一.钢结构建筑发展前景
2.随着奥运会众多场馆的建设,以及后来的世博会展馆件建设,中国的钢结构建筑得到了很大的发展。计算机技术发展得如此之快,极大地提升了现代建筑的发展和施工技术水平,现代建筑中,钢结构的发展也比较迅速,而且持续到今天。钢材是一种不会燃烧的建筑材料,它具有抗震、抗弯等特性。在实际应用中,钢材既可以相对增加建筑物的荷载能力,也可以满足建筑设计美感造型的需要,
还避免了混凝土等建筑材料不能弯曲、拉伸的缺陷,因此钢材受到了建筑行业的青睐,单层、多层、摩天大楼,厂房、库房、候车
a、材料强度高
钢的容重虽然较大,但强度却高得更多,与其他建筑材料相比,钢材的容重与屈服点的比值小。在相同的载荷条件下,采用钢结构时,结构的自重常较小。当 跨度和荷载相同时,钢屋架的重量只有钢筋混凝土屋架重量的1/4-1/2,若用薄壁型钢屋架则更轻。由于重量较轻,便于运输和安装,因此,特别适用于跨度 大,高度高、承载大的结构,也适用于可移动、易装拆的结构。
b、安全可靠
钢材质地均匀,各向,弹性模量大,有良好的塑性和韧性,为理想的弹性—塑性体,较为符合作为计算基础的各向体的概念。因此,钢结构计算准确、可靠性较高,适宜于有特殊重要意义的建筑物。
c、密闭性较好
由于焊接结构可做到完全密封,一些要求气密性和水密性好的高压容器、大型油库,煤气罐、管道等板壳结构都适宜采用钢结构。
d、工业化生产程度高
钢结构的制造虽需较复杂的机械设备和严格的工艺要求,但与其他建筑结构比较,钢结构工业化生产程度高,能成批大量生产,制造精碗度高,采用工厂制造、工地安装的施工方法,可缩短周期,降低造价,提高经济效益。
e、具有一定的耐热性
温度在250℃以内,钢的性质变化很小,温度达到30℃以后,强度逐渐下降,达到450—650℃时,强度为零。因此,钢结构的防火性较钢筋混凝土为差, 一般用于温度不高于250℃的场合。在自身有特殊防火要求的建筑中,钢结构必须用耐火材料予以维护。
主要钢结构技术内容:
(1)高层钢结构技术。根据建筑高度和设计要求分别采用框架、框架支撑、筒体和巨型框架结构,其构件可采用钢、劲性钢筋混凝土或钢管混凝土。钢构件质轻延性好,可采用焊接型钢或轧制型钢,适用于超高建层建筑;劲性钢筋混凝土构件刚度大,防火性能好,适用于中高层建筑或底部结构;钢管混凝土施工简便,仅用于柱结构。
(2)空间钢结构技术。空间钢结构自重轻、刚度大、造型美观,施工速度快。以钢管为杆件的球节点平板网架、多层变截面网架及网壳等是我国空间钢结构用量极大的结构型式。具有空间刚度大,用钢量低的优点,在设计、施工和检验规程,并可提供完备的CAD。除网架结构外,空间结构尚有大跨悬索结构、索膜结构等。
(3)轻钢结构技术。伴随着轻型彩色钢板制成墙体和屋面围护结构组成的新结构形式。由5mm以上钢板焊接或轧制的大断面薄壁H型钢墙梁和屋面檩条,圆钢制成柔性支持系统和高强螺栓连接构成的轻钢结构体系,柱距可从6m到9m,跨度可达30m或更大,高度可达十几米,并可设轻型吊四。用钢量20~30kg/m2。现已有标准化的设计程序和专业化生产企业,产品质量好,安装速度快,重量轻,投资少,施工不受季节限制,适用于各种轻型工业厂房。
(4)钢混凝土组合结构技术。以型钢或钢管理与混凝土构件组成的梁、柱承重结构为钢混组合结构,近年来应用范围日益扩大。组合结构兼有钢与混凝土两者的优点,整体强度大、刚性好、抗震性能良好,当采用外包混凝土构造时,更具有良好的耐火和耐腐蚀性能。组合结构构件一般可降低用钢量15~20%。组合楼盖及钢管混凝土构件,还具有少支模或不支模、施工方便快速的优点,推广潜力较大。适用于随较大荷载的多层或高层建筑的框架梁、柱及楼盖,工业建筑柱和楼盖等。
(5)高强度螺栓连接与焊接技术。高强螺栓是通过磨擦力来传递应力,由螺栓、螺母和垫圈三部分组成。高强螺栓连接施工简便、拆除灵活、承载力高、kang疲劳性能和自锁性好、安全性高等优点,工程中已取代了铆接和部分焊接,成为钢结构制作及安装中的主要连接手段。在车间内制作的钢构件,厚板应采用自动多丝弧埋焊,箱形柱隔板应采用熔咀电渣焊等技术。现场安装施工中,应采用半自动焊技术和气体保护焊药芯焊丝及自保护药芯焊丝技术。
(6)钢结构防护技术。钢结构防护包括防火、防腐、防锈,一般是采用在防火涂料处理后无需再作防锈处理,但在有腐蚀气体的建筑中尚需作防腐处理。国内防火涂料种类较多,如TN系列、MC-10等,其中MC-10防火涂料有醇酸磁漆、氯化橡胶漆、氟橡胶涂料及氯磺化涂料等。在施工中应根据钢结构型式、耐火等级要求及环境要求选用合适的涂料及涂层厚度。