鋼結(jié)構房屋是第三代建筑,它采用制作H型鋼及薄壁冷彎C、Z型鋼組合或建筑骨架,屋面和墻體采用彩色涂層壓型鋼板或夾芯彩鋼板,在發(fā)達已基本取代傳統(tǒng)的鋼筋混凝土建筑。它具有總量輕、跨度大、用料少、造價低、節(jié)省基礎、施工周期短、可靠、造型美觀等優(yōu)點。鋼結(jié)構房屋廣泛應用與單層工業(yè)廠房、倉庫、商業(yè)建筑、辦公大樓、多層停車場及民宅等建筑物。
鋼結(jié)構房屋是以等截面或變截面H型鋼為承重主體以C型、Z型檁條及柱間支撐為輔助連接件,通過螺栓或焊接等方式固定,屋面和墻面以彩色壓型鋼板圍護而形成的新型建筑體系。鋼結(jié)構房屋與傳統(tǒng)建筑結(jié)構相比具有諸多特性:材料強度高:鋼的容重雖較大,但強度卻高得多,與其它建筑材料相比鋼材的容重與屈服點的比值小。
房屋自重小:鋼結(jié)構房屋主體結(jié)構的含鋼量通常在25KG/-80KG左右,彩色壓型鋼板的重量低于10KG。鋼結(jié)構房屋的自重僅為砼結(jié)構的1/8-1/3,可大大降低基礎的造價。
可靠:鋼材質(zhì)地均勻,各向同性,彈性模量大,有良好的塑性和韌性。為理想的彈性-塑性體,因此鋼結(jié)構房屋計算準確,可靠性強。
工業(yè)化生產(chǎn)程度高:能成批大量生產(chǎn),制造度高。采用工廠化制造、工地安裝的施工方法,可大縮短工期,提高經(jīng)濟效益。
美觀:鋼結(jié)構房屋的圍護為彩色壓型鋼板,使用年限為三十年不褪色,不銹蝕。由于彩鋼板顏色的多樣性,使得建筑物線條明朗,且比較容易造型。
重復利用:鋼結(jié)構房屋的主體骨架連接為螺栓連接,圍護板為自攻釘連接,拆卸比較方便,只要拆掉螺栓把鋼結(jié)構房屋件運到需要的地方,重新組合即可。
抗震性能好:鋼結(jié)構房屋由于主要承重構重構件為鋼結(jié)構,其韌性和彈性較大,檁條的抗剪和抗扭作用以及柱、梁間的支撐,大大加強了整體結(jié)構的穩(wěn)定性。
適用范圍廣:鋼結(jié)構房屋適用于各類工業(yè)廠房、倉庫、高層建筑等。
鋼結(jié)構廠房設計具有哪些特點跟建筑結(jié)構設計問題措施
一、鋼結(jié)構廠房設計具有哪些特點
由于我國的鋼產(chǎn)量大,越來越多的企業(yè)開始使用鋼結(jié)構設計鋼結(jié)構廠房,鋼結(jié)構廠房分為輕鋼結(jié)構廠房與重鋼結(jié)構廠房,其主要承重構件是由鋼材組成的,包含鋼柱子、鋼梁、鋼結(jié)構基礎、它區(qū)別于傳統(tǒng)磚砌廠房,具有以下特點:1、鋼結(jié)構設計廠房所用鋼材塑性好,結(jié)構在一般情況下不會因偶然超載或局部超載而突然斷裂。鋼材的韌性好,使結(jié)構對動荷載的適應性較強;
2、鋼結(jié)構設計廠房使用的鋼材材質(zhì)均勻,結(jié)構可靠性高;
3、鋼結(jié)構設計廠房使用的鋼材強度高,結(jié)構重量輕,制造廠房跨度大,可以做成跨度較大的結(jié)構;
4、鋼結(jié)構廠房的鋼材具有可焊性,鋼結(jié)構的連接大為簡化,適應于制造各種復雜形狀的結(jié)構;
5、鋼結(jié)構制作、安裝的工業(yè)化程度高鋼結(jié)構的制作主要是在化金屬結(jié)構廠進行,因而制作簡便,精度高。制成的構件運到現(xiàn)場安裝,裝配化程度高,安裝速度快,工期短。
當然鋼結(jié)構設計廠房還具體其他的特點,例如耐熱不耐火、耐腐蝕性較差,應盡量避免潮濕環(huán)境。但總體來說,鋼結(jié)構廠房強度高,跨度大、鋼結(jié)構建筑施工工期短,相應降低投資成本,越來越受到企業(yè)廠家的歡迎。
二、鋼結(jié)構在建筑結(jié)構設計中存在的問題的解決措施
1、設計人員要盡力合理設計
對于設計人員來說,鋼結(jié)構住宅設計是要充分考慮實際情況進行計算的,但在實際情況中,會出現(xiàn)很多突發(fā)性問題,此時設計人員就應該具體問題具體分析了。只有設計者把設計工作日常的鋼結(jié)構工程中,才能提高設計能力從而的提高工程質(zhì)量。同時,要充分考慮鋼結(jié)構部分設計對整體影響和建筑材料的選取。要根據(jù)樓層的高度來選擇合適的建筑體系,對于選取材料方面也要根據(jù)每個設計環(huán)節(jié)的特點進行選擇。
2、加強設計中的監(jiān)督機制
由于鋼結(jié)構設計存在特殊性,所以在進行設計之前需要對承包商和設計單位的設計資質(zhì)進行審查,檢查鋼結(jié)構的構件質(zhì)量和相關單位對于鋼結(jié)構結(jié)構制作的能力,還要對施工安裝能力進行檢查。
3、加深鋼結(jié)構的設計
在進行鋼結(jié)構設計之前,需要先確定設計圖紙應用規(guī)范是否齊全、正確。如有的設計說明使用了過時的、己經(jīng)廢止的標準;有的材料牌號、等級不全、高強螺栓、普通螺栓和焊接連接點的標記不明確或未顯不。對各類高強螺栓、普通螺栓、栓釘、拉鉚釘及其墊圈的規(guī)格、型號、性能沒有具體標明,而這些均己列入了鋼結(jié)構施工質(zhì)量驗收規(guī)范,并作為強制性條文要求,如果設計圖紙未加說明,施工和驗收就缺乏依據(jù),造成盲目施工和無法驗的后果。只有設計秉持精益求精的態(tài)度,才能好的提高建筑工程的施工質(zhì)量。
4、柱腳的抗震設計是設計的一部分,鋼結(jié)構柱腳分為埋入式柱腳、外包式柱腳和外露式柱腳3種。
埋入式柱腳是指將鋼柱固定在混凝土的基礎梁上,外包式柱腳是指鋼柱腳被鋼筋混凝土包住,外露式柱腳是指混凝土基礎表面固定鋼柱腳。埋入式柱腳需要考慮的關鍵因素就是埋入,對于輕型I字型柱來說,埋深與柱截面高度比不得低于2,對于H形柱和箱型柱來說,其比值不得低于3。外包式柱腳設計時,外包層的高度與柱截面寬度之比應不低于2.5,從而保證柱腳具有足夠的剛度和承載力。另外,柱腳的箍筋需要滿足相關設計要求避免外包層出現(xiàn)斜裂縫。外露式柱腳的力學特性研究目前還不是很充分,端點的約束對上部框架的結(jié)構整體影響的程度還不是特別清楚。當柱剪切荷載較大而抗震要求不高時,可以選用外露式柱腳,如果抗震要求高,則不采用該柱腳形式。
5、同時,防腐設計也應該被重視,通常是采用涂抹防腐涂料的措施。對于鋼結(jié)構構件也有不同的要求,例如有的構件在出廠前需要涂刷一層底漆。在鋼材上涂抹防腐涂料就目前來看是較為的防腐措施。但是這樣做只是基礎性的防腐,因而為了提高鋼結(jié)構的防腐效果,就選用耐候鋼作為鋼結(jié)構建筑的選材料,并利用熱浸鍍鋅技術對其進行處理,利用鍍層,達到保護鋼結(jié)構不被腐蝕,尤其是應加強有涂料配套技術的應用,以及陰保護技術的應用,才能好地確保其防腐性能得到的提升。
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