钢结构工程是以钢材制作为主的结构,是主要的建筑结构类型之一.钢材的特点是强度高、自重轻、整体刚性好、变形能力强,故用于建造大跨度和超高、超重型的建筑物特别适宜;材料匀质性和各向同性好,属理想弹性体,较符合一般工程力学的基本设定;材料塑性、韧性好,可有较大变形,能很好地承受动力荷载;建筑工期短;其工业化程度高,可进行机械化程度高的专业化生产.钢结构今后应研究高强度钢材,大大提高其屈服点强度;此外要轧制新品种的型钢,例如H型钢(又称宽翼缘型钢)和T形钢以及压型钢板等以适应大跨度结构和超高层建筑的需要.另外还有无热桥轻钢结构体系,建筑本身是不节能的,本技术用巧妙的特种连接件解决了建筑的冷热桥问题;小桁架结构使电缆和上下水管道从墙里穿越,施工装修都方便.总体上,钢结构行业企业众多,市场较分散.尽管目前已逐步形成了一些实力强、牌子度高的大型企业,但尚缺乏市场占有率高、有一定话语权、具备行业整合能力的龙头企业.
钢结构阳光房在住宅建筑中应用的优点体现:
1、钢结构住宅比传统建筑能的满足建筑上大开间灵活分隔的要求,并可通过减少柱的截面面积和使用轻质墙板,提高面积使用率,户内有效使用面积提高约6%.
2、节能效果好,墙体采用轻型节能标准化预制墙板代替粘土砖,保温性能好,节能50%,每户每平方米可节约取暖纳凉费用18元.
3、将钢结构体系用于住宅建筑可充分发挥钢结构的延性好、塑性变形能力强,具有优良的抗震抗风性能,大大提高了住宅的可靠性.尤其在遭遇地震、台风灾害的情况下,能够避免建筑物的倒塌性破坏.如95年的日本阪神大地震中,99年的-大地震中未倒塌的几乎全部为H型钢制作的钢结构建筑物.
4、建筑总重轻,钢结构住宅体系自重轻,约为混凝土结构的一半,可以大大减少基础造价.
5、施工速度快,工期比传统住宅体系至少缩短三分之一,因而可降低综合造价,综合造价降低5%^.加快资金周转,大大提高投资效益.
6、环保效果好.钢结构住宅施工时大大减少了砂、石、灰的用量,所用的材料主要是绿色,可回收或降解的材料,在建筑物拆除时,大部分材料可以或降解,不会造成很多垃圾.
7、具有较高的性能价格比.
8、建筑风格灵活、丰实.大开间设计,户内空间可多方案分割,满足用户的不同需求.
9、符合住宅产业化和可持续发展的要求.
钢结构房屋存在问题的预防措施:
1、合理设计温度伸缩缝
温度变化会导致钢结构发生变形,使钢结构出现温度应力,当钢结构的平面尺度较大时,为避免钢结构出现较大的温度应力,应将温度伸缩缝合理设置在厂房纵横两个方向上,根据钢结构规范确定区段的距离.一般情况下通过设置双柱的方式进行温度伸缩缝的处理,可在屋架支座处对纵向温度的伸缩缝进行滚动支座设置.
2、提高厂房的耐火性能
钢材对厂房的耐火性能产生直接影响,由于钢材不耐高温,在高温环境下,钢材自身的强度会明显下降,造成钢结构组成构件变形甚至出现失效的问题,因此,应提高钢结构的耐火性,避免在发生火灾时,厂房立即出现失效、倒塌的现象.提高钢结构的耐火性能,除通过改变钢材制造时的材料组成元素,改变钢材自身的结构与金相组织,提高钢材的耐火性与耐候性外,在施工过程中通常使用喷涂法提高钢结构的耐火性,对喷涂厚度进行合理设计,并按设计值喷涂.喷涂法作为经济且有效的方法,施工速度较快,尤其适用于复杂形状的钢构件.但同时该方法具有表面粗糙、清理难度较大的缺点,施工过程中应借助相应的设计手法进行修饰.
3、加固钢结构
在钢结构的设计过程中,需着重考虑钢结构的稳定性,钢结构的加固可通过改变结构的方式得以实现.根据钢结构的分布,合理改变其荷载、节点性质与传力途径,通过附加杆件与支撑,加以预应力以及加强空间的协同工作等措施对钢结构进行加固.
4、屋面与支撑设计
为了提高钢结构的整体刚度,保证厂房整体的稳定性,避免杆件发生过大变形、压杆出现失稳的问题,应合理设计钢结构的形式、设备的分布及温度区段长度等因素,使厂房支撑系统稳定可靠.可于厂房温度区段稳定的柱间进行支撑系统的设置,协调布置实施屋盖的横向水平支撑.厂房的下柱支撑应尽量设置在温度区段的中间部位,使吊车梁等构件能够随温度变化向区段的两端自由伸缩.钢结构屋面当前主要有由两层彩色的压型钢内夹保温棉组成的刚性屋面与由彩钢板内板、保温层、隔气层与卷材防水层组成的复合柔性屋面两种形式.
此外,在钢结构工业厂房设计的过程中,我们不仅要对钢结构强度、稳定、抗震性能、耐久性等方面性能进行严格的要求,还要着重重视采取可靠的防火和防腐蚀措施,从而有效的提高工业厂房结构的稳定性和可靠性.但也存在着防火性能差、易腐蚀等缺点,在设计中根据钢结构特点扬长避短才能较好地发挥钢结构的作用.
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