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輕鋼結構范文1
鋼結構在建筑結構中本身就屬于布局相對靈活的一種,而輕鋼結構的使用面積也能達到最大化。在輕鋼結構中,能達到開間最大化,柱距最小化的特點。所有墻體在輕鋼結構中幾乎都是非承重墻,因此,客戶可以根據自己的需求轉換建筑空間布局,讓整個建筑的構造更個性化和人性化。輕鋼結構還能根據建筑的位置進行散熱、保溫、分隔等各種更人性化的變化。與此同時,輕鋼結構的鋼材構建也能在垂直方向上滿足用戶錯層、躍層的需求,讓建筑的空間更明快、更簡約和更開闊,也讓建筑形式更為多樣。關于抗震性和自身建筑結構強度,輕鋼結構也是具有優越性的。輕鋼結構相比普通的鋼材,其截面也更為合理。輕鋼結構的質量輕也讓它相比其他的鋼材在同一承重能力下用的材料較少。除此之外,輕鋼結構也有很好的變形能力和良好的任性,相比其他結構來說,其抗震能力也相對較強。
二、關于輕鋼結構在建筑結構中的技術應用
(一)防腐應用技術在輕鋼結構上的應用
輕鋼結構有較弱的耐腐蝕性,所以在應用輕鋼結構作為建筑結構的時候需要對其結構的防腐蝕性進行加強,就是響應采取一些鋼材的防腐措施。一旦輕鋼結構受到腐蝕,其結構的建筑承重截面就會縮小,從而輕鋼結構的承載能力就會因為受到腐蝕而逐漸下降,影響輕鋼結構的使用時長。所以說,在使用輕鋼結構作為建筑結構之前一定要對其進行足夠的防腐處理。在防腐處理技術中,噴涂非金屬涂層保護是應多最廣泛的輕鋼結構防腐處理技術。市面上的輕鋼結構非金屬涂層價格也不高,種類也多,有施工比較簡便的特點。所以說,在選擇輕鋼結構防腐非金屬涂料的時候不僅要考慮到對鋼結構的防腐防銹起到很好的保護作用,同時也要對涂料對鋼結構的清刷、檢查的影響進行試驗。在輕鋼結構的加注當中,建筑內部的時期、建筑凹凸角以及建筑四角都會對輕鋼結構的防腐性能造成一定程度的負面影響。因此,在輕鋼結構施工時,應注重對工程建筑輕鋼結構的科學設計,這樣才能有效地對建筑鋼結構的防腐防銹起到一定的作用。
(二)關于輕鋼結構的防火技術探討
一旦建筑發生火災,特別是形成大型火場的火災,其建筑溫度可能高達-$$R+$$攝氏度,因此,建筑結構所承受的溫度一定要高于++$攝氏度。但是輕鋼結構此時的高溫承受能力較弱,在高溫環境中,鋼結構很可能會因為失去承載能力造成坍塌。所以,在應用輕鋼結構作為建筑結構之前,還要注意對輕鋼結構建筑進行防火技術處理。常見的處理方法有以下幾種,第一是在輕鋼結構建筑上設置自動滅火裝置,利用滅火裝置的噴淋來保護輕鋼結構以免著火。其次是在輕鋼結構外層包裹一層高防火性能的防火板材或者涂上一層高防火性能的保護膜。還有就是可以加強對輕鋼結構建筑安全出口的緊急通道管理,用增設消防通道的方式減輕火災的人員傷亡。
輕鋼結構范文2
關鍵詞:鋼框架;蒙皮效應;影響因素
Abstract: This paper describes the skin effect in the mechanism of action and conditions, the skin effect of a number of factors affect the steel frame. Through analysis, to draw some valuable conclusions: that affect the mechanical properties of skin structure most important factor is the mechanical properties of the connection and its settings, and other influencing factors are generally by the mechanical properties and settings of the connections, so as to achieve the impact skin mechanical properties results. These conclusions consider the skin effect in the light steel design with a certain reference value.Key words: steel frame; the skin effect; influencing factors
中圖分類號:TU392.5文獻標識碼:A
引言
在一般的輕型鋼結構設計中,壓型鋼板只作為建筑屋、墻面的圍護結構,而不考慮其參與結構體系的共同工作。實際上,如果保證壓型鋼板與周邊結構構件有可靠的連接,由于在其自身平面內具有較大的剛度,其與結構構件一起共同工作將具有蒙皮效應功能。即作為圍護結構同時可做為受力結構的組成部分,增加結構的整體強度和剛度。設計中考慮蒙皮效應不僅使結構的受力更加符合實際情況,同時也將給工程建設帶來良好的經濟效益。因此,開展輕鋼結構蒙皮效應及其應用研究,具有重要的理論和工程應用價值,也必將使輕鋼結構設計更科學性。
1 蒙皮效應的作用機理
蒙皮效應的工作機理是以維護板(壓型板)與檁條、板與板之間通過不同的緊固件連接起來形成了以檁條作為其肋的一系列擱板。這種板在平面內具有相當剛度,類似于深梁中的腹板,檁條類似于深梁中的加勁肋,板四周連接的墻梁或檁條類似于深梁中的翼緣。這種構造共同完成蒙皮效應功能,可以傳遞板平面內的剪力,承受板平面內的各種荷載作用,如圖1、圖2所示。圍護板蒙皮效應的大小將取決于圍護板的具體構造。
圖1坡屋頂門式鋼架的受力蒙皮作用
圖2 平屋頂門式鋼架的受力蒙皮作用
2 蒙皮效應產生的條件
研究結果表明,要使蒙皮能夠真正地發揮作用,構造上必須滿足以下條件。
(1)必須設置足夠的結構構件和連接件,以保證應力蒙皮作用能夠傳遞到框架結構上,最后傳遞給基礎,明確并保證傳力途經;
(2)相鄰面板之間的接縫應采用焊接、鉚接或自攻螺栓等緊固件固定,要求使用期間緊固件不得松動、拔出,在板材撕裂前不得出現剪切破壞。這也是影響蒙皮作用的重要因素;
(3)每塊面板的兩端均應直接固定在支撐構件上,其固定方法可以采用焊接或者通過自攻螺栓、射釘、螺栓等緊固件,要求使用期間緊固件不得松動、拔出,在板材撕裂前不得出現剪切破壞;
(4)沿著蒙皮板的跨度方向,所有的蒙皮板均應設置邊緣構件,這些構件及其連接的節點應該具有足夠的強度,能承擔蒙皮作用產生的翼緣內力。同時在實際應用中還要特別注意:①僅考慮蒙皮作為梁腹板的抗剪作用,其彎曲變形忽略不計;②規定的設計構造要求應與試驗條件相同。在設計中一旦考慮蒙皮效應,就要保證其作用環境:視同整體結構作用構件,不得隨意拆除。
3 蒙皮效應的若干影響因素
影響蒙皮效應的因素很多,如板的外形尺寸、板的材料、由檁條和梁形成的框架的尺寸,蒙皮體的尺寸,檁條的間距、連接件的類型、材料以及間距等等。模型的示意圖如圖3所示。
圖3 蒙皮單元的組成
3.1蒙皮板(壓型鋼板)的厚度的影響
增加蒙皮板厚度對提高結構的整體剛度,從而增強結構的抗側移能力是顯著的,對減小結構應力及內力有一定的作用。分析表明,在工程常用的壓型鋼板厚度范圍內,這種影響的幅度并不是很大,因此,應根據具體情況選用較為經濟合理的厚度。
3.2框架柱的長細比的影響
通過對單層輕鋼結構進行考慮蒙皮與不考慮蒙皮時長細比變化的對比分析表明:
(1)在結構允許的長細比范圍內,由于蒙皮板的存在,結構在長細比增加的情況下,與無蒙皮框架結構相比,結構變形較小,說明帶蒙皮的框架結構,長細比的變化對結構變形影響不大。
(2)由于結構所承受的荷載沒有發生變化,所以,蒙皮承擔的荷載量沒有發生較大的變化,然而,隨著長細比的增大,帶蒙皮結構應力值雖也有逐漸增加的趨勢,但幅度并不大。
(3)蒙皮對結構內力值的影響較大,不僅有效的減小了內力值,而且改變了其隨長細比變化的規律,因此,框架柱長細比對結構內力的影響較大,應引起重視。
3.3屋面坡度的影響
增加屋面坡度相對減小了結構的整體抗側剛度,不利于結構抵抗側向變形的能力,但對其內力的影響不是很大,總體上,坡屋頂結構的抗側力比平屋頂結構差。研究表明,在斜屋面的結構中,受力蒙皮作用對結構承受水平荷載相當有益,但對結構承受豎向荷載卻依賴于屋頂的傾斜坡度。當屋面傾角在6°~10°時,蒙皮作用對結構承受豎向荷載的影響太小,無實際意義,但當屋面傾角超過
10°后蒙皮效應逐漸變得顯著起來。對于輕鋼結構房屋,在同時考慮水平荷載和豎向荷載的情況下,屋頂坡度一般在10°左右。
3.4框架的長寬比對蒙皮單元受力性能的影響
改變框架的長寬比的方式有三種:一是寬度a不變,長度b變化;二是長度b不變,寬度a變化;三是長度b和寬度a都變化。由于寬度a的變化會導致板檁間連接件的變化,而板檁間連接件的數目對于蒙皮效應影響很大,為消除板檁間連接件的影響,采用第一種方式來研究框架長寬比的影響。結合我國的工程實際,著重考慮下面幾種參數的變化,具體數據及計算結果見表1,板檁間連接件在壓型鋼板的每個波谷處布置,間距為225mm;板梁間連接件僅在梁與檁條交接處設置;梁與檁條連接方式設為鉸接,未設置板縫連接。
表1 模型長寬比及計算結果
從表1中可以看出,蒙皮板的極限荷載隨著蒙皮單元的長寬比的增大略有減少,當長寬比較小時(b/a=2/5),蒙皮板在極限荷載作用下彎曲作用較為明顯,極限位移較大,而抗側剛度較??;當長寬比較大時(b/a=2),蒙皮板在極限荷載作用下主要發生剪切變形,此時的側移量明顯小于長寬比為2/5時的側移量,這說明長寬比的變化對蒙皮板的極限荷載影響較小,而對蒙皮板的抗側移剛度有很大的影響.根據計算結果可得,當蒙皮板框架長寬比為6/5-7/5時,蒙皮結構的極限荷載沒有明顯的下降,而結構的抗側移剛度得到了很大的提高.說明蒙皮框架的長寬比在該比例范圍內時比較有利于蒙皮效應的發揮,值得在實際工程設計中考慮。
3.5連接件的承載能力及數量的影響
蒙皮單元的破壞主要是由于連接件的破壞引起的。分析表明,連接件的承載能力對蒙皮效應的影響非常顯著,這和已有的實驗結果完全吻合。因此,在實際結構中考慮蒙皮效應時須注意保證連接件的施工質量以及設置足夠數量的連接件以保證荷載能夠通過框架傳遞到蒙皮板上。分析還表明,板縫連接件數目的增加可以有效提高蒙皮結構的剛度,但對強度的影響較為有限;板梁(檁條)問連接件對蒙皮結構的影響受到板縫間連接件的設置密度的影響;在同時布置了足夠數量的板縫連接件和板梁(檁條)間連接件時,蒙皮單元的強度和剛度都得到了大幅度的提高。
3.6檁條數目的影響
檁條數目的增加對提高蒙皮單元的承載能力非常有效,在其他參數不變的情況下,檁條的數目與蒙皮單元的承載能力基本成正比。其本質是由于板檁間連接件的增加導致承載能力的提高,同時檁條的存在對板的局部屈曲變形亦有一定的限制作用。
3.7檁條與梁的連接方式對構件承載能力的影響
檁條與梁的連接方式對構件承載能力的影響依賴于板縫連接件及板梁間連接件的設置情況:當未設置板縫連接件和板梁間連接件時,檁條與梁的連接方式改為剛接對結構受力性能影響并不大;當設置板縫連接件而未設置板梁間連接件時,檁條與梁的連接方式改為剛接可以有效的改善檁條端部處的連接件的內力分布形式,使此處的連接件受力均勻,充分發揮連接件的承載能力,從而有效提高蒙皮單元的受力性能;當同時設置板縫連接件和板梁間連接件時,檁條與梁的連接方式對蒙皮單元的影響可以忽略不計,且由于這種連接件的布置方式能夠充分發揮蒙皮板的平面內強度和剛度,蒙皮單元的整體力學性能較前面兩種情況有很大幅度的提高,因此建議在設計考慮蒙皮效應的實際結構中,采用這類連接件的布置形式,且無需考慮檁條與梁的連接方式的影響。
4 結語
隨著我國鋼產量的不斷攀升和建設部大力推行住宅產業化以來,壓型鋼板在廠房和高層建筑中的應用發展很快。這種結構體系具有制作簡單、安裝方便快捷、安全可靠、造型美觀和經濟效果好等特點。考慮了蒙皮效應的壓型鋼板墻面板、屋面板可增強結構的整體剛度,減小結構的側移。可以取消一部分支撐構件或減小構件的截面面積。但是,由于影響蒙皮效應的因素非常復雜,所以有必要深人進行蒙皮效應的理論和試驗研究,并相應提高施工質量和工藝水平,保證可靠的連接構造,從而促進蒙皮效應在工程中的應用。
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輕鋼結構范文3
輕鋼結構建筑是現代建筑結構的重要組成部分,是建筑結構的一種不可或缺的種類。特別是在近年來,隨著科技的進步和人們對建筑結構的要求的提高,輕鋼結構建筑在建筑領域得到了廣泛的使用。而隨著而來的是人們對輕型鋼結構施工技術的要求越來越高,對施工人員的施工技能也要求越來越高。而一般而言,輕鋼結構的施工主要是這兩個部分的施工:輕型鋼結構構件的制作、輕型鋼結構的安裝。
1.輕型鋼結構構件制作
1.1輕型鋼結構制作的特點及一般工藝輕
型鋼結構建筑主要分為冷彎薄壁C型或Z型鋼作檁條、墻梁;以輕型焊接H型鋼作為承重骨架;以金屬壓型鋼板作圍護結構這三大部分。
當然,輕型鋼結構建筑除以上標準建筑結構外,還可以采用其他的方法,比如說采用由小角鋼、圓鋼、薄壁型鋼組成的結構。與標準建筑結構相比,其制作、安裝相對會復雜些,而且施工工期也會比較長。而且與普通鋼結構相比,在生產工藝上也沒有很大的差別。不過因為其材料規格少,桿件細薄,同時材料的調直、彎曲成型、加工拼裝、下料、構件的搬運也很容易,無需大型的專用設備,所以在中、小型工廠制作中運用廣泛。按照制作廠家的設備情況和產品的制作要求的差異,其制作工藝流程也是各不相同的。如果是特殊加工要求的構件,那需要在制作前制定好專門的加工工藝。
1.2輕型鋼結構制作的基本要求
1.2.1 鋼結構制作對設計的要求 1)在確定結構形式時,需要認真考慮制作的方便和可能性,盡可能的選擇便于連接而又可靠的結構形式;在選擇結構的加工要求時,也需要盡量的考慮到制作廠的設備條件和技術水平,保證構件能夠按照要求設計生產出來;2)盡可能的減少構件的編號,盡量的增加相同的構件數量,這樣可以大大的提高模臺和工具的利用率;3)鋼材的規格品種不能太多,而且需要優先選用庫存鋼材和常用規格;盡量保證構件上的孔徑和孔距統一;4)零件必須要有合理的加工形狀,最后保證把連接板作成矩形,至少有兩個邊相互平行,以便采用剪板機剪切;5)在確定構件的尺寸的過程中,必須要考慮到制造操作的極限要求。比例如采用自動電焊的構件,就必須要滿足自動電焊機的行程空間的極限要求;6)科學合理地布置焊縫,保證構件在制作時,最大限度地減少翻轉次數,此外還需要確保設計的焊縫便于施焊,便于檢查;7)盡可能的避免焊接的立體交叉和在一處集中大量的焊縫,而且,要盡可能的把焊縫布置在對稱的構件重心;8)在保證結構有足夠的安全度的基礎之上,選擇較小焊縫厚度和尺寸,以便能夠減小焊縫的焊接應力和焊接變形;9)構件和零件在構造上,必須要盡可能的避免截面突變的形狀和厚度,確保其傳力乎緩均勻。
1.2.2 輕型鋼結構制作的一般要求 1)切割。①各構件的切割截面,一方面要嚴格遵照圖紙上的各項規定,一方面要保證其垂直于軸線,尤其是不要損傷截面。②原則上應采用自動氧氣,或者半自動切割,如果使用手工氧氣切割,那需要保證切斷面的平整,同時不能有缺口。③焊接構件的切割尺寸,必須要考慮到因為焊接引起的收縮及加工余量等。④在進行切割前,需要把鋼材表面切割區域內的鐵銹油污等清除干凈;在完成切割后,保證斷口上不能有裂紋和大于1.0mm的缺棱,同時需要清除邊緣上的熔瘤和飛濺物等。2)彎曲加工。需要彎曲加工的部位,可以采用冷彎或熱彎,不過對彎曲時產生的彎曲變形,必須要進行相應的校正。3)螺栓及高強螺栓。①應消除開孔產生的毛刺或變形;②輕型鋼結構使用的高強螺栓,連接時應清除其摩擦面上能導致摩擦力降低的浮銹、塵垢、油污及涂料等。4)焊接。①所有從事手工電弧焊的焊工,都必須要具有相應的技術職稱或合格證書;②保證焊接部位沒有有妨礙焊接的水分、涂料、油污及銹斑等;③應該盡可能的選擇適當的坡口形狀及其焊接條件,并仔細施焊,以保證對接焊縫完全焊透;④對于貼角焊、V型坡口焊,為了確保所規定的焊縫厚度及焊腳長度,需要選擇適當的焊接條件。
2.輕型鋼結構的安裝
2.1輕型鋼結構安裝對設計的基本要求
1)盡可能的減少構件類型,以便能夠提高機械利用率,進一步加快安裝速度。2)安裝連接要盡量的簡單,以便于固定和調整。3)最后能夠避免高空焊接,需要優先考慮采用螺栓連接。4)如果剛度較差的構件,就需要在圖紙上注明堆置的方法和安裝運輸時的加固措施。根據施工需要,可以在構件上設計專門的為吊裝結繩專用的零件。5)設計承重構件時,應該要注意可能承受的安裝荷載。6)構件與構件之間預留墊板空隙,其厚度可根據安裝過程中的實際空隙確定;通過支托傳遞反力的構件,支托板的厚度一定要按照相關標準留有一定的余量,以防相互偏離。7)安裝連接采用焊接時,應采用臨時螺栓先將構件固定,再焊接,一個節點的臨時螺栓數量不應少于2個。
2.2輕鋼結構安裝
2.2.1 結構安裝方法 一般來說,輕鋼結構的安裝可采用兩種方式,即綜合吊裝法和分件吊裝法。采用綜合吊裝法,就是先吊裝一個單元(一般為一個柱間)的鋼柱(4-6根),馬上校正固定后,就開始吊裝屋面梁、屋面檁條等。完成一個單元構件吊裝、校正、固定之后,接著就按照一定的順序進行下一單元。如果是屋面彩鋼板,那可以選擇在輕鋼結構框架全部,或者部分安裝完成后再進行;而分件吊裝法,就是要把全部的鋼柱吊裝完畢后,再進行屋面梁、屋面(墻面)檁條和彩鋼板的安裝。這種方法的不足之處在于,其行機路線較長。
2.2.2 構件的吊裝工藝 (1)鋼柱的吊裝鋼柱起吊前應搭好上柱頂的直爬梯;鋼柱可采用單點綁扎吊裝,扎點應該盡可能的選擇在距柱頂1/3柱長處,綁扎點處一般需要設軟墊,以防止吊裝時損傷鋼柱表面。如果柱長比較大時,也可以考慮選擇雙點綁扎吊裝。
鋼柱通常的選擇旋轉法吊升,吊升時需要在柱腳底部拴好拉繩并墊以墊木,以便避免鋼柱起吊時,柱腳拖地和碰壞地腳螺栓。
在鋼柱對位時,必須要保證柱子中心線對準基礎頂面安裝中心線,同時需要保證地腳螺栓對孔,注意保持鋼柱垂直度,滿足要求后,才能夠落下就位。同時在經過該初校后,保證待垂直度偏差不超過20mm,擰上四角地腳螺栓臨時固定后,在讓起重機脫鉤。
(2)屋面梁的吊裝。屋面梁應該先在在地面拼裝,同時用高強度螺栓連接緊固。屋面梁應該選擇兩點對稱綁扎吊裝,同時也需要在綁扎點設軟墊,這樣才能防止傷構件表面損傷。在開始屋面梁吊裝前,一定要設好安全繩,這樣才能有利于施工人員進行高空操作;屋面梁吊升應該要緩慢的進行,在2完成吊升過柱頂后,就需要通過人工操作扶正對位,同時用螺栓穿過連接板與鋼柱臨時固定,最后完成校正。
(3)屋面檁條、墻面梁的安裝。薄壁輕鋼檁條,因為其重量比較輕,所以在安裝時可以選擇起重機或人力吊升。在安裝完一個單元的鋼柱、屋面梁之后,才可以進行屋面檁條和墻梁的安裝。當然,根據需要墻梁也可在完成整個鋼框架安裝后進行。通常來說,在整個安裝工程中,檁條和墻梁安裝是相對比較簡單的,可以直接用螺栓連接在檁條擋板或墻梁托板上。應該盡量保持性檁條的安裝誤差保持在±5mm之內,彎曲偏差則控制在L/750(乙為檁條跨度),而且不能大于20mm。墻梁安裝后應用拉桿螺栓調整平直度,順序應由上而下逐根進行。
(4)屋西和墻面彩鋼板安裝。在完成屋面檁條、墻梁安裝后,才能夠進行屋面、墻面彩鋼板的安裝。通常是先完成墻面彩鋼板的安裝,在完成屋面彩鋼板的安裝,這樣才便于檐口部位的連接。彩鋼板安裝有兩種,即隱藏式連接和自攻螺絲連接。隱藏式連接主要是通過支架將彩鋼板固定在檁條上,彩鋼板橫向之間用咬口機將相鄰彩鋼板搭接口咬接,或以防水粘結膠粘接(這種做法僅適用于屋面)。自攻螺絲連接是將彩鋼板直接通過自攻螺絲固定在屋面檁條或墻梁上,在螺絲處涂防水膠封口,這種方法可用于屋面或墻面彩鋼板連接。
3.結語
要想保證建筑的使用安全和使用效果,就需要施工人員以技術為手段,以科學原理為指導,以認真負責為態度,在實際的輕鋼結構施工中,按照工程的需要,選擇合理的技術方式,并在施工中認真操作,保質保量的完成施工工作。
參考文獻
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輕鋼結構范文4
中圖分類號: TU391 文獻標識碼: A 文章編號:一、輕鋼結構建筑住宅發展現狀1.輕鋼結構建筑的發展現狀改革開放以來,中國的鋼產量有了很大的提高,特別是從1997年以后,中國的鋼產量突破1億噸,但中國的鋼結構用鋼量占總鋼產量的比例僅為3%左右,而在鋼結構用鋼量中,建筑鋼結構用鋼量又僅占10%,(大部分為工業車間、汽車展廳等)這與中國作為產鋼大國的地位是很不相稱的,為此,國家外經貿委會同冶金部制定了在建筑工程中推廣使用鋼結構的一系列政策措施,鼓勵建筑工程采用鋼結構形式。2.輕鋼結構住宅的發展現狀中國輕鋼結構住宅起步很晚,改革開放后從國外引進了一些低層和多層鋼結構住宅,才首次接觸鋼結構住宅產業。1986年意大利鋼鐵公司和冶金部建筑研究總院合作,介紹了一種低層輕鋼結構住宅建筑體系-Bsis,并在冶金部建筑研究總院院內建造一棟二層輕鋼結構住宅樣板房;20世紀90年代個別國外公司為推廣其產品在北京、上海等地建立多層輕鋼結構辦公、住宅樓。近年來,隨著城市建設的發展和高層建筑的增多,中國鋼結構發展十分迅速,輕鋼結構住宅作為一種綠色環保建筑,已被建設部列為重點推廣項目。二、輕鋼結構住宅相比傳統結構形式住宅的優勢分析1.鋼結構住宅結構上的優勢1.1能合理布置功能區間利用鋼材強度高的特點,設計可采用大開間布置,使建筑平面能夠合理分隔、靈活方便,創造開放式住宅。
1.2輕鋼結構住宅空間利用率高在空間使用率上。鋼結構的斷面小,與鋼筋混凝土結構相比可增加建筑有效面積8%左右。在建筑風格上,鋼結構建筑也更顯靈活豐富,戶內空間可多方案分割,可以滿足不同用戶的需求。1.3自重輕、抗震性能好相同建筑面積的建筑樓層,輕鋼結構自重輕,而且鋼材具有延性,能比較好地消耗地震帶來的能量,所以抗震性能好,結構安全度高2.鋼結構住宅經濟性占優勢2.1施工方便、工期短鋼結構構件,可以實行工廣化生產,現場安裝。由于現場作業量小,對周圍環境污染少,同時,施工機械化程度高,加快了施工速度。 2.2綜合造價低由于自重輕,基礎費用降低,總體用料減少,直接成本降低,建設工期短,間接費又可減少,所以綜合造價低。2.3符合住宅產業化和可持續發展的要求輕鋼結構適宜工廠大批量生產,工業化程度高,并且能將節能、防水、隔熱、門窗等先進成品集合于一體,成套應用,將設計、生產、施工—體化,提高住宅產業化的水平。三、輕鋼結構住宅發展障礙分析1.社會認可度輕鋼結構住宅的發展面臨的首要問題是整個社會對這種新住宅體系的接受需要一個過程。中國居民由于長期以來住慣了磚混或鋼筋混凝土結構的住宅,從慢慢開始接受到逐步接受輕鋼結構住宅,也要—個認識的過程。2.發展輕鋼結構住宅技術上還不夠成熟鋼結構體系住宅成套技術,由于過去缺乏技術引導,市場需求沒有達到產業化程度,技術水平及標準參差不齊,不配套,需進一步研究創新并進行整合。3.專業技術人才缺乏在人員方面,由于國內無論中等或是高等專業學校的教學內容中均少涉及輕鋼結構住宅體系,因此中國建筑類專業的工程技術人員對這一體系知之甚少,而更加缺乏的是熟練技術工人.
4.缺乏有針對性的鋼結構住宅規范及相應標準中國的標準規范是針對兒十年來大量使用的結構體系編制的,輕鋼結構住宅體系此前在中國屬于技術空白,所以不能滿足中國現行強制性規范的某些條文。使輕鋼結構住宅項目無論在工程報建階段還是在工程驗收階段都會遇到障礙。5.鋼結構住宅本身缺陷鋼結構防火能力差。經過防火處理的鋼結構的耐火時間也只有2 h~3 h,遠遠低于鋼筋混凝土等耐火性能好的建筑材料。四、鋼結構住宅發展前景展望1.適合建筑用的特種鋼將不斷涌現隨著中國鋼鐵企業冶煉技術的提高,為適應市場的需求,適合建筑用的特種鋼必將不斷地涌現,例如寶鋼、武鋼等鋼鐵企業成功開發的耐火耐候鋼,它是通過合適的技術,使鋼材含有特定的成分(如加鉬等),使鋼材的表觀結構及金相組織發生變化,從而使鋼材本身生成所需的耐火性和耐候性,多種新型建筑用鋼的出現將大力推動鋼結構住宅的發展。2.國家將重點支持輕鋼結構住宅的建設輕鋼結構住宅建設在中國才剛剛涉入,中國現在是一個產鋼大國,年產量3億多噸,發展鋼結構住宅有很大的潛力。20世紀90年代,國家建設部和國家經貿委一致通過,將“輕型鋼結構住宅建筑通用體系的開發和應用”作為中國建筑業用鋼的突破點,并正式列入國家重點技術創新項目。這一舉措為中國的鋼結構發展奠定了基礎。如今,由于國家的宏觀調控作用,房市出現了前所未有的低迷,在這個時機推出鋼結構住宅,利用鋼結構住宅的優勢來吸引市民目光,刺激消費,增加市場的購買力,起著事半功倍的作用。3.鋼結構住宅建筑技術將不斷發展隨著鋼結構建筑的發展,鋼結構住宅建筑技術也必將不斷的成熟,大量的適合輕鋼結構住宅的新材料也將不斷的涌現,同時,鋼結構行業建筑規范、建筑標準也將隨之逐漸完善。相信不久的將來,輕鋼結構住宅必然會給住宅產業和建筑行業帶來一場深層次的革命。4.發展輕鋼結構住宅是中國住宅產業化的必由之路住宅產業化是中國住宅業發展的必由之路,因為這將成為推動中國經濟發展新的增長點。輕鋼結構住宅體系易于實現工業化生產,標準化制作,而與之相配套的墻體材料可以采用節能、環保的新型材料,它屬綠色環保性建筑,可再生重復利用,符合可持續發展的戰略。
五、結論如果說鋼筋混凝土結構的發展使施工從手工進入了機械化,那么鋼結構的應用就將使住宅施工實現現代化,輕鋼結構住宅將成為建筑現代化發展的一個重要標志。輕鋼結構是環保住宅,鋼結構符合可持續發展概念將引領21世紀鋼結構將占領廣闊的建筑市場。在中國目前大力推廣住宅產業化的時代背景下,鋼結構體系必將成為住宅結構體系的主流。
輕鋼結構范文5
【關鍵詞】輕鋼結構;住宅;現狀;前景
1.輕鋼結構建筑的發展現狀
輕鋼結構具有強度高的特點,在住宅施工設計只能怪可以采用靈活的方式創造出不同的住宅形式,在區間合理布置上具有較強的能力;且在空間的利用率上,由于輕鋼結構的斷面小,可以增減住宅有效的建筑面積,在建筑風格上可以滿足不同用戶的需求;同時,輕鋼結構在抗震性與穩定性方面具有很強的優勢,由于其自重輕,具有延伸性,穩定系數更高,也能較好的消耗地震帶來的能量,結構安全系數高;另外,輕鋼結構在住宅建設中施工較方便,現場作業量小,對周邊環境污染少,施工機械化程度高,也減少了工期,還具有綜合造價低等特點,符合了我國住宅產業化以及可持續發展的要求。
對于我國輕鋼結構住宅而言,相比于其他國家來說起步較晚,在改革開放以后,首先從國外學習和借鑒了一批低層和多層的鋼結構住宅,之前所生產的大量鋼材在建筑中的應用只有生產量的百分之十左右,并沒有達到充分的利用率。近年來,隨著城市建設的發展和高層建筑的增多,中國鋼結構發展十分迅速,輕鋼結構住宅作為一種綠色環保建筑,已經逐漸的發展起來,并出現了良好的勢頭,我國輕鋼結構住宅得到了空前的發展。目前,我國輕鋼住宅的發展狀況可以從原材料供給、工業化發展水平、建筑工程發展業績以及產業化推進等幾個方面來了解,進一步的結合國家經濟發展,展望其發展前景。
首先,從鋼結構原材料的供給來看,建筑用鋼的的產能以及種類充分滿足了港機構住宅產業化的要求。我國為鋼材生產大國,自1996年開始總產量超一億噸,居于世界前列,同時不僅僅滿足于產量的增加,在質量與種類上也快速進步和發展,不斷的滿足看國內外建筑市場的需求變化。隨著質量與產量的持續增長,鋼結構的造價也出現的降低的現象,并且與之配套使用的防腐材料、保溫隔熱材料、各種焊接材料等新型建筑材料的技術也在不斷的創新和提高,進一步帶動了建材市場的向前發展。
其次,經過近幾年的發展,我國建筑鋼結構無論從專業的技術人員還是技術研究方面都有很大的提高,并日益完善,新的鋼結構設計和研發,適應了現階段建筑市場的需要,因此,從建筑鋼結構的工業化發展水平來看,我國輕鋼結構住宅已經處于不斷完善的上升期。隨著不斷研發出各類鋼結構設計軟件和新技術,我國鋼結構的生產以及專業化施工應用水平已經達到了世界先進水平。目前,鋼結構的安裝新工法也層出不窮,包括節能、防水、隔熱、等先進成品集合與一體成套應用,鋼結構住宅的設計生產施工一體化必將提高整體建筑產業化水平。
另外,輕鋼住宅在我國現在的建筑中占有較大的比例,利用輕鋼結構建筑物層出不窮,在世界上也具有一定的影響力,例如鳥巢國家體育中心等都是采用鋼結構建筑體系的重要工程,這些也都標志著我國建筑鋼結構正向高層重型以及空間大跨度形式發展。現階段的輕鋼結構住宅的需求量最大,住宅行業成為我國經濟發展的新的起點,輕鋼結構的使用從產業化推進的角度來看是住宅產業發展的必由之路。輕型鋼結構住宅產業受到了國家政策的引導與扶持,“十二五”規劃已明確提出建立現代化住宅產業工業體系,技術發展的方向和重點之一是輕鋼結構住宅體系開發。
2.輕鋼結構住宅發展前景
隨著鋼材生產與創新技術的不斷提高,全國鋼結構建筑用鋼總量也會逐漸快速增加,加之我國大力發展鋼結構建筑,促進了十分廣闊的輕鋼結構住宅的發展前景。
目前,為了適應建筑市場的需求,并積極響應國家政策的號召,我國鋼鐵企業的冶金技術不斷提高,適應住宅建筑的特種鋼材也將不斷的涌現出來。專業的技術人員通過科學的技術將鋼材融入其他綜合技術進行生產,從而使鋼材本身具有適應建筑需要的性能,這種新型建筑用鋼的出現將大力推動輕鋼結構住宅的發展。其中“輕鋼結構是環保住宅,鋼結構符合可持續發展概念”的理念也進一步闡述了輕鋼住宅即將發展的必然趨勢,新世紀我國鋼結構將占領廣闊的建筑市場,并在目前大力推廣住宅產業化的時代背景下,輕鋼結構體系必將成為我國住宅結構體系的主流。
其次,雖然輕鋼結構住宅的建設在我國才剛剛起步,但是由于我國已經具備鋼材大量生產與專業轉型技術的能力,發展輕鋼結構住宅具有非常大的潛力,對此國家將重點支持輕鋼結構住宅的建設。20世紀90年代,國家建設部和國家經貿委一致通過,將“輕型鋼結構住宅建筑通用體系的開發和應用”作為中國建筑業用鋼的突破點,并正式列入國家重點技術創新項目。這一舉措為中國的鋼結構發展奠定了基礎。如今,由于國家的宏觀調控作用,房市出現了前所未有的低迷,在這個時機推出鋼結構住宅,利用鋼結構住宅的優勢來吸引市民目光,刺激消費,增加市場的購買力,起著事半功倍的作用。
同時,鋼結構住宅技術的不斷發展也將進一步促進我國建筑施工技術的發展。輕鋼結構不斷的滿足住宅建設的需要,增強本身的優勢出現大量的適合輕鋼結構住宅的新材料。反之,輕鋼結構技術的增長也在一定程度上要求住宅建設時有匹配的建筑規范、建筑技術以及建筑標準來滿足,因此這就從一定程度上給住宅產業和建筑行業帶來了一場深層次的革命,促進建筑技術等多個方面的不斷進步和完善,輕鋼結構住宅將成為建筑現代化發展的一個重要標志。
另外,發展輕鋼住宅會成為我國經濟發展的新增長點,是中國住宅產業化發展的必由之路。鋼結構體系在現實中很容易實現工業化生產,在標準化制作的過程中還會帶動與之配套的墻體環保材料等建材的開發和應用,具有高超新技術、新材料、新體系的輕鋼結構住宅是實現產業化的必要條件,符合可持續發展的戰略,大大的促進了住宅產業化的大力發展,加快了推廣輕型鋼結構住宅的步伐。因此輕鋼結構體系住宅成套技術的研究成果必將大大促進住宅產業化的快速發展,直接影響著中國住宅產業的發展水平和前途。 [科]
【參考文獻】
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輕鋼結構范文6
【關鍵詞】輕鋼結構;多層住宅;施工
鋼結構住宅以其強度高、自重輕、抗震性能好、施工速度快、工廠化程度高、綠色環保等一系列優點,受到越來越多的關注。尤其是近年來相關領域研究的深入開展,各類鋼結構住宅在我國的應用取得了很大進展,但距離住宅的商品化、產業化要求還有差距。而歐美等國鋼結構住宅的科研和工程應用起步較早,工業化水平已很高,如芬蘭傳統的別墅住宅近年來多采用輕鋼龍骨框架結構體系,并已達到很高的工業化程度。
1.材料及技術準備
制造新型輕鋼龍骨構件的鋼材材質:用于該建筑承重結構的冷彎薄壁型鋼、輕型熱軋型鋼和鋼板,采用 GB/T 1700―1988《碳素結構鋼》規定的 Q235 和 GB/T 1591―1994《低合金高強度結構鋼》規定的Q345 鋼材, 承重結構的冷彎薄壁型鋼的鋼帶或鋼板的鍍鋅標準符合GB/T 2518―2004《連續熱鍍鋅薄鋼板和鋼帶》的規定 ;新型輕鋼龍骨建筑所使用的連接件包括自攻螺釘、射釘、抽芯鉚釘、普通螺栓和地腳螺栓等。在開始鋼框架組裝前,準備好切割與開孔機具、彎曲工具及緊固工具等合適的機具。工藝按 GB 50205―2001《鋼結構工程施工及驗收規范》、JGJ 81―2002《建筑鋼結構焊接規程》及施工圖編制,控制鋼結構工程施工、制作工藝方法、加工安裝設備和工藝裝備,對構造復雜、要求精度高的結構進行必要的工藝試驗。
2.住宅體系的制作安裝
2.1 輕鋼結構的現場制作輕鋼龍骨結構體系中所用的龍骨由鍍鋅冷彎高頻焊接的輕型薄壁中空方管(矩型管)和三角形專用連接件構成,連接件沿鋼管長度方向每隔一段距離連續布置。梁(桁架梁)與單片鋼桁架的結構相似,由 2 根中空矩形鋼管與連續的專用連接件構成,即連接件沿鋼管長度方向每隔一段距離連續布置。 桁架梁鋼管的截面尺寸有 40mm×40mm、40mm×60mm、40mm×80mm 3 種,梁高為 240~360mm。 墻體由小型橋架(鋼桁架)用自攻螺釘與導軌連接,鋼桁架沿導軌長度方向每隔一段距離連續布置。 該結構建筑墻體根據其位置可分外墻、內墻 2 大類;根據其是否承受外載,又可分承重墻和非承重墻 2 類。該結構建筑外墻做法為墻骨架加結構板材,填充隔熱材料,內墻為墻骨架加石膏板或硅膠板;承重墻的外側覆有結構板材和支撐,非承重墻外側一般不需設置支撐。 樓板形式采用壓型鋼板―――――現澆鋼筋混凝土組合樓板。通過栓釘將壓型鋼板固定在鋼梁上,作為永久性模板,同時考慮壓型鋼板參與部分樓板受力。現澆混凝土層采用輕骨料混凝土,厚度為 50~80mm。
2.2 輕鋼住宅現場安裝輕鋼結構住宅安裝方式有 2 種,一種是完全現場安裝;另一種是部分工廠組裝及部分現場安裝。
2.2.1 基礎施工對于多層住宅而言,基礎形式一般為鋼筋混凝土條形基礎,采用地腳螺栓與輕鋼骨架連接,地腳螺栓的直徑不宜小于 12mm,螺桿下部帶彎鉤,螺桿在混凝土基礎中埋置深度不得小于 38mm,在基礎中平直部分的長度不得小于 20mm。 基礎工程完成以后,在基礎和鋼結構的沿地龍骨之間先做好隔潮墊層,即先用 2mm 的珍珠棉,然后鋪設18mm 厚的 OSB 板或其它木質襯墊, 以緩沖鋼構件與混凝土的硬接觸。
2.2.2 輕鋼框架的安裝墻體骨架內的所有承重立柱,包括主要立柱和支撐立柱都應安裝在龍骨體系內,立柱頂端與沿天、沿地龍骨腹板之間的最大間隙不能超過 0.3mm,立柱間距一般以 400mm 為宜,立柱和軌骨之間用不短于14mm 的自攻螺絲連接。 墻體轉角處及門側邊一般需用龍骨做 1 個與墻體等寬的暗柱,墻體在直線長度大于 20m 時,每 10m 用 100mm 寬、厚度不小于 0.9mm 鍍鋅鐵皮加大剪刀撐, 剪刀撐處要設加勁地腳螺栓。 龍骨骨架拼裝可以在平面安裝好后再安裝就位,也可以直接立體拼裝。 墻體完成后的垂直度允許偏差 3mm,平整度允許偏差 3mm,軸線位移小于 2mm。 連梁一般以 6~8m 的固定長度運至現場,并在現場根據需要截斷。 這種體系對每幢住宅都需要詳盡的設計,以便龍骨按正確的尺寸下料并就位。 框架拼裝好后,安裝防風板、隔熱層、隔潮層以及內層墻板。 在低層新型輕鋼龍骨結構建筑中,在洞口處過梁的兩端各設 1 片柱就能使方柱滿足承載力的要求。 通過計算發現,在多層建筑中,上述的做法若不能滿足要求,可采取以下方法提高過梁處片柱的承載力。2.2.3 樓板和屋蓋的安裝樓板安裝方式為:樓面梁垂直擱置在下面的柱上,最大偏差不超過 20mm。 在水平向龍骨全部鋪設完畢后,開始在龍骨上鋪設壓型鋼板,其鋪設方向為垂直于樓面龍骨或次梁,短向相互間采用搭接,長向保證接頭位置在梁或墻上。 鋼板鋪設完畢后,用自攻螺絲與龍骨或梁固定,螺絲間距不大于 600mm,栓釘應與墻或梁結合牢固。 在壓型鋼板上現澆輕質混凝土,澆注厚度一般為從最凹處起 50~80mm。 在樓面混凝土施工時,應同時預埋下層墻體所需的預埋螺栓和加勁螺栓。在新型輕鋼龍骨結構體系中,屋蓋系統由屋架、結構面板、防水層、輕型屋面瓦(金屬瓦或瀝青瓦)組成。 屋面施工仍采用輕鋼龍骨做屋架,屋架形式與木結構屋架的形式基本相同,由于其結構較輕,龍骨之間的連接較簡單,操作更加方便,可按設計要求做成各種形式。屋面坡度一般采用 1∶3 或 1∶4, 屋架的間距以 40mm 為宜。 屋架上每隔60mm 橫鋪 1 條檁條,然后鋪設屋面板。 屋面板鋪設之前,最好先鋪設1 層成品鋁箔紙,用于阻擋紫外線并起到隔熱作用 ,鋁箔紙相互之間用鋁箔膠帶紙粘貼。 檁條與屋架之間直接用螺絲固定,屋面板和檁條間通過壓固件用螺絲固定, 屋面板間相互疊壓, 屋脊和分水脊處用“人”形脊瓦。 屋架或屋面梁應垂直支撐在下面的柱上,最小擱置長度為 40mm,屋架構件與柱形心的偏差小于 20mm。