钢结构房屋是第三代建筑,它采用制作H型钢及薄壁冷弯C、Z型钢组合或建筑骨架,屋面和墙体采用彩色涂层压型钢板或夹芯彩钢板,在发达已基本取代传统的钢筋混凝土建筑。它具有总量轻、跨度大、用料少、造价低、节省基础、施工周期短、可靠、造型美观等优点。钢结构房屋广泛应用与单层工业厂房、仓库、商业建筑、办公大楼、多层停车场及民宅等建筑物。
钢结构房屋是以等截面或变截面H型钢为承重主体以C型、Z型檩条及柱间支撑为辅助连接件,通过螺栓或焊接等方式固定,屋面和墙面以彩色压型钢板围护而形成的新型建筑体系。钢结构房屋与传统建筑结构相比具有诸多特性:材料强度高:钢的容重虽较大,但强度却高得多,与其它建筑材料相比钢材的容重与屈服点的比值小。
房屋自重小:钢结构房屋主体结构的含钢量通常在25KG/-80KG左右,彩色压型钢板的重量低于10KG。钢结构房屋的自重仅为砼结构的1/8-1/3,可大大降低基础的造价。
可靠:钢材质地均匀,各向同性,弹性模量大,有良好的塑性和韧性。为理想的弹性-塑性体,因此钢结构房屋计算准确,可靠性强。
工业化生产程度高:能成批大量生产,制造度高。采用工厂化制造、工地安装的施工方法,可大缩短工期,提高经济效益。
美观:钢结构房屋的围护为彩色压型钢板,使用年限为三十年不褪色,不锈蚀。由于彩钢板颜色的多样性,使得建筑物线条明朗,观感舒适,且比较容易造型。
重复利用:钢结构房屋的主体骨架连接为高强螺栓连接,围护板为自攻钉连接,拆卸比较方便,若建筑需要搬迁,只要拆掉螺栓把钢结构房屋件运到需要的地方,重新组合即可。
抗震性能好:钢结构房屋由于主要承重构重构件为钢结构,其韧性和弹性较大,檩条的抗剪和抗扭作用以及柱、梁间的支撑,大大加强了整体结构的稳定性。
适用范围广:钢结构房屋适用于各类工业厂房、仓库、超市、高层建筑等。
钢结构在建筑结构设计中的问题以及提高建筑结构设计的主要措施
【一】、钢结构在建筑结构设计中的问题
1、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高,在一定程度上增加了钢结构设计的难度,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,往往将钢结构工程进行分包,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。
2、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满足原设计的要求,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,设计人员如果不充分考虑这些问题,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。
3、参与建设人员的素质相对不高
不但设计人员钢结构设计工程中的技术水平参差不齐,现场的施工人员和监理人员的素质和职业道德,跟民用建筑钢结构的发展水平相比也有差距。从业人员就不能适时的适应民建钢结构的发展需求原因是缺乏的知识作为支撑。例如有些技术,对于非的工作人员来说是难以达到的障碍,而技术人员则要下苦工才能完全掌握其技巧,所以钢结构建筑中,施工人员及监理人员的相关知识和素养都有待于提高。
随着钢结构在建筑施工中的广泛应用,钢结构在设计中的有些问题需要引起重视。只有在钢结构设计中那些存在的问题隐患,才能整体上提高钢结构的工程质量。解决钢结构设计中遇到的难题,坚持对建筑业材质要求的可持续发展战略,提高城市化建筑水平,起到了积极的促进作用。
【二】、提高建筑结构设计的主要措施
1、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。此外,钢结构设计有热属性,工程主管部门应该加强管理严格进行审查,帮助建筑单位做好一切准备工作。对于房结构的施工安装能力和结构件的制作能力进行监督,保证承包企业严格按照工程建设的相关规定进行施工。只有确保设计安装资质符合规定才能使得钢结构设计符合作业需求。
2、提高钢结构的设计
在进行钢结构设计之前,需要对设计资料是否满足设计要求进行判断。通常情况下,钢结构工程主要应用于多层次、体型复杂和跨度较大的结构设计中,还用于大幅振动和高温密的设计中,设计需要秉持精益求精的态度,才能好的提高建筑工程的施工质量。作为建筑设计的工程师,需要对建筑结构的设计方案严格进行审查,做好建筑把关工作,才能确保建筑施工的顺利进行,才能够保证施工时间在预定的期限内。只有这样才会使得建筑设计质量进一步提高,确保建筑设计利一学性的发挥,提高设计的性和经济性。钢结构的防腐设计是其设计的一部分,钢结构在空气中不能长久的暴露,长时间预留在空气中就会导致钢材出现腐蚀,被腐蚀的钢结构用于建筑结构中会使得构件截而逐渐缩小,出现严重的建筑质量问题。因此设计人员应该结合实际情况,针对钢结构腐蚀问题想出较好的解决对策,实施较佳的设计方案来提高建筑的性。
3、加强钢结构设计方案布置
钢结构有多个结构形式,每个结构形式都有自身的结构特点,设计方案应该综合考虑到钢结构的形式特点。设计人员在设计过程中需要对建筑结构周围的环境状况和实际情况进行客观分析,确定较优的设计方案。另外,在进行建筑图纸编制中需要利用利学的设计方法进行图纸设计,对图纸的可操作性反复进行判断,为了保证图纸设计的准确性,需要组织的设计团队和具有丰富经验的设计人员对图纸反复进行判断,确定图纸的可操作性。
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