓶颈分析及解决方案

陈嘉辽，欧晓春

（攀枝花攀钢集团设计研究院有限公司，四川 攀枝花 617000）

钢材用于建筑领域，其形式就是梁、柱、板(墙)，本文仅讨论钢材用于梁、柱的形式。钢材用于梁、柱的断面形式也多种多样，有实腹式、格构式，本文仅讨论实腹式。实腹式断面形式也多种多样，如工字形截面、方矩形钢管截面、T字形截面、角钢、圆管等，本文仅讨论方矩形钢管的截面形式。钢材的材质也是影响使用量的一个主要因素，本文以Q235 为基准，其他材质进行换算而使用。钢材进入建筑领域有两个指标需要计算，其一是强度指标，其二是稳定指标。而稳定指标又分为整体稳定与局部稳定。整体稳定与局部稳定都由计算而定。对局部稳定，只要满足一定条件，可不计算。而现行的钢材加工体系的断面形式大于这个条件，如热轧的工字形截面、T 字形截面、角钢、圆管等，冷轧的方矩形钢管截面，增加了钢材在建筑领域的用量。本文着重讨论这个条件。

1 钢材以方、矩形钢管用于梁的情况

梁在建筑结构中主要承担竖向荷载产生的弯矩、剪力，也有可能承竖向荷载产生的扭矩，也有可能承担轴向的拉压力。

对于扭矩、拉压力、剪力，一般对方、矩形钢管梁不起控制作用，在此不进行分析。对于受弯的实腹方矩形钢管（见图1）翼缘板的宽厚比（b0/tw）满足下列条件，就可以不设加劲肋及不进行局部稳定计算。

式中，fy为钢材的牌号。

腹板的高厚比（b0/tw）满足下列条件，就可以不设加劲肋及不进行局部稳定计算。……