本篇文章給大家談談鋼結構建筑分析,以及淺談鋼結構建筑對應的知識點,希望對各位有所幫助,不要忘了收藏本站喔,本文目錄一覽:,1、,現代鋼結構建筑設計特點?,2、,鋼結構廠房建筑的優缺點?,3、,輕鋼結構建筑的應用效果分析?,4、,建筑鋼結構的經濟性能分析?
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現代鋼結構建筑設計特點?
近幾年以來,城市化進程越來越快,建筑行業得到前所未有的發展,各式各樣的建筑物如雨后春筍般涌現。隨著人們生活水平的提升,對建筑的實用性和安全性要求也越來越高。在現代建筑工程中,鋼結構設計具有一定的優越性,其應用在建筑中的范圍也越來越廣。筆者結合多年工作經驗,探討了建筑工程中鋼結構設計的應用情況,且分析了其未來的發展趨勢。
進入21世紀后,我國的工業發展速度越來越快,工業的發展需要大量的廠房,對建筑行業提出了更高的要求。在現代建筑中,鋼結構建筑形式得到人們的認可和推崇,被應用于社會各行各業的發展領悟中。對比磚石結構和混凝土結構,鋼結構具有其自身優勢,其優勢主要體現在力學性能和材料的性能等方面?;诋斍颁摻Y構設計的發展情況,鋼結構建筑不僅僅是一類結構工具,而是轉變為了一類中介,在特定的性能系數下,能夠在建筑中發揮獨特的功能,保證建筑的質量。所以,在建筑工程中,強化鋼結構設計具有至關重要的作用。
1鋼結構設計概論
一般而言,從經濟性和物理性方面判斷鋼結構設計:針對物理特性,為了有效確保鋼結構建筑的施工質量,必須提升鋼結構建筑的物理承受力,綜合考慮分布特征、體系特點和荷載性質等情況;針對經濟方面,在建筑施工過程中,可以大大的節約施工成本??傮w而言,在鋼結構建筑施工中,不僅僅要確保剛度的均勻程度以及力學模型的清晰度,還要確保柱間扛側支撐的分布均勻。在建材市場中,鋼結構占據著很大的比例,受到施工單位的青睞,主要是因為:
(1)其他的鋼筋材料與鋼材不同,鋼材的可塑性非常強,一般不會由于載重問題而出現折斷的情況,在受到外來作用力時,鋼材內部會合理的平衡與分配外來作用力。
(2)鋼材質地均勻?;谔囟ǖ膽?,鋼結構因為受力作用,產生的實際彈性與力學計算中的理想數據比較接近,材質和內部結構都相當穩定。
(3)鋼材的強度相對較大。與一般建筑材料比較,鋼材的強度很大,抗震性能良好,具體抗震等級如下表所示。除此之外,鋼材的體積很小,在實際施工過程中,可使用的面積比較大。鋼材的內部結構比較緊密,而自身的重量較小,一旦遇到突發自然災害,可以有效減輕建筑物的重量,降低整個工程的造價水平。
2現代鋼結構建筑的發展現狀
2.1相關專業人員的知識欠缺。眾所周知,我國對鋼結構建筑的研究比較晚,和西方發達國家具有一定的差距。鋼結構設計理念傳入我國后,發展的速度非???,目前已經具有一定的規模,然而由于其傳入我國的時間比較短,因此尚未構建一套完善的行業知識體系。在鋼結構建筑行業內,缺少實際施工經驗,技術人員沒有設計出科學、合理的施工方案。在實際施工過程中,施工人員沒有精準的把握建筑市場行情,阻礙了后續施工的順利進行。由于技術人員沒有充分的調查和掌握建筑市場,無法保證建成的鋼結構建筑的質量。
2.2鋼結構規范化和標準化問題。在我國建筑體系內,尚未形成相對全面、穩定的行業技術標準。在鋼結構體系使用過程中,由于企業差異與地域性差異的存在,導致很難使用建立的規范化和標準化的結構體系。除此之外,由于有些強制性的行業行文導致鋼結構體系的使用比較勉強。
3現代鋼結構建筑設計要遵循的原則
3.1控制建筑的高度。在設計鋼結構建筑物時,對建筑物的高度有明確的要求,通常要控制建筑物高低于35m。一旦修建的建筑物過高,在地震來臨時,鋼結構建筑就容易受損,出現人員傷亡的狀況。
3.2體現出計算和構造的一致性。在設計鋼結構建筑時,實際構造和計算數據要保持一致,基于建筑物的受力結構和載荷特點,對其進行綜合分析。在施工過程中,尤其要重點設計鋼結構的抗震性能,確保鋼結構各方面性能都符合建筑的基本要求。
3.3保證整體結構的穩定性。在鋼結構建筑的整個設計過程中,穩定性是必須重點考慮的因素,無論采取何種設計方法,都必須將穩定性設計擺在首要位置。在鋼結構建筑中,如若構件出現了穩定性問題,不僅僅會造成安全隱患,甚至還會造成嚴重的人員傷亡事故。在鋼結構建筑設計過程中,必須努力提升設計人員的安全意識,采取科學、合理的設計方式,設計出更多優秀的鋼結構建筑產品。近幾年來,由于鋼結構穩定性問題產生的安全事故有很多,出現這些問題的原因主要是沒有重視鋼結構建筑的穩定性設計。
4現代鋼結構建筑的設計要點分析
在鋼結構建筑設計過程中,設計的程序比較復雜,需要設計者具有實際的施工經驗,熟練掌握設計的關鍵點,保證鋼結構設計符合相關的技術要求。所以,在鋼結構建筑設計過程中,要把握好各個設計要點,提升鋼結構建筑的整體質量。
4.1科學選擇鋼材及焊縫質量。在設計鋼結構建筑時,要注重選擇質量好的鋼材,選取適宜的焊縫等級,在正式施工開始前,必須制定科學、合理的設計方案,明確設計方案中焊縫質量和鋼材質量的具體要求,保證選取合適的鋼材。在選擇鋼材時,要選取那些屈服強度好、抗拉伸能力強的鋼材,滿足施工的具體要求,在處理焊縫時,也要明確施工的技術標準,選取高質量的的焊縫技術,確保施工質量。
4.2重視鋼結構的選型工作。在設計鋼結構時,必須重點關注結構選型,其對施工目標與設計方案的實現具有直接影響。在結構選型過程中,必須設計具體的方案,基于整體的結構體系,充分考慮力學關系等,選取最適宜的結構選型,確保鋼結構建筑的穩定性。
4.3重視鋼結構構件的設計。在鋼結構建筑設計中,構件設計是設計重點,要確保鋼材的合理性,基于施工的技術標準,選擇合適的材料,為了使施工順利進行,在設計鋼結構主體部分時,通常選取一種材質的材料。除此之外,為了節約施工成本,也可以綜合選擇施工材料,只要施工材料符合相關的技術標準就行。在選擇材料時,必須保證鋼材的強度大于Q345的標準?,F階段,在施工過程中,鋼結構設計軟件的功能得到優化和升級,可以對截面進行處理和驗算,整體優化鋼結構截面,對設計過程進行了簡化處理,因此,設計人員只需要在軟件處理的基礎上進行微調就行。
4.4重視結構布局的科學性。在實際施工過程中,建筑結構設計的重點是結構布局的合理性。通常情況下,施工方案、施工工藝和施工技術會影響結構布置。在施工時,相關的設計人員必須依據鋼結構工程的具體要求和設計方案,對結構布置的施工方式進行調整和優化,保證鋼結構建筑的穩定性。
4.5重視做好建筑鋼結構防腐防火涂裝。在鋼結構防腐防火涂裝施工時,目的是提升鋼結構的使用壽命和耐久性,確保鋼結構建筑具有防火性,抵抗火災的干擾。在實際施工設計中,一般先涂抹防腐材料,然后在鋼結構表面涂抹防火材料,通常融合防火相關涂料與防火底漆、面漆、中間漆中的關鍵成分,避免防火涂料之間發生化學反應。在涂裝具體的防火涂料時,必須先使用機械除銹,清理鋼材的表面,避免灰層、油污等現象的出現。
總而言之,在我國建筑行業中,鋼結構由于具有良好的特性,受到人們的認可和推崇。在建筑設計,科學、合理的使用鋼結構材料,可以有效的降低施工成本、縮短建筑周期,提升建筑的抗震能力和環保水平,符合國家關于可持續發展的基本要求,提升了建筑整體的可靠性和安全性,實現建筑企業的快速發展和進步。在今后建筑行業的發展過程中,鋼結構建筑將會占據大量市場份額,為了推動我國城市化進程,必須大力推動鋼結構建筑的應用。
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鋼結構廠房建筑的優缺點?
鋼結構廠房建筑的優缺點是什么?下面中達咨詢為大家詳細介紹。
優點
1、用途廣泛:可適用于工廠、倉庫、辦公樓、體育館、飛機庫等等。既適合單層大跨度建筑,也可用于建造多層或高層建筑。
2、建筑簡易,施工期短:所有構件均在工廠預制完成,現場只需簡單拼裝,從而大大縮短了施工周期,一座6000平方米的建筑物,只需40天即可基本安裝完成。
3、經久耐用,易于維修:通用電腦設計而成的鋼結構建筑可以抗拒惡劣氣候,并且只需簡單保養。
4、美觀實用:鋼結構建筑線條簡潔流暢,具有現代感。彩色墻身板有多種顏色可供選擇,墻體也可采用其它材料,因而更具有靈活性。
5、造價合理:鋼結構建筑自重輕,減少基礎造價,建造速度快,可早日建成投產,綜合經濟效益大大優于混凝土結構建筑。
缺點
一、鋼結構工程產生質量問題的分析
鋼結構工程質量難以保證的原因有很多,也很復雜,既有工藝不當導致的問題,也有違反工藝操作造成的問題,還有由于施工人員的技術水平和責任心造成的問題,還有決策者失誤造成的質量問題。
(一)鋼材本身存在的問題
某單位在加工某大廈1200*1200*60的箱形柱時,在施焊過程中突然發現60mm作為腹板的厚板出現了撕裂現象,肉眼可見清晰的裂紋把板、從厚度方向分成兩半,經過NDT檢測發現裂紋深度發生在深度3mm左右,同時對同一類型同一批號的另外幾張板切割的零部件進行檢測,發現板內存在夾層,軋制質量不好是造成質量問題的主要原因。在焊接的過程中由于焊接產生的焊接應力作用將夾層的材料拉開。由此出現了厚板沿厚度方向撕裂的現象。
原因分析:由于使用部位的特殊性,該零部件在構件中作為腹板使用,沿縱向上下方向焊接的零部件在焊接形式上開的全熔透坡口受力的勁板,由于板內部存在的分層,焊接產生的焊接應力向外釋放從而沿厚度方向撕裂了板。
可以根據實際情況采取以下的幾種措施進行處理:
(1)、大量的鋼材內部存在的夾層屬于鋼廠本身在軋制過程中產生的質量問題,已經超過了國家標準規范的要求,可以要求鋼廠派人來核實,同鋼廠協商退貨或換貨處理;
(2)、如果夾層數量較少可以征求技術部門和業主的意見,將信息反饋給鋼廠,對出現的問題采取施工補救措施,可以根據無損檢測的結果,在有問題的、部位采用氣刨全部刨開,超過本身的深度,然后用等強度焊接材料進行填充,完畢后對表面進行處理,在規定的時間后進行NDT檢測,同時對相同的構件取樣進行、理化檢驗,達到設計規范要求可以繼續使用;
(3)、在監理的見證下將該零部件割掉,重新換上滿足條件的板材,換下的零部件用于非承重和非重要部位或作為輔材使用,完成后在規定的時間后進行NDT檢測,做好記錄。
(二)在施工流程中出現的問題
加工制作過程中較易發生質量問題且發生后處理起來很棘手的主要是特殊工序和重要工序。一般工序發生質量問題所占的比率很小。在上面的施工過程中,特殊工序有焊接、涂裝,重要工序有下料,裝配。
1.、焊接工序。該工序屬于隱蔽工程,也是最易發生質量問題的工序之一,從2004年某公司的產品質量報表統計顯示,發生該工序的質量問題中:因、為焊接質量導致的焊縫返修率高達80%以上,其次是由于上道工序操作不當和操作人員的技術問題而導致焊縫質量問題約占10%,這樣問題屬于直接影響工程質、量的主要問題,所以此類型的問題必須通過專業的檢測公司運用專業的檢測工具才可以檢測、評判出來,一般根據焊縫內的缺陷類型分為夾渣、未溶合、氣孔等。
2.、涂裝工序。該工序也是屬于隱蔽工序,對結構的影響小于對于建筑功能的影響。也是較易發生質量問題的工序。工序的質量問題主要表現在:構件表面的漆膜大面積脫落和局部脫落,構件表面的漆膜脫落、產生流掛現象,漆膜的厚度不夠,漆膜厚度分布不均,漆膜的色差較大。
3.、放樣下料工序。該工序屬于構件加工之前的龍頭,其質量的好壞對下道工序存在著直接的影響,甚至導致下料的零部件全部的報廢,這種情況的發生、是很普遍的,所以在下料之前對于加強過程的質量監控是十分重要而且必要的。該工序的產生的質量問題主要表現在:對于長條和薄板類型的零部件在切割中變形比、較厲害;由于切割氣體或者板材內部存在夾渣和成份分布不均勻而導致的切割面出現馬牙紋、節瘤、割痕深度超標準;氣割或鋸切的零部件未考慮后續工序的收縮變、形而導致的零部件尺寸超標;由于工藝文件編制的失誤而導致的批量零部件報廢;下料切割的尺寸嚴重的超過了標準的要求。
4.、裝配工序。該工序在構件加工的質量中占有重要的地位,其質量受上道工序的影響較大,所以在裝配前加強過程的監控是非常的重要。該工序的產生、的質量問題主要表現在:裝配的零部件位置錯誤,如3450mm裝成4350mm;零部件的使用錯誤,本來應該裝配2#零部件件,裝配的卻是3#另部件;零、部件在正確位置上裝配錯誤、如板上的孔45mm本來是朝外,而實際把45mm朝內裝了;裝配的零部件裝配間隙超過規范和技術文件的要求,3mm的間隙、7mm;有些零部件沒有經過校正就進行裝配,裝配完成后已存在的變形沒辦法消除變形;操作工為圖省事私自切割造成零件上孔位置尺寸超標;裝焊區沒有進行表、面處理;由于圖紙尺寸的錯誤造成的裝配錯誤。
(三)使用問題
由于鋼結構廠房泡沫使用不規范,一些廠家為節省成本,用價低的無阻燃材料做填充物,導致鋼結構廠房極易發生火災引起的人員傷亡事故。
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輕鋼結構建筑的應用效果分析?
從輕鋼結構建筑的應用可以看到,它的應用有以下幾項優勢:它的應用范圍較廣,目前很多高層建筑、超高層建筑、廠房等都應用輕鋼結構筑造。應用輕鋼結構建筑能夠縮短很多施工的時間,比如一幛普通的鋼型結構建筑如果要施工8個月左右,那么同樣結構的應用輕鋼結構建筑只需要花費2個月的時間。應用輕鋼建筑能夠減少施工的成本,提高施工的效果。輕鋼結構建筑的抗震性能比普通鋼型建筑更好,多震地區可廣泛應用輕鋼結構建筑。輕鋼結構便于建筑拆卸,減少建筑施工的其它的后續施工。
雖然輕鋼結構建筑有種種優點,然而必須要看到,它也有一些不足之處,比如輕鋼結構建筑容易產生局部破壞、交叉支撐破壞、節點破壞、其它施工材料的脆性破壞等。輕鋼結構建筑比普通鋼結構建筑更易受到周圍環境的影響。為了發揮輕鋼結構建筑的優勢,避免其劣劣,施工人員必須以更科學的方法作好建筑設計工作。
目前國內外正在研究輕鋼結構建筑的防銹、防火的問題,加強輕鋼結構建筑的性能;研究新的輕鋼結構的圍護結構與隔斷體系,突出輕鋼結構的優勢;研究輕鋼結構建筑的復合功能。這就意味著輕鋼結構建筑的應用效果已被廣泛認可,未來輕鋼結構建筑會被更廣泛的應用。
輕鋼結構建筑是指應用輕鋼材質為主要建筑材質構建的建筑,目前這種建筑被廣泛的應用。本次研究分析了輕鋼結構建筑的概念、體系劃分、應用范圍及應用效果。通過本次研究的結果可以了解到,輕鋼結構建筑是具有廣闊前景的建筑形式,未來它會被廣泛的應用到建筑施工中。
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建筑鋼結構的經濟性能分析?
建筑鋼結構的經濟性能一直是大家最為關注的一個問題。如何控制工程造價鋼結構建筑分析,充分發揮鋼結構建筑技術經濟上的綜合優勢,工程設計階段是關鍵階段。據權威資料統計分析,在初步設計階段,影響工程造價的可能性為75%-95%鋼結構建筑分析;在技術設計階段,影響工程造價的可能性為35%-75%;在施工圖設計階段,影響工程造價的可能性為5%-35%。以下就建筑結構體系等方面進行簡要分析,探討提高建筑經濟性能的可行性的方法。
在建筑結構設計中,不同方案的選擇及不同建筑材料的選用對工程造價會有較大影響, 像基礎類型選用、進深與開間的確定、層高與層數的確定、結構形式選擇等都存在著技術經濟分析問題。下面就主要結構部分進行舉例說明:
基礎鋼結構建筑分析:基礎結構的造價與工程所在地的地質條件密切相關,其工期約占整個建筑物主體工程的25%-30%,造價約占總造價的10%-20%,基礎工程的重要性顯而易見。所以設計時應重視地質勘察報告的交底工作,選擇合理的基礎型式,控制基礎的截面尺寸與埋深。這對整座住宅樓工程造價的控制起到鋼結構建筑分析了積極作用。
柱網布局與柱子:柱網布局是確定柱子的行距(跨度)和間距(每行柱子相鄰兩柱間的距離)的依據。一般來講,柱網尺寸在6-12m之間,柱距小則傳力路線短,上部結構節省材料,但可能基礎費用高,因而柱網布局是否合理,對工程的結構造價有很大的影響。此外,柱子截面形狀及大小的選擇也對工程造價有著直接的影響。
梁:矩形截面梁是最普通的受彎構件,在設計時常被使用,但材料利用率很低。一是因為靠近中和軸的材料應力較低;二是梁的彎矩沿梁長是變化的。由于等截面梁大部分區段應力低,材料得不到很好利用,只有在軸心受力時,材料利用率才可提高。因此,設計時可采用平面桁架代替矩形梁,平面桁架相當于掏空的梁,將梁中多余的材料掏去,這樣既經濟,自重又可減輕。它還可發展為空間網架,材料的利用率就能大幅提高。
多層民用建筑設計多采用鋼筋砼結構和磚混結構,很少采用鋼結構,鋼結構在民用房屋的應用主要還集中在高層建筑上,近年隨著經濟建設的發展,鋼結構在民用建筑上的應用越來越多,隨著鋼結構在實際工程的應用經驗和設計理論研究的日益廣泛,及鋼結構生產廠家不斷推出新的鋼結構產品,鋼結構在多層民用建筑上的應用日漸增長,例如組合樓蓋在多層民用房屋樓蓋中的應用,在不降低結構安全指標的基礎上,即可降低梁高、板厚,減輕結構自重和地震作用,又可獲得較大的建筑空間,滿足建筑使用的要求,相對鋼筋砼具有較高的經濟價值。軋制H型鋼的大量生產,樓承板的多樣化,防腐涂料及防火涂料的成熟也為多層民用房屋鋼結構的應用創造鋼結構建筑分析了廣闊的空間,多層鋼結構相對鋼筋砼結構有如下特點:
質量易控制:鋼結構構件工廠加工,節點螺栓連接,生產自動化程度高,精度有保證,干作業,質量易于控制,鋼筋砼結構現場澆注,濕作業,質量與技工水平有很大關系。
施工工期短:鋼結構工廠化生產,現場安裝,工序簡單,工作面大,施工速度快,鋼筋砼結構要鋼筋綁扎、支模、澆注、震搗、養護多道工序,耗費人力物力,施工周期長。
充分利用建筑空間:鋼結構相對鋼筋砼結構梁柱截面小,可以降低層高,增大有效使用面積,結構布置靈活,容易獲得大空間,能夠懸挑較大跨度。
基礎工程量減少地震作用弱:鋼結構結構自重輕,柔性好,抗震有利,基礎受力減小,基礎截面降低,基礎工程量減少。
結構防腐、防火、建筑隔聲、需做處理。
鋼結構體系在降低造價方面也有特別之處,不同的結構體系和平、立面布置對工程造價的影響較明顯。在設計階段只有根據建筑物的使用功能要求,確定合理的平、立面布置和結構體系,才能有效控制工程造價,做到經濟適用。列舉如下:
根據有關資料測算分析,對于多層建筑,不同層數對土建工程造價的影響為10%-25%;不同層高對土建工程造價的影響為1.5%-12%。
門式剛架輕鋼結構廠房設計,同樣存在經濟跨度和剛架最優間距。在工藝要求允許的情況下,盡量選擇小跨度的門式剛架較為經濟。一般情況下,門式剛架的最優間距為6m-9m,當設有大噸位吊車時,經濟柱距一般為7m-9m,不宜超過9m,超過9m時,屋面檁條、吊車梁與墻架體系的用鋼量也會相應增加,造價并不經濟。
在多、高層鋼結構中,樓板結構體系的工程量占有較大比重,對結構的工作性能、造價都有重要影響。在確定樓板結構方案時,主要考慮要保證樓板有足夠的平面整體剛度,能減輕結構的自重及減小結構層的高度,有利于現場安裝方便及快速施工,還要有較好的防火、隔音性能,并便于管線的敷設。常用樓板做法有:壓型鋼板組合樓板、預制樓板、疊合樓板和普通現澆鋼筋混凝土樓板等。目前最常用的做法為壓型鋼板組合樓板和普通現澆鋼筋混凝土板。當采用這兩種做法時,考慮現澆板與鋼梁組合成為共同受力的組合梁,能有效降低鋼梁高度,較多地節約鋼材。
在高層鋼結構中,框架柱采用圓形鋼管混凝土柱,梁、板采用鋼-砼組合結構,總用鋼量比普通鋼結構用鋼量有大幅度減小,能有效降低工程造價。
鋼結構建筑所具有的優點決定其必將具有強大的生命力。鋼結構體系,制造工場化,施工干作業,工期短,工業化程度高,無污染,無建筑垃圾,符合建筑市場發展趨勢??梢婋S著鋼結構的進一步發展,鋼結構體系值得在多層民用建筑中推廣使用。
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關于鋼結構建筑分析和淺談鋼結構建筑的介紹到此就結束了,不知道你從中找到你需要的信息了嗎 ?如果你還想了解更多這方面的信息,記得收藏關注本站。
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