钢结构住宅建筑案例(钢结构工程典型案例)
钢结构的楼房怎么样
导语:钢结构房屋好吗?
关于“钢结构房屋好吗?”这个问题,小编整理了多个来源的用户回答,供大家更全面的了解。
1、以下观点被60人点赞、并有16个交流讨论:
比起传统的钢筋混凝土砖房,钢结构自重虽轻,但承载能力却很强!建筑风格更加灵活灵活,大开间设计,户内空间可多方案分割,满足所有人不同需求。工厂的标准化生产,注定了钢结构的承重构件材质均匀,各处的受力性能接近,不会像钢筋混凝土那样容易受人为因素而造成缺陷。韧性好,则使钢结构对动力荷载的适应性较强。加上钢结构轻质的特点,钢结构别墅的抗震、抗风性能远优于传统房屋。大量的钢结构都在专业化的金属结构制造厂中制造,生产简便,精确度高。制成的构件运到现场拼装,采用螺栓连接,施工方便。此外,已建成的钢结构也易于拆卸、加固或改造。梁、柱、墙板及屋面都采用装配式的安装方式,只需要在楼板现浇钢筋混凝土,施工速度快,对比于动则一年半载才能建起来的传统房屋,其工期能够缩短2/3以上!300平米的房子,5个工人1个月轻松搞定!墙体采用轻型节能标准化预制墙板代替粘土砖,砂、石、水泥、水使用量少,80%以上的材料可回收利用,节约能源保护环境,尤其是在施工现场,污染更低。钢结构本身就有天然的厚重感与装饰性,无需其他材料裸装即能撑起脸面,再配以其他装修元素,现代感十足!更多相关解答请关注:农地圈
2、精彩回答:
与混凝土和木材相比,其密度与屈服强度的比值相对较低,因而在同样受力条件下钢结构的构件截面小,自重轻,便于运输和安装,适于跨度大,高度高,承载重的结构。工厂机械化制造钢结构构件成品精度高、生产效率高、工地拼装速度快、工期短。钢结构是工业化程度最高的一种结构。4、钢结构密封性能好(由于焊接结构可以做到完全密封,可以作成气密性,水密性均很好的高压容器,大型油池,压力管道等。5、钢结构耐热不耐火(当温度在150以下时,钢材性质变化很小。因而钢结构适用于热车间,但结构表面受150左右的热辐射时,要采用隔热板加以保护。7、低碳、节能、绿色环保,可重复利用(钢结构建筑拆除几乎不会产生建筑垃圾,钢材可以回收再利用。房屋自重轻: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。为理想的弹性-塑性体,因此钢结构房屋计算准确,可靠性强。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。
3、精彩回答:
经过专业设计并通过审查的钢结构应该都是可靠的。不能以简单的好与不好回答问题的,相信每推出一种新型结构都是经过专家无数次实验的结果,必然有其独特性合理性的。但是有句话说~适合自己的才是最好的,造房子只有适合自己的就可以了,不必人云亦云,随流行盲目跟风。像传承了五千年的砖木结构还是具有独特优势的。
4、精彩回答:
结构基本上采用的是由冷弯型钢构件做成的三角型屋架体系,轻钢构件在封完结构性板材及石膏板之后,形成了非常坚固的板肋结构体系,这种结构体系有着更强的抗震及抵抗水平荷载的能力,适用于抗震烈度为8度以上的地区。抗风性:轻钢结构建筑重量轻、强度高、整体刚性好、变形能力强。耐久性:轻钢结构住宅结构全部采用冷弯薄壁钢构件体系组成,钢骨采用超级防腐高强冷轧镀锌板制造,有效避免钢板在施工和使用过程中的锈蚀的影响,增加了轻钢构件的使用寿命。保温性:采用的保温隔热材料以玻纤棉为主,具有良好的保温隔热效果。隔音性:隔音效果是评估住宅的一个重要指标,轻钢体系安装的窗均采用中空玻璃,隔音效果好,隔音达40分贝以上;由轻钢龙骨、保温材料石膏板组成的墙体,其隔音效果可高达60分贝。健康性:干作业施工,减少废弃物对环境造成的污染,房屋钢结构材料可100%回收,其他配套材料也可大部分回收,符合当前环保意识;舒适性:轻钢墙体采用高效节能体系,具有呼吸功能,可调节室内空气干湿度;节能:全部采用高效节能墙体,保温、隔热、隔音效果好,可达到50%的节能标准。
5、精彩回答:
钢结构房屋基本上采用的是由冷弯型钢构件做成的三角型屋架体系,轻钢构件在封完结构性板材及石膏板之后,形成了非常坚固的板肋结构体系,这种结构体系有着更强的抗震及抵抗水平荷载的能力。1.耐久性:轻钢结构住宅结构全部采用冷弯薄壁钢构件体系组成,钢骨采用超级防腐高强冷轧镀锌板制造,有效避免钢板在施工和使用过程中的锈蚀的影响,增加了轻钢构件的使用寿命。若是房屋在厂内完全实现预制,那么施工现场的拼装过程可以直接忽略。3.预制化程度高:在厂内实现预制,正个房屋从厂内建好,吊机装车,货车运送,知道客户现场,吊机卸装,房屋落地后,只需要接上水电,布置家具,打扫一遍之后即可拎包入住。比起传统的尘土飞扬,废料满地的施工环境,钢结构房屋产生的建筑废料很少,易处理。7.对于隔音隔热保温防潮的这些基础需求,钢结构房屋跟土建建筑一样做得相当到位。8.比起其他结构房屋,轻钢房屋对人体健康有保障。举个红砖房的例子,已经有专家检测出红砖建造的房屋是具有氡气和射线释放出来,这些化学元素是会威胁人体的健康。由于红砖的烧制需要用到大量的粘土跟木材,目前我国这两类的资源处于匮乏状态,而且在烧制过程中也会污染环境。
钢结构在高层建筑中有什么优势?
1、钢材的抗拉、抗压、抗剪强度相对较高,钢结构构件结构断面小、自重轻。一般情况下,高层钢筋混凝土建筑物的自重在1.5-2.0T/m2左右,高层建筑钢结构自重大都在1T/m2以下,甚至有的办公楼只有0.5-0.6T/m2。结构自重轻,可以减少运输和吊装费用,基础的负载相应减少,可以降低基础造价,特别是在地质条件较差地区,其特点更为突出。2、钢结构有较好的延性,抗震性能好,尤其在高烈度震区,使用钢结构更为有利,钢筋混凝土结构延性的保证在于结构的应力不太高,而钢结构的延性在于使部分构件进入塑性。在高烈度地震区,有设防要求的高层建筑,若自重减轻一半,相当于降低抗震设防度一度。以北京8°抗震防裂度为例,中等高度建筑采用钢结构结构自重减少1/3,地震作用可减少30-40%,地基上单位面积的负荷也可以减少25%以上。
钢结构建筑一种新型的建筑体系有可通房地产业、建筑业、冶金业之间的行业界线,集合成为一个新的产业体系,这就是业内人士普遍看好的钢结构建筑体系。钢结构建筑相比传统的混凝土建筑而言,用钢板或型钢替代了钢筋混凝土,强度更高,抗震性更好。并且由于构件可以工厂化制作,现场安装,因而大大减少工期。由于钢材的可重复利用,可以大大减少建筑垃圾,更加绿色环保,因而被世界各国广泛采用,应用在工业建筑和民用建筑中。
中国有哪些著名的钢结构建筑?
下面列举10个国内钢有名的结构建筑 :
1、中银大厦:
混凝土——钢结构立体支撑体系 结构采用4角12层高的巨形钢柱支撑,室内无一根柱子。利用立体支撑及各支撑平面内的钢柱和斜杆,将各楼层重力荷载传递至角柱,加大了楼层重力荷载作为抵抗倾覆力矩平衡重的力偶臂,从而提高了作为平衡重的有效性。
2、金茂大厦:
框筒结构体系。核心为现浇钢筋混凝土,外框为钢结构与混凝土结构复合成为钢结构与混泥土结构复合建造超高层建筑的典范 大厦采用超高层建筑史上首次运用的最新结构技术,整幢大楼垂直偏差仅2厘米,楼顶部的晃动连半米都不到,这是世界高楼中最出色的,还可以保证12级大风不倒,同时能抗7级地震。大厦的外墙由大块的玻璃墙组成,反射出似银非银、深浅不一、变化无穷的色彩。大厅采用圆拱式的门框,给人高大宽敞明亮的感觉;墙面选用地中海有孔大理石,能起到良好隔音效果;地面大理石光而不亮,平而不滑。前厅内的八幅铜雕壁画集中体现了中国传统的书法艺术,它通过汉字,从甲骨文、钟鼎文,一直到篆、隶、楷、草的演变,反映了中国上下五千年的文明史。通往宴会厅的走廊,更是一条艺术长廊,体现出一种高雅的品位和豪华的气派。
3、上海环球金融中心 :
钢筋混凝土结构(SRC结构)、钢结构(S结构)。上海环球金融中心是以办公为主,集商贸、宾馆、观光、会议等设施于一体的综合型大厦。 巨型结构的撑是采用钢管混凝土,这样可以增加构件的刚度和延性,还有阻尼。采用混凝土填充还是有一个好处是在结构的顶部一般钢管比较薄,混凝土填充可以增加钢管的抗屈。
4、鸟巢,即国家体育场:
系钢筋混凝土框剪结构和弯扭构件钢结构,工程造价33亿元,建筑面积25.8万㎡,外部钢结构的钢材用量为4.2万吨,整个工程包括混凝土中的钢材、螺纹钢等,总用钢量达11万吨。主体钢结构形成整体的巨型空间马鞍形钢桁架编织式“鸟巢”结构,钢结构总用钢量为4.2万吨,混凝土看台分为上、中、下三层,看台混凝土结构为地下1层,地上7层的钢筋混凝土框架-剪力墙结构体系。钢结构与混凝土看台上部完全脱开,互不相连,形式上呈相互围合,基础则坐在一个相连的基础底板上。
5、国家大剧院:
框架-剪力墙混凝土壳体钢结构,建筑面积21.944万㎡,外部结构为椭球型双层钢网壳结构,粗盖其内部的歌剧院、音乐厅和大剧场。国家大剧院巨型钢壳体安装过程中使用螺栓球网架结构代替普通脚手架作为其临时施工支撑体系,充分发挥了网架结构的空间受力性能,而且装卸方便,可以重复利用。
6、中央电视台新址主楼:
从结构角度看,最后竣工时,这两座斜塔、悬臂结构、9层的裙楼底座及地下室均可整体看作一个完整结构系统。楼板的重量由外部钢筒体与及内部柱子和楼板支承。尽管外钢筒体的结构构件在两个平面内有倾角,然而大楼的内柱,包括核心筒的内柱却均保持垂直。由于塔楼倾斜,同时亦考虑到楼板的深度限制在合理的范围内,故部分内柱需于塔楼内终止及换转作配合。这些内柱所支撑的重量将被转移到内筒和外部钢筒体上。转换结构大多采用二层高的桁架结构位置多设于适当位置如设备用房内。转换结构数目将尽量控制到最小。
7、广州歌剧院:
钢-钢砼混合结构。大剧场和多功能厅的外围护结构采用空间组合折板式三向斜交网壳,结构的整体几何形状为不规则多面体。剧场和多功能厅外围护结构的每个面均为三角形或四边形, 将其边做若干分段,在面内连接形成三向网格,以边作为主梁,内部网格则采用次梁连接,主次梁均采用钢箱梁。
8、武汉广播电视中心大楼:
钢筋混凝土框架—筒体剪力墙结构,建筑面积为74462㎡。武汉广播电视中心大楼坐落于汉口建设大道青年路口,建筑面积为74462m2,其结构形式为钢筋混凝土框架—筒体剪力墙结构,主楼30层,其中地下室两层为停车场,局部区域为一层设备用房,裙楼5~6层,塔楼24层为办公用房,塔楼上部为8层钢结构功能用房,顶部为直升机停机坪。其建筑标高为164.8m,在主楼前面30层顶部装有钢结构电视发射塔,塔顶标高为198m。其钢结构涉及较多如:裙楼屋面钢结构、顶层屋面钢结构、顶楼钢结构发射塔等。
9、国家游泳中心(水立方):
钢混剪力墙+钢结构+膜结构,建筑面积79532㎡,总用钢量6900吨,跨度最大的膜结构建筑(最大跨度130米)。该场馆的结构设计来源于爱尔兰数学家Lord Kelvin提出的“三维空间的最有效分割”问题,并利用和改良爱尔兰教授Weaire和Phelan提出的最优化多面体组合体系,创造性的设计出了新型多面体空间刚架结构。本文介绍了该结构体系的几何构成、性能、多面体空间单元的受力、整体结构体系的构成、ETFE充气枕的性能分析等有关内容。
10、首都博物馆新馆:
框架-剪力墙、钢结构屋盖,工程造价7.8亿元,建筑面积61680 ㎡。首都博物馆新馆上部大跨度钢结构受力复杂。利用风洞模拟大气边界层气流,对屋盖上、下表面和建筑外墙在各种风向角下的风压分布情况、风环境等进行了测试。在屋盖挑檐的端部设置百叶,有效地减小了长悬臂结构的风荷载效应。针对传统柱间预应力支撑体系存在的张拉过程复杂、柱顶偏移不易控制、在柱间桁架下弦杆引起附加轴力等问题,提出在中柱两侧布置人字形拉杆的支撑形式,大大简化了预应力张拉过程,有效避免了柱顶的偏移,减小了柱间桁架下弦的附加轴力。
[img]钢构人必读——钢结构住宅设计的几点总结,一般人还不知道
从设计角度分析钢结构住宅体系的特点,介绍异型钢柱住宅项目的设计思路。针对框架结构采用不同阻尼比、基础方案等问题进行数据对比分析;总结设计中常见问题注意事项;对设计标准提出不同意见。
一、钢结构住宅体系选择
从已建成的钢结构住宅来看,主要有:
1)薄壁型钢组合墙板形式;
2)纯框架形式;
3)框架支撑形式;
4)型钢混凝土组合形式;
5)钢框架-混凝土抗震墙形式等等。
这些结构形式各有特点,其中薄壁型钢组合墙板形式特别适宜定型产品,其体系是从墙板结构演变而来,即将薄壁型钢柱构件按大约600mm 的间距布置形成竖向承重结构、型钢间设支撑系统以抵抗水平力,楼板根据竖向型钢的位置布置成密肋支撑结构,因上部结构为类墙板结构,其基础根据受力情况设成条形基础,对地基要求不高。
薄壁型钢组合墙板住宅受密布结构的影响,对开间、门窗洞口、挑出构件尺寸均有一定限制。
后面几种形式可以满足多高层住宅设计要求,但从使用的角度都存在一个共同问题,即梁柱突出对住宅内部观感的影响。
住宅相对于其它建筑有其特殊性,办公、厂房可以采用较为固定柱网,层高也较高,其梁柱所占空间给人的感观是适宜的,柱网规则有利于梁的布置。
相反住宅是一个变化多端的产品,根据建筑的要求,很少布置出规则的柱网,房内开间相对较小、变化较多,不利于钢框架布置。
由于钢材的特点,它在住宅中只能形成框架体系或桁架体系,可以说框架体系如果适用于普通住宅,钢框架必然有其大显身手的地方,普通框架结构不能解决住宅应用问题的话,常规钢框架体系在普通住宅中应用也有相似的弱点。
受短肢剪力墙结构的启发,笔者在钢结构住宅设计中将钢柱设计成异型柱形式,以配合建筑变化的要求,图1 是两种异型钢柱截面,根据建筑墙体厚度减去面层厚度来设定翼缘宽度,框架梁与异型钢柱各个方向的翼缘刚接,图2 为相应的节点连接详图。
异型钢柱示意图
input class="pgc-img-caption-ipt" placeholder="图片描述(最多50字)" value="" style="box-sizing: border-box; outline: 0px; color: rgb(102, 102, 102); position: absolute; left: 187.5px; transform: translateX(-50%); padding: 6px 7px; max-width: 100%; width: 375px; text-align: center; cursor: text; font-size: 12px; line-height: 1.5; background-color: rgb(255, 255, 255); background-image: none; border: 0px solid rgb(217, 217, 217); border-radius: 4px; transition: all 0.2s cubic-bezier(0.645, 0.045, 0.355, 1);"/tt-image
异型钢柱梁柱节点详图
某住宅项目三层样板间设计成异型钢柱纯框架结构,建筑采用砌块隔墙,建成后外部及室内观感均令人满意,与该住宅成品(混凝土剪力墙结构)实际效果一致,下图是样板间实景。
在工业厂房设计中经常采用异型钢柱,采用排架受力体系时,异型钢柱经常设计成双轴对称或主受力方向单轴对称,厂房纵向采用支撑系统抵抗纵向水平力,系杆、支撑构件多连接于异型柱弱轴形心轴上,这样在结构概念设计及采用杆系软件计算容易处理。
住宅中应用异型钢柱与厂房设计还是有很大区别的,下图是厂房梁柱连接方式与住宅梁柱连接方式的简单比较
可以看出在住宅中,梁柱的截面形心轴不在同一位置上,不符合常规设计理念,在采用杆系软件计算时无法解决偏轴问题。
尽管如此,与短肢剪力墙结构相比,笔者认为异型柱是在原来较大的矩形框架柱截面或整片混凝土墙修改为的截面面积较小的异型截面,相应地也减少了截面特性,而异型钢柱是在一个工字钢截面上增加一个T型截面,相应地是增加了弱轴方向的截面特性,特别是将钢梁与钢柱弱轴的刚性连接节点转化为与柱翼缘连接,优于常见设计中工字钢柱在弱轴方向设外伸连接板的刚性连接,加强了工字钢柱弱轴稳定,对结构安全是很有利的。
一般认为工字钢柱弱轴刚性连接不可靠,所以在很多构造手册上建议在弱轴采用铰接框架加支撑体系或者采用钢管柱设计方案,抗震规范“柱在两个互相垂直的方向都与梁刚接时,宜采用箱形截面。当仅在一个方向刚接时,宜采用工字形截面,并将柱腹板置于刚接框架平面内。”
规范中虽然没有明确说不可采用工字钢柱弱轴与钢梁刚接,但根据抗震规范节点抗震承载力验算要求,弱轴连接一般是无法满足相关条款要求的。
异型工字钢柱相比箱形柱的节点加工容易、施工方便节约钢材,相比框架支撑体系减少了支撑部分的设置,从应用角度可灵活用于住宅墙体中,满足建筑师对住宅内无外露结构构件的要求。
笔者认为异型钢柱在结构分析中存在以下问题:
1)异型钢柱全截面受力情况分析,这里主要指在弱轴上增加 T 型构件,是否就相应的增加了这部分的截面特性,包括 T 型构件偏轴远近的影响,笔者认为钢柱类型不同,截面特性增加比例也会不同;
2)异型钢柱局部稳定性计算,这点可以参考规范中柱板件宽厚比进行控制;
3)梁柱节点与钢柱形心轴偏离时整体受力分析,采用普通杆系计算软件是不能解决这个问题的。理想的计算模型应该采用有限元整体建模方式进行内力分析, 可以解决上述问题,但建模工作量太大了。
笔者在设计中根据以下几个原则来确定柱截面:
1)按方钢管柱方案进行结构分析,根据计算应力比结果接近 0.9 的情况,选定框架梁截面尺寸,根据方钢管截面特性初选 X,Y 方向上工字钢截面,计算时不考虑腹板作用,初步确定异型柱截面;
2)按工字钢柱方案进行结构分析,异型柱 T 型构件布置方向,设柔性支撑代替异型柱中 T 型构件在工字钢弱轴上的刚度影响,按有侧移钢框架计算,调整异型钢柱中工字钢截面尺寸;完成后调整工字钢及柔性支撑布置方向,验算 T 型构件与工字钢腹板组成的工字钢截面尺寸;
3)根据上一步建立的模型,选取工字钢强轴所在的单榀框架进行抗震验算,只参考工字柱强轴应力计算结果,检验异型柱单向受力是否满足;
4)根据上述计算结果,手工核算梁柱节点处抗震承载能力,基础设计时考虑偏轴引起的附加弯矩;
5)以普通工字钢柱和方钢管柱按无支撑框架体系分别进行正常设计,其中钢梁按设计所选截面计算,根据合适的计算结果,统计钢柱用钢量以控制异型柱用钢量的上下限。
上述方法没有可依据的计算公式及条文,对偏轴引起的附加弯矩对整体的影响没有更多处理,这也是笔者只在二三层住宅设计中应用,没在更高的工程里使用异型钢柱的原因。笔者提出异型钢框架方案,希望得到大家的批评指正。
二、设计细节的问题
1、 整体计算时选取合适的结构阻尼比根据抗震规范要求,除专门规定外,建筑结构的阻尼比应取0.05,当阻尼比不等于0.05时,地震影响系数曲线应进行修正,钢结构相关阻尼比选取值见表 1。
表 1 不同结构阻尼比应用值
从表 1 中数据可以看出,不同的钢结构体系有不同的地震影响系数,如果在结构分析时错误选择阻尼比对设计结果会产生较大影响,其中钢管混凝土和钢-砼混合结构由于是两种材料共同作用,在选取阻尼比时,应根据两种材料应用比例综合考虑阻尼比,结构整体刚度越柔,阻尼比选值越低。
2、刚接柱脚设计
常见柱脚分埋入式、外包式、外露式。在住宅设计中多采用外露式,相比其它两种方式,其现场安装、定位方便。
在设计时应注意,柱脚的刚度是靠底板的弹性变形或塑性变形来实现的,这就意味着整个结构变形包括钢结构本身变形及底板受拉变形后引起的整体变形,如在分析内力时视外露式为刚性柱脚,设计中要考虑层间位移角限值要有一定的富裕,同时应考虑底层钢柱弯矩反弯点下移引起的柱顶弯矩增大。
根据节点设计要求,为保证罕遇地震时不发生柱脚节点先于钢柱破坏,柱脚节点连接处的极限抗弯承载能力应大于 1.2 倍钢柱的全塑性受弯承载力(Wpnx·f)才可以,常见设计方法是根据柱脚反力来确定柱脚螺栓直径、连接焊缝,这样只能保证柱脚节点在多遇地震作用下具有一定强度而不破坏,而柱脚弯矩设计值所需截面抵抗模量一般小于钢柱本身截面抵抗模量(Wx),以H628X260X10X14 工字钢为例,1.2·Wpnx/Wx=1.36 倍,外露式很难保证这项设计要求。
而采用其它两种柱脚方式在转递钢柱内力时很容易满足前项要求,设计中传力明确、计算容易、构造简单、节省钢材。插入式柱脚构造相比埋入式更简单,大部分书籍认为可靠性不如埋入式,建议用于单层钢结构厂房,不适合高层建筑钢结构。
笔者认为在多层建筑钢结构可以采用,因为在许多工业项目中,单层厂房层高多在 10~30m,厂房内设多台吊车及大量检修平台,单柱荷载及地震作用往往大于普通住宅的情况,多层住宅柱脚在概念设计和计算设计都满足规范要求的情况下,采用插入式是没有问题的。新钢结构规范也增加了插入式柱脚的设计和构造规定。
3、楼板设计
楼板有预制楼板、现浇楼板、组合楼板等。采用预制楼板时应考虑预制板由于温度变化、荷载分布等原因,造成楼板接缝处开裂形成的单侧翼缘附加弯矩影响,即钢梁平面内整体抗弯应力与翼缘平面外抗弯应力双向组合后要满足折算应力限值,有些项目将楼板搁置在下翼缘上尤其要注意这个问题。
压型钢板组合楼盖在钢结构住宅中应用很多,整体分析时要考虑组合板的各向异性对框架梁的影响,包括根据楼板设置情况确定连续板或简支板、传力路径是单向还是双向、组合钢梁是按强边还是弱边组合造成的刚度差异;楼板设计时要避免集中单向布置楼板,使结构体系形成横向或纵向承重,做到合理布置组合楼板,尽量形成双向承重结构。
4、梁柱刚性连接设计
梁柱间刚性连接计算可按常用设计法或全截面受弯设计法进行,当钢梁翼缘的抗弯承载力大于整个截面承载力的 70%时,可采用常用设计法进行设计,小于 70%时,应采用全截面抗弯设计法,在住宅设计中,钢梁多属于前者,常用设计法计算原则为翼缘和腹板分别承担弯矩和剪力,普遍认为计算容易,结果偏于安全。
事实上根据多高层房屋钢结构梁柱刚性连接节点的抗震设计和多高层房屋钢结构梁柱刚性节点的设计,不做任何处理的将钢梁与钢柱进行栓焊等强连接是很难达到强节点弱杆件的设计要求,对加强式节点设计有设计及构造详细说明。
具体做法主要有三种方式:梁端翼缘加焊楔形盖板、梁端底部加腋、犬骨式连接。通过笔者在实际应用后认为,三者都存在增加施工难度的问题。第四种方式:梁端翼缘加宽方式,但在标准图集中不作为主推形式介绍,当建筑对梁宽没有要求的情况下,这种连接方式最为实用、便捷。
三、设计标准的问题
1.“轻型”钢结构概念问题
近年来因“轻型门式刚架房屋”的出现,在许多设计人包括结构设计人员的头脑中形成一种轻(质量)钢材概念,一遇到附属建筑设施或看似不重要的结构时就提出用“轻钢”来解决,却不注重该部分对主体结构的效应分析,事实上结构概念设计时应清楚,“轻型”实际上是指结构承受相对较轻的荷载,住宅设计中不会因为采用钢结构而减少荷载使用标准,结构体系无论采用钢还是混凝土,构件效应分析是没有原则上区别的。
2.多高层钢结构设计区别
根据规范有关条文,包括钢结构抗震调整系数,框架柱长细比,框架构件宽厚比等控制条款,均以 12 层作为区分点,因此可以理解为高层钢结构是指 12 层以上的建筑物。高规中高层是指 10 层及 10 层以上或房屋高度超过 28m 的建筑,这其中包括混合结构,再参考国外部分国家高层起始高度多设在 25~30 米或 8 至 11 层。
由此看来我国的多层钢结构适用范围要高于普通结构,也高于国外标准。多高层钢结构不仅构造不同,相关抗震调系数也不同,限值差别太大,在前面表 1 已说明,笔者认为此区分过于宽泛,举例说明一下:层高平均 4m,12 层建筑物高度 48米,是高规中 28 米限值的 1.7 倍,这就产生下面的问题,在混合结构中,混凝土结构应按高规构造设计,钢结构可以按多层构造设计,执行了两种标准。
3、《钢结构设计规范》
对住宅结构设计指导作用不大新版规范延续了工业建筑钢结构设计指导思想,例如在变形允许值按厂房构件进行分类,对民用建筑构件不做细分;温度区段设置要求以排架结构方式进行划分而不考虑纵横向承重体系、钢混组合结构的特点来区分,特别是强制性条文第 8.1.4 条“结构应根据其形式、组成和荷载的不同情况,设置可靠的支撑系统。
在建筑物的每一个温度区段或分区建设的区端中,应分别设置独立的空间稳定的支撑系统。”从文字上理解,钢结构不应该采用无支撑的纯框架结构,这显然与实际应用不符,设置支撑与否应以结构设计需要来确定,根据条文说明也可以知道这是一个原则规定,但作为强制性条文,必须严格执行值得商榷,民用建筑在使用要求上不同于工业建筑,包括一些结构体系也存在差异,应区别对待。
相比其他规范不断完善抗震部分内容,新版只在总则中提到应符合相关抗震规范的规定,似乎抗震设计在钢结构中并不重要,实际上在北岭和阪神地震后,国外开始纷纷重视钢结构抗震设计的研究,国内也有很多文章介绍,应该有很多成果可以总结成文的。我国抗震规范规定应根据抗震设防烈度采取不同的抗震措施,而钢结构抗震要求却没有任何区别也是不妥的。
四、设计钢结构住宅应尊重住宅使用的根本要求
钢结构住宅是今后发展的一个重要方向,但钢结构仅仅是建筑中承重体系、服务部分,它不是建筑使用中的主要成分,钢结构住宅设计首先要遵循住宅建筑设计的一般原则,然后才是发挥钢结构的优势,单纯突出钢结构而不考虑生活的舒适性、不能满足人文要求的钢结构住宅项目是没有市场的。
对于钢结构住宅不能因为要推广钢材在建筑中的应用而简单、强行在住宅结构中使用,这样作对推广钢结构住宅没有实际意义。相对而言公建、体育场馆、工业厂房等是钢结构在建筑中最能发挥其特长的领域,近年来,我们已经深刻感觉到这种应用变化。
装配式钢结构+bim技术,看看人家是怎么做高层住宅的
建筑装配化采用BIM技术,可以具有如下优点:
1 、预制构件生产精度高。标准构件在工厂预制,为了在现场精确的拼装,要求构件在生产时,精细化程度高。BIM技术的三维精细化建模,解决了精细化的生产和管理问题。
2、现场拼装组装精度高。采用BIM技术的施工模拟,可以在拼装前,进行虚拟建造,论证现场拼装的合理性和准确性,避免了实际拼装中的返工和错误。
钢结构住宅建筑案例的介绍就聊到这里吧,感谢你花时间阅读本站内容,更多关于钢结构工程典型案例、钢结构住宅建筑案例的信息别忘了在本站进行查找喔。微信号:ymsc_2016
相关文章
发表评论
评论列表
- 这篇文章还没有收到评论,赶紧来抢沙发吧~