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钢结构的设计和优点

2022-01-19 08:47:37

钢结构的设计及其在建筑结构设计中存在的问题

一、钢结构设计方案缺乏。承接单位和设计单位的分包,在很大程度上降低了设计的,甚至有些设计方案不能达到原设计的要求,例如柱脚设计的错误。埋入式、外包式、外露式是柱脚设计的主要类型,外露式主要在民宅中应用,底板的弹性和塑性变形决定了柱脚的刚度,所以底板出现变形就会造成钢结构的变形,设计人员如果不充足考虑这些问题,不进行内力分析,预留位移角限度值,一旦出现地震灾害时,就很容易破坏柱脚节点,损坏建筑物。

二、钢结构设计质量不高。钢结构设计的任务相对繁重,而且相关项目的设计费用较不错,在程度上增加了钢结构工程的难度,所以很多设计人员都不愿意接这类工作。此外,有些设计单位缺乏钢结构设计的实践经验,往往将钢结构设计进行分包,一旦分包单位设计资质欠缺,就会给钢结构的设计带来隐患。

另外,当前的设计市场没有相关法律的约束,也没有相应的监督,导致严重的后果,如工程事故的发生。

三、参与建设人员的素质相对不高。钢结构设计工作本身就是一项任务繁重的工作,而当前建筑钢结构设计行业又普遍存在设计人员素质缺乏的现象,这加突出了钢结构设计的问题。

除了设计人员的素质缺乏之外,施工单位往往也存在施工人员和高层管理人员缺乏素质和职业素养的现象。不论是什么工作,工作人员都是工作质量的关键所在,而钢结构设计工作是如此。所以,建筑企业认识到这一问题的重要性,积提升当前钢结构设计人员和施工人员以及高层管理人员的素质和职业素养。

钢结构的塑性变形和不怕性促使钢结构不容易因为负载过大而突然裂开。它是别的修建原材料,是混泥土修建没法对比的。因而,选择钢结构做为高层住宅修建的行为主体是因为其实际效果很好。钢结构本身抗压强度较为大,主要的是抗压强度和抗拉强度。从数据信息上看来:不锈钢板材的抗压强度可抵达345Mpa之上,而混泥土的抗压强度还欠缺10Mpa;钢结构的抗拉强度可抵达200兆帕之上,而混泥土则要是100兆帕。

钢结构的优点

一、材质均匀

是结构验算的理想目标,钢材材质经过锻压,物质均应,受到挤压时,内应力基本保持一致。因此,钢结构使用过程中的荷载与结构模拟演算较为接近。钢材在经过锻轧和加工的程序中,严格控制尺寸精度和质量,材质的稳定性、均匀性。

二、施工工期短

钢材质地均匀,易于加工,钢结构所用材料大多数为型钢,可直接生产,局部构件也可以在钢材加工厂直接制作。既能产品的尺寸大小、还可以产品的品质,有利于批量生产,为实现标准化、工业化奠基基础。钢构件运至工地现场。可按图纸设计连接点大样施工。对大一点的构件,可以在地面完成拼装后,在进行吊装,缩短施工周期。此外,对已竣工验收的钢结构也方便调整空间布局,加快钢结构工程公司施工速度。

三、钢材的、塑性、韧性好

守旧建材的强度比钢材的强度要低很多。相同的断面面积下,钢结构构件的强度却是混凝土的两倍。因此钢材适用于高耸建筑、大柱距厂房等。钢材塑性好,是指固体金属在外力作用下能稳定地产生变形而不破坏其完整性(不断裂、不破损)的能力。钢材韧性好,能承受多的活动承载力。所以,钢结构比混凝土工程适合做的建筑材料。在众多的地震灾害中,钢结构建筑始终是破坏小的建筑形式。由于钢材,构件轻巧也便于运输和安装。

四、钢构件占地面积小、增加使用空间

以相同的柱荷载为例,混凝土柱的尺寸通常为400*400,而钢材,截面尺寸为200*200,是混凝土柱的占地面积的一半,增加了空间的使用面积。梁的截面尺寸也类似,避免了“柱粗笨梁”现象,室内视觉开阔,美观大方。另外,居民住宅的线管布置错综复杂。混凝土结构住宅一般采用暗敷形式,直接预埋在楼板或墙体中,但是现实生活中,大部分住户在装修时二次改水、电管线,直接绕梁、凿墙过线管,不仅影响了美观,还降低性。而采用钢结构时可以直接在腹板布置线管,不影响结构。

五、钢结构质量轻

钢材的抗压、抗拉强度比混凝土强很多。但是它的质量却混凝土轻。以同样的梁荷载举例,钢梁的重量只有混凝土的1/4。建筑的质量低,与之相伴的基础处理费用也随之降低,钢结构的基础处理费用只有混凝土基础费用的1/6左右。质量的降低,也为运输提供不少便利。

六、节能、环保

与守旧的砌体结构和混凝土结构相比,钢结构属于绿色建筑结构体系。所谓绿色建筑,就是指有利于环境保护、节约资源的建筑。目前钢结构房屋的墙体多采用新型轻质复合墙板或轻质砌块,如NALC板(即配筋加气混凝土板)、复合夹心墙板、幕墙等;楼屋面多采用复合楼板,如压型钢板-混凝土组合板、轻钢龙骨楼盖等,符合建筑节能和环保的要求。另外,钢结构施工方式比守旧的混凝土施工要方便很多,现场施工粉尘小、噪音小,不用浇水养护,节约水资源。现场施工对砂石的需求量很小。减轻了资源浪费,对环境保护起到积的作用。

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