钢结构设计简单步骤和设计思路跟轻钢预制建筑的问题

时间:2021-08-29 09:13 作者:福鑫腾达彩钢

  [一]、钢结构设计简单步骤和设计思路
  (一)判断结构是否适合用钢结构
钢结构设计通常用于高层、大跨度、体型复杂、荷载或吊车起重量大、有较大振动、高温车间、密封性要求高、要求能活动或经常装拆的结构。直观的说:大厦、体育馆、歌剧院、大桥、电视塔、仓棚、工厂、住宅和临时建筑等。这是和钢结构自身的特点相一致的。
(二)钢结构设计选型与结构布置
此处仅简单介绍。详请参考相关书籍。由于结构选型涉及广泛,做结构选型及布置应该在经验丰富的工程师指导下进行。
在钢结构设计的整个过程中都应该被强调的是“概念设计”,它在结构选型与布置阶段尤其重要。对一些难以作出理性分析或规范未规定的问题,可依据从整体结构体系与分体系之间的力学关系、破坏机理、震害、试验现象和工程经验所获得的设计思想,从全局的角度来确定控制结构的布置及细部措施。运用概念设计可以在早期、地进行构思、比较与选择。所得结构方案往往易于手算、概念清晰、定性正确,并可避免结构分析阶段不繁琐运算。同时,它也是判断计算机内力分析输出数据与否的主要依据。(无论结构软件如何,扎实的结构概念和力学分析,及的手算能力,才是的素质。)
钢结构设计通常有框架、平面(木行)架、网架(壳)、索膜、轻钢、塔桅等结构型式。其理论与技术大都成熟。亦有部分难题没有解决,或没有简单实用的设计方法,比如网壳的稳定等。
结构选型时,应考虑它们不同的特点。
在轻钢工业厂房中,当有较大悬挂荷载或移动荷载,就可考虑放弃门式刚架而采用网架。屋面上雪压大的地区,屋面曲线应有利于积雪滑落(切线50度内需考虑雪载),如亚东水泥厂石灰石仓棚采用三心圆网壳。总雪载释放近一半。降雨量大的地区相似考虑。建筑允许时,在框架中布置支撑会比简单的节点刚接的框架有好的经济性。而屋面覆盖跨度较大的建筑中,可选择构件受拉为主的悬索或索膜结构体系。高层钢结构设计中,常采用钢混凝土组合结构,在地震烈度高或很不规则的高层中,不应单纯为了经济去选择不利抗震的核心筒加外框的形式。宜选择周边巨型src柱,核心为支撑框架的结构体系。我国半数以上的此类高层为前者。对抗震不利。(把受力单元尽可能的向结构外围布置,是充分利用材料性能的关键,就像中空的竹子一样,所以外强内弱很重要。)结构的布置要根据体系特征,荷载分布情况及性质等综合考虑。
一般的说要刚度均匀。力学模型清晰。尽可能限制大荷载或移动荷载的影响范围,使其以较直接的线路传递到基础。柱间抗侧支撑的分布应均匀。其形心要尽量靠近侧向力(风震)的作用线。否则应考虑结构的扭转。结构的抗侧应有多道防线。比如有支撑框架结构,柱子至少应能单独承受1/4的总水平力。
钢结构设计的楼层平面次梁的布置,有时可以调整其荷载传递方向以满足不同的要求。通常为了减小截面沿短向布置次梁,但是这会使主梁截面加大,减少了楼层净高,顶层边柱也有时会吃不消,此时把次梁支撑在较短的主梁上可以牺牲次梁保住主梁和柱子。
  [二]、轻钢结构预制装配式建筑的问题
  1、政策支持力度不足
  现阶段在大力的推行轻钢结构预制装配式建筑,并且设立了相关的产业基地,但是在相关的装配式建筑政策,并不利于装配式建筑的发展和推广。例如,轻钢结构预制构件,需缴纳较高的税款,轻钢结构从设计到生产的施工需要高度的整合协调。但是我国现在的行业管理制度,在政策的基础上并不适合产业的设计和发展,对轻钢结构预制装配式建筑发展造成的阻碍作用。
  2、装配式技术标准体系缺乏
  轻钢结构预制装配式建筑的预制装配技术标准体系不够完整,在整个设计、生产、施工和验收的环节都没有完善的体系标准。虽然在西方发达有成熟的技术体系,但是因为社会制度体系的不同,不能照搬的装配式技术标准。这样不但不会促使我国轻钢结构预制装配式建筑的发展,还有可能造成制度上的违例。部分商虽然看到了轻钢结构预制装配式建筑的发展前景,但是其不具备构件的能力。所以我国要高度重视装配式建筑体系的构建和完善,为我国轻钢结构预制装配式建筑的发展提供动力。
  3、产业管理不完善
  我国具备轻钢结构预制装配式建筑构建生产能力的企业并不多,大部分企业没有一个完善的设计、生产的产业链,在装配式构件产品的方面存在技术上的不足,并且产业管理的方式与产品的需求不相适应。轻钢结构预制装配式建筑的应用成本虽然较传统的装配式建筑较小,但是构件生产基地的建设成本较大,技术的成本也相对较高,对轻钢结构预制装配式建筑的推广和发展造成了的阻碍。
  4、人才的短缺问题
  轻钢结构预制装配式建筑施工的技术要求非常的高,传统建筑施工劳动力市场没有的技术基础。虽然在具体施工前对相关的施工人员要进行技术的培训,但是其熟练度不足,严重影响到钢结构安装工程施工的质量和进度。所以,现在我国急需解决装配式建筑施工人才缺乏的现状。
  促使轻钢结构预制装配式建筑行业的产业化进程。

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