鋼構人要知道的鋼結構知識!
2023-09-20 來自: 甘肅鈺納鋼結構工程有限公司 瀏覽次數:145
鋼結構是比較廣泛的一種建筑結構,隨著社會的進步,一些有著特殊要求的鋼結構應運而生,如:跨度較大的結構、荷載較大的結構、在地震多發區的房屋結構等,更是推動了鋼結構建筑的發展。
鋼結構施工是一個錯綜復雜的系統工程,應充分認識到施工的困難性、復雜性。施工實踐證明,施工過程中只有嚴格按施工圖紙及現行規范施工,才能保證施工質量,達到預期控制目標。
(一)鋼結構有哪些優勢?
1、材料強度高,自身重量輕
鋼材強度較高,彈性也高。與混凝土和木材相比,其密度與屈服強度的比值相對較低,因而在同樣受力條件下鋼結構的構件截面小,自重輕,便于運輸和安裝,適于跨度大,高度高,承載重的結構。
2、鋼材韌性,塑性好,材質均勻,結構可靠性高
適于承受沖擊和動力荷載,具有良好的抗震性能。鋼材內部組織結構均勻,近于各向同性勻質體。鋼結構的實際工作性能比較符合計算理論。所以鋼結構可靠性高。
3、鋼結構制造安裝機械化程度高
鋼結構構件便于在工廠制造、工地拼裝。工廠機械化制造鋼結構構件成品精度高、生產效率高、工地拼裝速度快、工期短。鋼結構是工業化程度一種結構。
4、鋼結構密封性能好
由于焊接結構可以做到完全密封,可以做成氣密性,水密性均很好的高壓容器,大型油池,壓力管道等。
5、鋼結構耐熱不耐火
當溫度在150℃以下時,鋼材性質變化很小。因而鋼結構適用于熱車間,但結構表面受150℃左右的熱輻射時,要采用隔熱板加以保護。溫度在300℃-400℃時.鋼材強度和彈性模量均顯著下降,溫度在600℃左右時,鋼材的強度趨于零。在有特殊防火需求的建筑中,鋼結構采用耐火材料加以保護以提高耐火等級。
6、鋼結構耐腐蝕性差
特別是在潮濕和腐蝕性介質的環境中,容易銹蝕。一般鋼結構要除銹、鍍鋅或涂料,且要定期維護。對處于海水中的海洋平臺結構,需采用“鋅塊陽極保護”等特殊措施予以防腐蝕。
7、低碳、節能、綠色環保,可重復利用
鋼結構建筑拆除幾乎不會產生建筑垃圾,鋼材可以回收再利用。
(二)鋼結構的不足之處又在哪里?
鋼結構因其優勢而得到廣泛應用,近年來產生的鋼結構住宅也促進了住宅產業化的發展進程,尤其鋼結構使用過程的環保性還符合社會可持續發展的需要,帶來了良好的綜合效益、但鋼材也存在其固有不足、比如鋼材的耐腐蝕性和耐火性較差,因此鋼結構使用時需要進行較嚴格的防護,其防護時費用高于鋼筋混凝土結構、鋼材雖有的耐熱性,但在溫度達150℃以上時,鋼結構需要加隔熱層加以保護、鋼材不耐火,重要的結構注意采取防火措施、鋼材的強度高,所做構件多數壁薄且截面較小,受壓時為了在強度與穩定之間取得,往往滿足了穩定的要求,而使得強度不能充分發揮等。
(三)鋼結構又有哪些設計原則呢?
(1)所做結構設計應符合建筑物的使用要求,有足夠的強度、剛度和穩定性,有良好的耐久性;
(2)所設計結構應盡可能節約鋼材,減輕鋼結構重量;盡可能縮短制造、安裝時間,應便于運輸、便于維護,減少成本;
(3)盡量注意美觀,對于結構有建筑美學要求。
鋼結構設計服務于鋼結構的施工與使用,鋼結構工程使用目的是為了創造效益。公共建筑偏重于社會效益,工業建筑則偏重于經濟效益。因此,“鋼結構經濟性”是鋼結構設計的另一個重要方面。“鋼結構經濟性”原則應從總體上加以分析,不能僅從某一方面孤立地去考察。對門式剛架輕型鋼結構房屋,評價結構體系的合理性應綜合考慮用鋼量、加工制作費、安裝費、施工周期及基礎費用等。因此,鋼結構設計時,對鋼結構體系的經濟性進行深入分析,只有綜合效益的方案或鋼結構體系才是合理的。
根據實際情況,合理的建筑結構體系應該是剛柔相濟的。因此如果結構太剛則變形能力差,強大的破壞力瞬間襲來時,需要承受的力很大,容易造成局部受損全部毀壞;但是太柔的結構雖然可以很好的消減外力,但容易造成變形過大而無法使用甚至全體傾覆。
鋼結構體系的“適用”原則是針對鋼結構體系的功能要求而言的,鋼結構體系適用性與建筑物的使用功能有密切聯系。為此在結構設計時,把握以下方面:對建筑物的功能、特點和所處的環境條件有充分的了解,如建筑物是民用建筑還是工業建筑,民用建筑是用于展覽館還是體育館等,工業建筑是鋼結構倉庫還是鋼結構廠房,鋼結構廠房的生產工藝對建筑結構的影響情況等。
(四)鋼結構設計中需要注意哪些問題?
1、鋼結構住宅的設計。
鋼結構住宅有低層和多層之分、低層一般用于別墅,而多層用于公寓、根據抗震規范GB50011對12層以下和以上房屋的不同要求,建造鋼結構住宅一般不宜超過12層。鋼結構住宅抗震性能受結構布置規則性影響,因此,其平面布置應力求規則、對稱。不規則布置在地震時容易遭到損壞。
2、鋼結構穩定性設計的經驗。