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鋼結構專業工程

鋼結構技術簡介

鋼結構是主要由鋼制材料組成的結構,是主要的建筑結構類型之一。結構主要由型鋼和鋼板等制成的鋼梁、鋼柱、鋼桁架等構件組成,各構件或部件之間通常采用焊縫、螺栓或鉚釘連接。因其自重較輕,且施工簡便,廣泛應用于大型廠房、場館、超高層等領域。

材料定義

以鋼材制作為主的結構,是主要的建筑結構類型之一。鋼材的特點是強度高、自重輕、整體剛性好、變形能力強,故用于建造大跨度和超高、超重型的建筑物特別適宜;材料勻質性和各向同性好,屬理想彈性體,符合一般工程力學的基本假定;材料塑性、韌性好,可有較大變形,能很好地承受動力荷載;建筑工期短;其工業化程度高,可進行機械化程度高的專業化生產。鋼結構今后應研究高強度鋼材,大大提高其屈服點強度;此外要軋制新品種的型鋼,例如H型鋼(又稱寬翼緣型鋼)和T形鋼以及壓型鋼板等以適應大跨度結構和超高層建筑的需要。

另外還有無熱橋輕鋼結構體系,建筑本身是不節能的,本技術用巧妙的特種連接件解決了建筑的冷熱橋問題;小桁架結構使電纜和上下水管道從墻里穿越,施工裝修都方便;無比節能是世界上一家以冷彎薄壁型鋼建7層住宅的建筑體系。

制作要求

設備鋼結構的加工制作與精密鋼結構類似,介于普通結構件(對加工要求不高)與精密機械加工(要求加工較精細)之間,采用焊接或者栓接的連接方式。

設備鋼結構通常會在以下方面提出特殊要求或者更高要求:

結構件:材質、表面粗糙度、公差、表面處理、直線度(或弧度)

連接:孔位偏差、螺栓等級;焊接方法、焊接標準、焊材;氣密性,要求進行無損檢測、液體滲透檢測等

整體結構:垂直度、水平度等

包裝:包裝材料、包裝方法

倉儲:環境溫度、環境濕度

運輸:裝卸、車內擺放、集裝箱內擺放,等等。

主要特點

抗震性:低層別墅的屋面大都為坡屋面,因此屋面結構基本上采用的是由冷彎型鋼構件做成的三角型屋架體系,輕鋼構件在封完結構性板材及石膏板之后,形成了非常堅固的"板肋結構體系",這種結構體系有著更強的抗震及抵抗水平荷載的能力,適用于抗震烈度為8度以上的地區。

抗風性:型鋼結構建筑重量輕、強度高、整體剛性好、變形能力強。建筑物自重僅是磚混結構的五分之一,可抵抗每秒70米的颶風,使生命財產能得到有效的保護。

耐久性:輕鋼結構住宅結構全部采用冷彎薄壁鋼構件體系組成,鋼骨采用防腐高強冷軋鍍鋅板制造,有效避免鋼板在施工和使用過程中的銹蝕的影響,增加了輕鋼構件的使用壽命。結構壽命可達100年。

保溫性:采用的保溫隔熱材料以玻纖棉為主,具有良好的保溫隔熱效果。用以外墻的保溫板,有效的避免墻體的“冷橋”現象,達到了更好的保溫效果。100mm左右厚的R15保溫棉熱阻值可相當于1m厚的磚墻。

隔音性:隔音效果是評估住宅的一個重要指標,輕鋼體系安裝的窗均采用中空玻璃,隔音效果好,隔音達40分貝以上;由輕鋼龍骨、保溫材料石膏板組成的墻體,其隔音效果可高達60分貝。

健康性:干作業施工,減少廢棄物對環境造成的污染,房屋鋼結構材料可回收,其他配套材料也可大部分回收,符合當前環保意識;所有材料為綠色建材,滿足生態環境要求,有利于健康。

舒適性:輕鋼墻體采用高效率節能體系,具有呼吸功能,可調節室內空氣干濕度;屋頂具有通風功能,可以使屋內部上空形成流動的空氣間,保證屋頂內部的通風及散熱需求。

快捷:全部干作業施工,不受環境季節影響。一棟300平方米左右的建筑,只需5個工人30個工作日可以完成從地基到裝修的全過程。

環保:材料可回收,真正做到綠色無污染。

節能:全部采用高效率節能墻體,保溫、隔熱、隔音效果好,可達到50%的節能標準。

對比:鋼結構與普通鋼筋混凝土結構相比,其勻質、高強、施工速度快、抗震性好和回收率高等優越性,鋼比磚石和砼的強度和彈性模量要高出很多倍因此在荷載相同的條件下,鋼構件的質量輕。從被破壞方面看,鋼結構是在事先有較大變形預兆,屬于延性破壞結構,能夠預先發現危險,從而避免事故發生。鋼結構廠房具有總體輕、節省基礎、用料少、造價低、施工周期短,跨度大,安全可靠,造型美觀,結構穩定等優勢。鋼結構廠房廣泛應用于大跨度工業廠房、倉庫、冷庫、高層建筑、辦公大樓,多層停車車場及民宅等建筑行業。

鋼結構的加固技術措施

截面補強法:在局部或沿構件全長以鋼材補強,連成整體使之共同受力;

改變計算簡圖:增設附加支承,調整荷載分布情況,降低內力水平,對超靜定結構支座進行

強迫位移,降低應力峰值;

預應力拉索法:利用高強拉索加固結構薄弱環節或提高結構整體承載力、剛度和穩度。


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