钢结构体系发展试点以及建筑结构设计问题措施

时间:2021-05-26 10:02 作者:福鑫腾达彩钢

  {一}、国内外钢结构体系发展及轻钢结构试点工程
  在国外,钢结构体系发展较早且推广迅速。目前,在许多工业发达,钢结构住宅已经普及。例如:澳大利亚钢框架住宅占其全部住宅数量的50%;日本钢结构建筑占其全部建筑的50%以上;芬兰、瑞典、丹麦等均已形成了相当规模的产业化钢结构住宅体系。美国的多层轻钢结构住宅技术是一项集轻钢结构、节能保温、新型建材、设计施工于一体的综合技术。轻钢结构住宅体系在美国的发展已较完善,且多层公寓、酒店等多采用轻钢结构。1990年,美国开始设计了一幢多层轻钢住宅,截止到1996年,钢框架住宅在美国达到了20万幢,约占其住宅建筑总数的20%。在意大利,新意大利钢铁公司和热那亚大学合作研究设计了新型房屋建筑体系BASIS工业化建筑体系。该建筑体系采用CAD计算机辅助设计和CAM计算机辅助制造,并且具有结构受力合理、抗震性好、施工速度快等优点,在欧洲、非洲等地区推广应用。这些在钢结构安装工程设计、建筑材料、结构性能等方面的研究均已处于世界水平。
  钢结构住宅建筑体系在我国的发展相对较晚,直到20世纪80年代中期,我国改革开放,从日本引进了轻钢结构低层别墅。近年来,又引进了加拿大、澳大利亚等的轻钢龙骨住宅体系构件。1994年建于上海的轻钢结构住宅体系是我国较早的钢结构住宅体系,其主要采用U型冷弯薄壁组合梁和冷弯成型矩形钢管段组成框架。建设部从1990年开始积极倡导在范围内发展及应用钢结构住宅建筑,建设部还组织了关于钢结构住宅建筑体系及关键技术研究课题,并相继在天津、上海、深圳等地开展多高层钢结构住宅建筑试点工程。较引人关注的钢结构住宅当属1999年长沙远大公司3个月建成的8层H型钢框架和压型钢板组合结构,并且配合整体浴室、空调等新进设备的集成住宅,充分体现了预制、集成、装配的特点,展现了钢结构住宅的良好前景。
  轻型钢结构建筑是以轻型能钢材组成的美观、舒适且适用性强的多高层钢结构建筑。轻钢建筑技术先进,综合经济效益优良,属于绿色建筑,符合可持续发展的理念,必将成为未来住宅体系发展的主要方向。
  {二}、钢结构在建筑结构设计中存在的问题的解决措施
  1、设计人员要尽力合理设计
  对于设计人员来说,钢结构住宅设计是要充分考虑实际情况进行精密计算的,但在实际情况中,会出现很多突发性问题,此时设计人员就应该具体问题具体分析了。只有设计者把设计工作渗透到日常的钢结构工程中,才能提高设计能力从而的提高工程质量。同时,要充分考虑钢结构部分设计对整体影响和建筑材料的选取。要根据楼层的高度来选择合适的建筑体系,对于选取材料方面也要根据每个设计环节的特点进行选择。
  2、加强设计中的监督机制
  由于钢结构设计存在特殊性,所以在进行设计之前需要对承包商和设计单位的设计资质进行审查,检查钢结构的构件质量和相关单位对于钢结构结构制作的能力,还要对施工安装能力进行检查。
  3、加深钢结构的设计
  在进行钢结构设计之前,需要先确定设计图纸应用规范是否齐全、正确。如有的设计说明使用了过时的、己经废止的标准;有的材料牌号、等级不全、高强螺栓、普通螺栓和焊接连接点的标记不明确或未显不。对各类高强螺栓、普通螺栓、栓钉、拉铆钉及其垫圈的规格、型号、性能没有具体标明,而这些均己列入了钢结构施工质量验收规范,并作为强制性条文要求,如果设计图纸未加说明,施工和验收就缺乏依据,造成盲目施工和无法验的后果。只有设计秉持精益求精的态度,才能好的提高建筑工程的施工质量。
  4、柱脚的抗震设计是设计的一部分,钢结构柱脚分为埋入式柱脚、外包式柱脚和外露式柱脚3种。
  埋入式柱脚是指将钢柱固定在混凝土的基础梁上,外包式柱脚是指钢柱脚被钢筋混凝土包住,外露式柱脚是指混凝土基础表面固定钢柱脚。埋入式柱脚需要考虑的关键因素就是埋入,对于轻型I字型柱来说,埋深与柱截面高度比不得低于2,对于H形柱和箱型柱来说,其比值不得低于3。外包式柱脚设计时,外包层的高度与柱截面宽度之比应不低于2.5,从而保证柱脚具有足够的刚度和承载力。另外,柱脚的箍筋需要满足相关设计要求避免外包层出现斜裂缝。外露式柱脚的力学特性研究目前还不是很充分,端点的约束对上部框架的结构整体影响的程度还不是特别清楚。当柱剪切荷载较大而抗震要求不高时,可以选用外露式柱脚,如果抗震要求高,则不采用该柱脚形式。
  5、同时,防腐设计也应该被重视,通常是采用涂抹防腐涂料的措施。对于钢结构构件也有不同的要求,例如有的构件在出厂前需要涂刷一层底漆。在钢材上涂抹防腐涂料就目前来看是较为的防腐措施。但是这样做只是基础性的防腐,因而为了提高钢结构的防腐效果,就选用耐候钢作为钢结构建筑的选材料,并利用热浸镀锌技术对其进行处理,利用镀层,达到保护钢结构不被腐蚀,尤其是应加强有机涂料配套技术的应用,以及阴极保护技术的应用,才能好地确保其防腐性能得到的提升。

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