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轻钢结构设计的特点

2018-03-24 12:13:11
一般来说,轻钢结构设计主要有以下几种:①冷弯薄壁型钢结构;②热轧轻型钢结构;③焊接或高频焊接轻型钢结构;④轻型钢管结构;⑤板壁较薄的焊接组合梁及焊接组合柱而构成的结构。轻钢结构的发展迅猛,特别是在工业厂房的建设中有大量的应用。
2 轻钢结构设计、钢结构设计及组合结构设计的特点与比较
2.1 轻钢结构设计特点
2.1.1 应用范围
轻钢结构用度广、优势明显,在我国大量应用于单层工业厂房、多层工业厂房、办公楼以及高层建筑中的非承重构件等。
2.1.2 轻钢结构设计主要优点
(1)施工周期短
轻钢结构的最大优点是所有构件均可由工厂制作,现场拼接安装,对一般规模较小的工业厂房仅需45天至2个月。而采用钢筋混凝土结构的建筑则要6—8个月左右。
(2)综合经济效益好
由于施工周期短,可以提前投入使用,提前获取投资效益。采用色彩鲜艳的彩色压型钢板,美观华丽,改善了周边环境的动态感。因为建筑物本身的自重轻,一般情况下不必作桩基,可以节省投资。采用了聚苯乙烯泡沫夹心板或单板加保温棉等措施后,使保温、隔热和隔音等效果良好。彩色压型钢板是以镀锌为基板,又用硅酮作为表面,经两涂两烘加工而成,耐久性也较好。根据我国目前的市场价格,轻钢结构的造价在某种意义上来说已经低于钢筋混凝土结构,当厂房的跨度越大时,其优势更为明显,这也是它在竞争中的一大优势。
(3)震性能好
由于钢结构属于柔性结构,自重轻,因而能有效地降低地震影响及灾害的影响程度,极有利于抗震。我国是一个多地震区的国家,在地震区建筑中应大力推广应用钢结构,可减少地震灾害和人员伤亡。
(4)易于拆卸搬迁
一旦业主对所选厂址不满意或外界环境发生意想不到的变化,则整个建筑可在很短的时间内拆迁,损失极小,而所有这些特点是钢筋混凝土建筑所无法具备的。
由于轻钢结构的诸多优点,随着近年来防火、防腐新产品的不断出现,已较好地解决了轻钢结构防火性能及抗腐蚀性差的缺点,使得它在工业厂房以及民用设施建筑中获得到了广泛的应用。
2.2 钢结构特点
2.2.1 应用范围
目前我国在工业与民用建筑中钢结构的主要应用于重型厂房结构,大跨结构,塔桅结构,多层、高层及超高层建筑,承受振动荷载影响及地震作用的结构等。
2.2.2 钢结构主要优点
(1)材料的强度高,塑性和韧性好
钢材强度要高,因此,特别适用于跨度大或倚载很大的构件和结构。钢材还具有塑性和韧性好的特点:塑性好,结构在一般条件下不会因超载而突然断裂;韧性好,结构对动力荷载的适应性强。良好的吸能性和延性还使钢结构具有优越的抗震性能。
(2)材质均匀,与力学计算的假定比较符合
钢材内部组织比较接近于匀质和各向同性。而且在一定的应力幅度内几乎是完全弹性的。因此。钢结构的实际受力情况和工程力学计算结果比较符合。钢材在冶炼和轧制过程中质量可以得到严格控制,材质波动的范围小。
(3)钢结构的制造周期短、施工速度快
钢结构大部分构件在工厂生产,运往现场通过焊接或螺栓进行整体组装,可以全天候作业。由于钢结构本身可以作为劲性结构承担结构荷载和施工荷裁,施工时不必支模、拆模,因此不仅降低成本,而且大大加快施工速度。