轻钢结构房范文
轻钢结构房范文第1篇
摘 要:由于经济的不断提速发展,其行为体现在各个领域,各个领域充满了竞争,在当今的社会要谋求生存与发展是十分的艰难的。当今社会验证了一句话科学技术就是第一生产力。技术是解决一切难题的基础,只有过硬的技术,加上设计理念等方面,构成了当今行业不败的定义。在轻钢机构建筑这个领域也不例外,先进的技术,合理的设计,对于预知问题的预防与补救,构成了我们这个行业不败的真理。本文是对轻钢结构的设计的特点,施工方式方法,以及多年来一直面临的问题进行了深入的探讨与分析。
关键词:轻钢结构;结构特点;施工问题质量控制
新形势的阶段,各行各业都以自己的发展方向前行,遵循着自己的行业标准。轻钢结构也在沿着自己的发展轨迹前行,现阶段的正处于发展阶段。轻钢结构在当今的居民建筑、厂房建筑等领域发挥着不可替代的作用。然而,现阶段轻钢结构在前行的过程中遇到了很多的问题。如何的处理好问题在设计理念上不断地符合客户的需求。在实践的过程中不断的寻求缺点与不足,积极地制定合理的解决方案,更好的推动此行业的成长。本文主要从轻钢结构的特点与施工设计过程中存在的问题进行论述。
1 轻钢结构所具有的特点
轻钢结构简单的理解就是由钢材构成的某种结构。对于种类构成也比较多,主要分为冷弯薄壁型钢结构、热轧轻钢结构、焊接或高频焊接轻钢结构以及轻型钢管结构等。
轻钢结构之所以在今天的建筑工业中普遍运用,与其所具有的优点有着不可分割的原因。轻钢结构的优点包括:轻便、精确、快速、成行方便等。同时,轻钢结构在工业化生产、运输、施工以及安装等过程中提供了极大的方便。这种轻钢结构可以供非专业人员使用,同时这种材质工期短,造价也低,节省了成本。
轻钢结构有个很大的优点,就是组装简单,工艺不复杂,在现场可以直接创建,与其他形式的结构作比较,大大的节省了时间。这样从另一个角度减少了工期,为其他工段的复杂的环境提供了时间的保障。由于夹心材料的原因,在消音、隔温等方面做到了额外的收益。
此外,由于钢结构的自身特点,有很好的柔性,在质量与振动方面,有很大的好处,当我们面临自然灾害侵袭时,显得尤为突出。在地震的情况下,能够极好的抗震,也是未来在常地震带所要推广的重要技术。
2 轻钢结构在施工中所存在的问题
每件事物都就有它的双面性,利弊共存。对于轻钢结构也是同样的,它在建筑领域给我们带来了极大地收益,同时也有很多的问题存在,大大的影响到了人们的生命财产安全。下面是关于一些安全隐患的几点阐述:
2.1 关于柱脚的制作与安装
在施工的过程中,柱脚最容易出现问题,产生这种问题主要有以下几方面:对于地脚螺栓的位置处理不够准确,最主要的问题是距离过近;在抗剪槽方面极易出现问题,主要是极易使人们忽视,主要是在预留与设置这两个部分容易被忽视;柱脚板的位置不对,过于落下,这样导致间隙过大,在下一道工艺时,会出现原料不足的情况;对于地脚螺栓的位置设计或最后形成的不正确都会导致严重的工程后果。
2.2 关于梁、柱的链接与安装的问题
这些问题多出现在多跨门式钢架中柱、翼缘板和加厚或价款链接板的对接时等,这些问题的存在很容易就导致实际的构造与设计和计算的图纸产生不符合,甚至能够产生工程事故,造成不必要的材质浪费和成本损失。
我们所以要解决上述所说的这些问题,我们进行施工的最主要的基准就是工程图,严格按照图纸的需求来完成任务,只有这样才能最大限度的完成任务。在于材料的选择方面也要把好关,避免不必要的安全事故的发生。还有一些辅助工具要尽最大限度的选好。
2.3 关于轻钢结构中檀条和支撑等构件的制作与安装所存在的问题
安全无小事在建筑行业充分的体现出来,在建筑工业中,有时施工人员为了安装一时的方便,而随意的对檀条的大小长短进行改变,甚至檀托板的螺栓孔径也进行改动,这些改变使得隅撑事情了其本身所具有的使用价值和意义。这样的问题不是小事,我们要加大排查力度,使员工充分认识到自身的责任与义务,安全从身边的每件事做起,做到工程零事故。
上文所提到的是现阶段轻钢结构在应用的过程中遇到的主要问题,我们应该加大重视程度,从多个角度去考虑问题,分析问题的危害程度,试图解决这些问题,是轻钢结构在好的方向最大限度发会自身的作用。
3 关于轻钢结构还要重视质量控制
在轻钢结构使用中除了针对所存在的问题有效的解决之外,还要重视轻钢结构的质量,对质量进行控制,最终实现轻钢结构的价值。
关于清高结构的质量控制主要包括:要切实做好轻钢结构制作工作,同时对安装单位进行正确的评价与选择;对承包单位一定严格审查,特别是轻钢结构的制作工艺与安装施工安全组织的设计等;在建筑工业中对制作阶段的监理工作也要充分的重视起来。
4 结语
目前,随着经济发展的大趋势,各行各业都想博得一席之地,在今天的商界留下浓重的一笔。是的,各行各业的竞争就不言而喻了,我们的轻钢结构也面临着同样的境遇。面临着复杂的商海战场,我们只有不断的提升自身才是硬道理。主要提升分为两方面:从工程的设计理念出发,依据实际的特点,很好的利用相应的资源;对于一些要发生或一直存在问题进行预防处理。此外,提升员工自身的素质,对于专业知识进行学习培训。我相信,我们在各个方面会做的越来越完美,将来在建筑行业会越来越普及,明天会更好。
参考文献
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[3] 郭兵,纪伟东.多层民用钢结构房屋设计[M].中国建筑工业出版社,2005.
[4] 郜麦丽,王峥.浅谈轻钢结构的特点[J].科技风,2009.
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轻钢结构房范文第2篇
摘 要:现代化轻钢结构建筑是当前国内外发展十分迅速、应用十分广泛的一种新型建筑结构。它具有强度高、重量轻、抗震好、工期短、可回收、环保节能等多方面的优点,是符合我国可持续发展战略的绿色建筑材料。但是其目前在我国建筑行业中的应用还存在着很多的不足。
关键词:现代化;轻钢结构建筑;我国建筑行业;应用
现代化轻钢结构建筑在国外的各类建筑行业中的应用已经十分成熟和广泛,但是在我国的实际应用中,轻钢结构建筑的施工及验收还不健全,缺乏专业性的技术人才,同时社会上对于轻钢结构建筑的认可和接受程度还有待提高。因此,我国应借鉴轻钢结构建筑在国外的应用经验,结合我国自身的情况和特点,制定轻钢结构建筑在我国的发展战略,通过各种手段,促进和推动轻钢结构建筑在我国的发展和应用。
1 现代化轻钢结构建筑的发展状况
目前,轻钢结构建筑已经在世界上很多的发达国家和地区中,得到了十分广泛的应用,其工业建筑物所采用的基本上都是轻钢结构,民用建筑等也大都采用了轻钢结构进行建造。在美国,有超过65%的民用建筑采用的都是轻钢结构,而在日本轻钢结构建筑所占的比例更大,其新建的建筑物所采用的基本都是轻钢结构。当前世界上很多的国家都在积极的发展和研究轻钢结构预制装配式建筑工艺,由工厂预先生产出各种型号的钢结构部件,然后在施工现场根据实际情况,进行安装和焊接。这种施工工艺的优点是工期短,效益高、有广阔的市场空间,其工业化和商业化的程度也比较高,值得我们学习和借鉴。
在我国,轻钢结构建筑在我国的起步时间比较晚,发展时间较短,直到上个世纪末期,通过掌握轻钢结构建筑技术的国外建筑企业进入我国建筑市场,我国才开始学习了解轻钢结构建筑。随着建筑行业的迅速发展,轻钢结构建筑在国外得到了大量的推广和应用,一些国外建筑企业看到了我国建筑市场的巨大商机,开始纷纷在我国投资办厂,大量的将轻钢结构应用在我国的建筑工程当中。
2 现代化轻钢结构建筑在我国建筑行业的应用中存在的问题
2.1 设计理论、技术标准、验收规范的缺乏
现代化轻钢结构建筑在我国的实际应用还比较少,在技术层面还存在着一定程度上的空白。而其建筑标准和验收规范也相当的缺乏。我国现行的一些强制性条款和文件不能很好的满足轻钢结构建筑在设计和施工方面的要求。我国至今对如何减少轻钢结构建筑的钢材使用量标准方面的研究还处于初级阶段,对于轻钢结构的蒙皮效应、宽腹工形截面屈曲后的强度、以及薄板局部屈曲后的塑性设计等方面的研究还很薄弱。同时,针对与轻钢结构建筑的设计、建造、施工的标准和相关的验收规范还十分的不健全,存在着很大的欠缺,严重的影响了轻钢结构建筑在我国建筑行业中的应用。
2.2 社会上对于轻钢结构建筑的认可程度较低
与世界上的一些发达国家相比,我国社会经济和科技的发展程度和发展水平还存在着很大的差距,因此人们对与建筑物的投资和消费等观念还没有达到相应的高度。所以,当前社会对于轻钢结构建筑的接受和认可程度比较低。一方面是因为数十年来人们对于砖混结构和钢筋混凝土结构的建筑和房屋已经十分熟悉和习惯,并已充分的接受和认可,没有认识到轻钢结构建筑的舒适性和优越性。另一方面,同等条件下轻钢结构建筑比钢筋混凝土结构建筑的费用和造价高,导致了轻钢结构建筑在与传统结构建筑的竞争中没有足够优势。所以,要想轻钢结构建筑得到社会的广泛认可和接受,还需要一个循序渐进的过程。
2.3 相关的专业人才十分稀少
由于我国当前对于轻钢结构建筑的应用比较少,导致社会上对于轻钢结构建筑技术和工艺方面的人才培养还不够重视。建筑类院校中没有设立单独的轻钢结构建筑专业,只在相关的建筑專业简单的开设了钢结构的课程。在课堂教学中只有一本《钢结构》作为教材,其内容仅仅包括建筑材料、结构连接、基本构建等方面,内容不够丰富,章节不够清楚,没有良好的系统性,对基础知识的阐述和讲解不够详细,同时缺乏与实践的紧密结合。而高校学生在毕业之后,又缺乏轻钢结构建筑方面的深入学习和教育,导致了大多数的建筑专业学生在步入社会以后都难以胜任相关的工作。
2.4 建筑行业管理模式的陈旧与落后
随着我国改革开放事业的不断深入发展,我国建筑行业与国际之间的交流与合作也变得越来越多,国外建筑建筑业先进的轻钢结构建筑技术也随之进入了我国建筑市场。但是,在我国现有的建筑行业管理模式中,没有涉及到轻钢结构建筑的内容,对于验收规范和管理方法也十分欠缺。现有的工程质量验收标准和管理办法等都无法很好的适用于轻钢结构建筑的技术特点与施工管理,给我国轻钢结构建筑的应用造成了一定的阻碍作用。
3 改进现代化轻钢结构建筑在我国建筑行业的应用的策略
3.1 建立完善的轻钢结构建筑体系
我们应当积极的借鉴国外轻钢结构建筑的经验,并对其加以总结和吸收。结合我国的实际情况,有组织、有计划的对其进行引进、吸收和消化。同时鼓励和推动我国对于轻钢结构建筑的研究,在实践中不断的解决问题和总结经验,最终建立起一套完善的轻钢结构建筑体系,以促进其在我国建筑行业的应用。
3.2 加强宣传和扶持力度
由于社会上对于轻钢结构建筑的接受程度较低,因此国家要加大对轻钢结构建筑专业人才的培训力度。引导他们突破传统思维和经验的限制,不断的对我国轻钢结构建筑提出改进和完善。在实践中,要把轻钢结构建筑的优越性充分的体现出来。同时,还要加强对轻钢结构建筑的宣传和推广,并为其提供一定得优惠政策,以鼓励和促进其发展和应用。
3.3 加强国内外相关的学术和技术方面的交流
世界上很多发达国家已经形成了较为完善的轻钢结构建筑体系,但由于国情不同,我国不能将其进行照搬。因此我们要鼓励科研机构和相关院校加大对轻钢结构建筑的研究力度,并积极组织这方面的中外交流会,积极吸取国外的相关经验,结合我国的自身特点和研究成果,加强轻钢结构建筑方面的发展。
3.4 建立科学有效的管理模式
应借鉴国外轻钢结构建筑管理模式中的先进经验,结合我国轻钢结构建筑的实际特点和情况,建立一种科学有效、符合我国建筑行业现状的管理模式。加强对轻钢结构建筑企业的管理,使其明确自身的责任,并制定相关的验收规范,以保证轻钢结构建筑在我国快速、有序的发展和应用。
4 结语
现代化轻钢结构建筑是建筑行业中比较先进的建筑形式,其在我国建筑行业当中的应用正在变得越来越广泛。但是,由于轻钢结构建筑在我国的发展时间很短,仍然存在着很多问题,与国际上相比还存在这很大的差距。因此,为了促进我国建筑行业的快速发展,应当对我国轻钢结构建筑中存在的问题进行积极的分析,并提出相应的解决措施。才能使轻钢结构建筑在我国建筑行业当中的应用越来越广泛,为我国建筑事业的发展做出贡献。
参考文献
[1] 李秀敏.轻型钢结构的发展及应用[J].山西建筑,2011(16).
[2] 张亦静.发展轻钢结构存在的问题与对策[J].株洲工学院学报,2011 (5).
轻钢结构房范文第3篇
传统的建筑材料,施工方案已经开始落伍。一种改善人类社会居住环境,实现住宅产业工业化的轻钢结构别墅代替传统的房屋。轻钢结构别墅不仅可代替传统的住宅结构模式,还可完全使用工业化生产的建材,以钢代木、钢代砖、钢代混凝土的环保节能型住宅。轻钢结构别墅成为改善人类社会居住环境的最佳产品。
建造轻钢结构别墅对施工单位说,除了施工省时省力,也有很多优点和方便之处。建造轻钢结构别墅不需要二次找平,只要结构完成后可随时布线穿管。无梁无柱,增大可利用空间,大大简化装修流程,同时材料、用工成本可节约很多。生产建造轻钢结构别墅主要有四大结构:轻型钢架结构、墙体结构、楼板结构和屋面结构。钢架结构具有强度高、抗震性能好、组装施工简单快捷等特点;墙体结构分很多品种,根据气候和地区选择不同的墙板能为室内保温或降热带来很大作用;屋面结构采取墙体板材原理设计,达到保温、隔热、隔声、防水、防潮性能;楼板结构重量轻,隔音效果好,安装简便。轻钢结构别墅不用一个多月就能完成房屋主体建筑,轻钢结构别墅建造避免了繁琐的施工工序,减轻工人劳动强度及完成大部分墙外装饰盒室内装饰。
轻钢结构别墅节约能源,清洁环保,建造轻钢结构别墅综合成本较低,许多人看价格容易误解轻钢结构别墅的质量。应该转变观念,大力支持应用轻钢结构别墅,让更多人了解。
1、轻钢结构别墅建筑过程
建房施工过程中,将轻型钢架焊接固定在地基上,然后,用普通锯条在板材上把门窗开好,再把各种板材依次镶嵌在钢架上,进行胶合固定,一幢建筑面积600多平方米的三层中型别墅,只需要12个工人,用不到一个月的时间就可完成房屋主体建筑,并且完成大部分外墙装饰和室内装饰。建造施工只需要普通建筑施工工期的六分之一,并且在整个施工建造过程中,由于建筑材料的集合利用,加上材质轻,简化了烦琐的施工工序,不必使用大型施工机械,大大减轻了工人的劳动强度。
2、轻钢结构别墅的部件
生产建造房屋所用的主要部品部件,有4大结构:轻型钢架结构、墙体结构、楼板结构和屋面结构。
轻型钢架结构:在工厂加工后,在现场组装,具有强度高、抗震性能好、组装施工简单快捷等特点。采用高效防腐剂对钢构件表面进行防锈处理,保证了钢构件的经久耐用。由于钢架结构包裹在保温墙体内,不会产生热桥。用钢量少,重量轻,每平方米用钢20到30公斤,用钢量只有普通钢架结构房屋的60%左右,节省用钢量至少1/3。
墙体结构:有外墙板、内墙板、隔墙板、保温砌块4类品种。可根据不同地区的气候温度,组合成不同的墙体。 寒冷地区组合成既保温由隔热的复合墙体,保证室内热量不被墙体吸收或渗漏,节能效果达到80%,也就是说,只需要普通建筑1/5的能源消耗就可达到室内保温需求。 在炎热地区则采用具有中空对流作用的外墙板组合成复合墙体,太阳辐射热被墙体内流动的空气带走,从而可以保持室内舒适凉爽。 屋面结构:同样采取墙体板材原理设计,具有高标准的保温、隔热、隔声、防水、防潮性能,还可以根据房屋设计随意造型。 楼板结构:重量轻,强度高,独有的密闭微孔结构和空气隔音层,使隔声效果达到41分贝,而且安装简便,承载力每平方米超过200公斤,远远超过普通楼板每平方米承载力150公斤的国家标准。
3、轻钢结构别墅主要性能
环保性:钢材及大部分材料可再生利用,符合生态建筑的要求。节能性能好(保温、隔热、隔音)先进的技术使耗能仅相当于传统住宅体系的40%,大大减少耗能费用。 防腐、防虫:采用镀锌钢材,无原生木材,既防腐又免受虫蛀蚁蚀。
耐火、耐久性:所有材料均为不可燃,同时考虑防火构造,达到国家防火规范。
抗震、防风性:自重轻,抗震性能好,设计时充分考虑风荷载和雪荷载,可抵御暴风暴雪
轻钢别墅
简介
轻钢别墅,又被称为轻钢结构房屋,其主要材料是由热镀锌钢带经冷轧技术合成的轻钢龙骨,经过精确的计算加上辅件的支持与结合,起到合理的承载力,以取代传统房屋。
特殊性能
一、轻钢别墅相比于传统住宅,有其突出的优点:
(1)轻钢别墅的轻钢结构配件制作工厂化和机械化程度高,商品化程度高。 (2)轻钢别墅的现场施工速度快,不会影响到附近居民有利于文明施工。 (3)轻钢别墅的钢结构建筑是环保型的可持续发展产品。 (4)轻钢别墅的自重轻,抗震性能好。
(5)轻钢别墅的综合经济指标不高于钢筋混凝土结构。
(6)轻钢别墅相比砖混住宅来说,可以避免用土烧砖带来的资源浪费
(7)轻钢别墅因为轻钢结构的墙体厚度小,比砖混结构可以增加有效使用面积; (8)轻钢别墅的与钢筋混凝土住宅相比,由于轻钢结构的钢材以后可以循环使用,但混凝土不能循环使用,以后肯定是建筑垃圾,造成环境压力并且,混凝土要40年时间才能全部干燥,因此容易造成室内湿气、潮湿,不利于人体健康。但是轻钢结构完全不用混凝土,因此不存在这个问题。
(9)轻钢别墅的抗震性能好。由于地震的活动为左右和上下活动,所以用螺丝钉连在一起的轻钢结构组成了一个安全稳定的盒子,不会因为地震的摇晃而出现墙体倒塌或楼板掉下危及人身安全。
(10)轻钢别墅的施工采用干施工法,不会造成水资料的浪费。并且节省了费用。
二、轻钢别墅的楼面构造
轻钢别墅的楼面由冷弯薄壁型钢架或组合梁、楼面OSB结构板,支撑、连接件等组成。 所用的材料是定向刨花板,水泥纤维板,以及胶合板。 在这些轻质楼面上每平方米可承受316~365公斤的荷载。 轻钢别墅的楼面结构体系重量仅为国内传统的混凝土楼板体系的四分之一到六分之一,但其楼面的结构高度将比普通混凝土板高100~120毫米。
三、轻钢别墅的屋面系统
轻钢别墅屋面系统是由屋架、结构OSB面板、防水层、轻型屋面瓦(金属或沥青瓦)组成的。 轻钢结构的屋面,外观可以有多种组合。材料也有多种。在保障了防水这一技术的前提下,外观有了许多的选择方案。
四、轻钢别墅的墙体结构
轻钢别墅的墙体主要由墙架柱、墙顶梁、墙底梁、墙体支撑、墙板和连接件组成。 轻钢别墅一般将内横墙作为结构的承重墙,墙柱为C形轻钢构件,其壁厚根据所受的荷载而定,通常为0.84~2毫米,墙柱间距一般为400~600毫米, 轻钢别墅这种墙体结构布置方式,可有效承受并可靠传递竖向荷载,且布置方便。
五、轻钢别墅的建筑保温节能技术 轻钢别墅为确保达到保温效果,在建筑物的外墙和屋面中使用的保温隔热材料能长期使用并能保温隔热。 轻钢别墅一般除了在墙的墙柱间填充玻璃纤维外,在墙外侧再贴一层保温材料,有效隔断了通过墙柱至外墙板的热桥;楼层之间搁栅内填充玻璃纤维,减少通过楼层的热传递;所有内墙墙体的墙柱之间均填充玻璃纤维,减少户墙之间的热传递。
4.建筑防火技术 轻钢别墅一个最关键的问题是防火技术的应用,轻钢别墅的耐火等级为四级。轻钢别墅在墙的两侧与楼盖的天花处贴防火石膏板,对于普通防火墙和分户墙用25.4毫米厚(1吋)石膏板保护,以达到1个小时的防火要求,另外在墙体墙柱间与楼盖搁栅间填充的玻璃纤维对于防火与热传递也起了积极的保护作用。
5.建筑隔声技术
轻钢别墅在内外墙及楼盖搁栅间填充玻璃棉,有效阻止了通过空气传播的音频部分,而对于通过固体传播的冲击声,作如下构造处理:对于分户墙用二道墙柱构成带有中间空隙的二道墙体;而对于吊顶用的固定石膏板的小龙骨,用带有小切槽的弹性构造以有效减少楼层间的固体声传播。
发展历史
轻型钢结构低层住宅的建造技术是在北美式样木结构建造技术的基础上演变而来的,经过百年以上的发展,已形成了物理性能优异、空间和形体灵活、易于建造、形式多样的成熟建造体系。在世界上被誉为人居环境最好的北美大陆,有95%以上的低层民用建筑,包括住宅、商场、学校、办公楼等均使用木结构或轻钢结构建造(甚至包括我们的近邻日本和韩国)。北美木结构和轻钢结构在整个建筑市场占有绝对优势。当前,随着木材价格的节节攀升,北美轻钢结构体系的市场发展正以超过30%的增长率快速增长,逐步为市场所广泛接受。同时在我们的近邻日本(在日本成为KC体系)和韩国,以及澳大利亚也被大量采用。
总结北美轻钢结构当前来快速发展的原因,可以总结为技术成熟可靠,结构体系灵活利于建设及商业开发,建筑经济性高,技术先进符合环保节能可持续发展的潮流几个方面。
中国钢铁工业的产量已居于世界前列,但钢材在建筑业的使用比例远低于发达国家的水平,轻钢结构低层民用住宅建筑技术符合国家对建筑业的产业导向;居其美业参与或主持建造的每一个轻钢结构住宅项目,都引起了业内人士与各级政府相关部门的强烈反响和关注,并得到各级政府相关部门在政策上和技术上的支持。
优点
轻钢结构的技术及产品配置非常成熟,产业化程度高,是北美近百年建筑技术和建材工业发展的结晶。建筑结构使用的镀锌钢板抗腐蚀性能优异经久耐用,其在正常使用的情况下的使用年限为275年。
轻钢结构的抗震性能远优于传统的混凝土和砖混住宅。同时,由于轻钢结构的结构自重轻,单位面积重量仅相当于同等面积砖混结构重量的1/4,所以其基础处理简便,适用于大多数地质情况。钢结构住宅不再像木结构住宅那样担心白蚁的危害。
由于结构所用的钢料均采用工厂化加工,所以轻钢结构别墅的结构精确度相当高,一栋别墅的结构体系由上万个构件组成,每个构件的平均误差低于2毫米,确保了房屋的品质,是传统的建筑方式所无法达到的。
具有以下四种特点:
1、结构稳定。
2、造价低廉。
3、轻型钢结构别墅屋内空间的跨度比混凝土建筑的跨度大。
4、工期短,比常规建筑要快的多。
关于数据
一、轻钢住宅抗震性:由于轻钢结构建筑自重轻,金属材料属性以及必须的剪力墙结构形式决定了轻钢结构系统天生的抗震性能。由于地震的活动为左右和上下活动,所以用紧固件连在一起的轻钢结构组成了一个安全稳定的盒子,不会因为地震的摇晃而出现墙体倒塌或楼板掉下危及人身安全。地震烈度为9级时,可满足不倒塌的要求。
二、轻钢住宅隔声性: ①墙体隔声量 ≥45db ②楼板撞击声压70db 保温隔热 根据全球气候带要求,外墙、屋面保温隔热层厚度可任意变化。
三:抗风性:抗风荷载可达到12级台风(1.5KN/㎡)。
四:轻钢住宅环保性:生态可循环 钢材、木材、塑料100%可回收再利用。
五:轻钢住宅安全性:永久建筑 与彩板房、活动房有本质上的区别。房屋使用年限达到国家要求的标准50年。
钢结构设计步骤和设计思路
(一) 判断结构是否适合用钢结构
钢结构通常用于高层、大跨度、体型复杂、荷载或吊车起重量大、有较大振动、高温车间、密封性要求高、要求能活动或经常装拆的结构。直观的说:大厦、体育馆、歌剧院、大桥、电视塔、仓棚、工厂、住宅和临时建筑等。这是和钢结构自身的特点相一致的。
(二) 结构选型与结构布置
此处仅简单介绍. 详请参考相关专业书籍.由于结构选型涉及广泛,做结构选型及布置应该在经验丰富的工程师指导下进行。
在钢结构设计的整个过程中都应该被强调的是"概念设计",它在结构选型与布置阶段尤其重要. 对一些难以作出精确理性分析或规范未规定的问题,可依据从整体结构体系与分体系之间的力学关系、破坏机理、震害、试验现象和工程经验所获得的设计思想,从全局的角度来确定控制结构的布置及细部措施。 运用概念设计可以在早期迅速、有效地进行构思、比较与选择。所得结构方案往往易于手算、概念清晰、定性正确,并可避免结构分析阶段不必要的繁琐运算。同时,它也是判断计算机内力分析输出数据可靠与否的主要依据。
钢结构通常有框架、平面(木行)架、网架(壳)、索膜、轻钢、塔桅等结构型式。其理论与技术大都成熟。亦有部分难题没有解决,或没有简单实用的设计方法,比如网壳的稳定等。
结构选型时,应考虑它们不同的特点。在轻钢工业厂房中,当有较大悬挂荷载或移动荷载,就可考虑放弃门式刚架而采用网架。基本雪压大的地区,屋面曲线应有利于积雪滑落(切线50度内需考虑雪载 ),如亚东水泥厂石灰石仓棚采用三心圆网壳。总雪载释放近一半。降雨量大的地区相似考虑。建筑允许时,在框架中布置支撑会比简单的节点刚接的框架有更好的经济性。而屋面覆盖跨度较大的建筑中,可选择构件受拉为主的悬索或索膜结构体系。高层钢结构设计中,常采用钢混凝土组合结构,在地震烈度高或很不规则的高层中,不应单纯为了经济去选择不利抗震的核心筒加外框的形式。宜选择周边巨型SRC柱,核心为支撑框架的结构体系。我国半数以上的此类高层为前者。结构的布置要根据体系特征,荷载分布情况及性质等综合考虑.一般的说要刚度均匀.力学模型清晰.尽可能限制大荷载或移动荷载的影响范围,使其以最直接的线路传递到基础. 柱间抗侧支撑的分布应均匀.其形心要尽量靠近侧向力(风震)的作用线. 否则应考虑结构的扭转. 结构的抗侧应有多道防线. 比如有支撑框架结构,柱子至少应能单独承受1/4的总水平力框架结构的楼层平面次梁的布置,有时可以调整其荷载传递方向以满足不同的要求。通常为了减小截面沿短向布置次梁,但是这会使主梁截面加大,减少了楼层净高,顶层边柱也有时会吃不消,此时把次梁支撑在较短的主梁上可以牺牲次梁保住主梁和柱子.
(三) 预估截面
结构布置结束后,需对构件截面作初步估算。主要是梁柱和支撑等的断面形状与尺寸的假定。 钢梁可选择槽钢、轧制或焊接H型钢截面等。根据荷载与支座情况,其截面高度通常在跨度的1/20~1/50之间选择。翼缘宽度根据梁间侧向支撑的间距按l/b限值确定时,可回避钢梁的整体稳定的复杂计算,这种方法很受欢迎。 确定了截面高度和翼缘宽度后,其板件厚度可按规范中局部稳定的构造规定预估。
柱截面按长细比预估. 通常50<λ<150, 简单选择值在100附近。根据轴心受压、双向受弯或单向受弯的不同,可选择钢管或H型钢截面等.
初学者需注意,对应不同的结构,规范中对截面的构造要求有很大的不同。 如钢结构所特有的组成构件的板件的局部稳定问题。在普钢规范和轻钢规范中的限值有很大的区别。
除此之外,构件截面形式的选择没有固定的要求,结构工程师应该根据构件的受力情况,合理的选择安全经济美观的截面。
(四) 结构分析
目前钢结构实际设计中,结构分析通常为线弹性分析,条件允许时考虑P-Δ,p-δ. 新近的一些有限元软件可以部分考虑几何非线性及钢材的弹塑性能.这为更精确的分析结构提供了条件。并不是所有的结构都需要使用软件: 典型结构可查力学手册之类的工具书直接获得内力和变形. 简单结构通过手算进行分析. 复杂结构才需要建模运行程序并做详细的结构分析.
(五) 工程判定
要正确使用结构软件,还应对其输出结果的做"工程判定"。比如,评估各向周期、总剪力、变形特征等。根据"工程判定"选择修改模型重新分析,还是修正计算结果. 不同的软件会有不同的适用条件.初学者应充分明了.此外,工程设计中的计算和精确的力学计算本身常有一定距离, 为了获得实用的设计方法,有时会用误差较大的假定, 但对这种误差, 会通过"适用条件、概念及构造"的方式来保证结构的安全. 钢结构设计中,"适用条件、概念及构造"是比定量计算更重要的内容.
工程师们不应该过分信任与依赖结构软件.美国一位学者曾警告说:“误用计算机造成结构破坏而引起灾难只是一个时间的问题。” 注重概念设计和工程判定是避免这种工程灾难的方法.
(六) 构件设计
构件的设计首先是材料的选择. 比较常用的是Q235(类似A3)和Q345(类似16Mn). 通常主结构使用单一钢种以便于工程管理. 经济考虑,也可以选择不同强度钢材的组合截面. 当强度起控制作用时,可选择Q345; 稳定控制时,宜使用Q235. 构件设计中,现行规范使用的是弹塑性的方法来验算截面.这和结构内力计算的弹性方法并不匹配.
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