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浅谈四川轻钢结构设计

作者:admin 发布日期:2019/7/15 关注次数: 二维码分享


结合轻钢结构优点、轻钢结构的构造特点和设计要点,提出其在建筑应用中存在的问题及建议,对轻钢结构设计有一定的意义,同时也为建筑业的发展提供参考;


一、轻钢结构的概述

轻钢结构是指轻型钢结构建筑体系,一般是结构荷载比较小,结构杆件也比较小,构件壁厚比较薄的一类结构。轻钢结构是以热轧轻型H型钢、轻型焊接型钢、高频焊接型钢、冷弯薄壁型钢、薄钢板和薄壁钢管等高效能结构钢材和高效功能材料为主,以各类高效装饰连接材料为辅组装而成,能满足建筑特定使用功能和特定空间需求的轻型全装配钢结构建筑。

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二、轻钢结构的优点

1.结构自重轻,抗震性能好:大幅减少基础造价,尤其适用于地质条件较差的地区;钢结构属于柔性结构,自重轻,结构地震反应小,用于结构抗震措施的费用少,适用于地震多发区。

2.施工周期短:轻钢结构的所有构件均可以由工厂标准化生产,质量稳定,现场拼装,全部干作业施工,不受环境季节影响,对一般规模较小的工业厂房仅需45天~60天,而若采用钢筋混凝土建筑则要8个月~12个月左右。

3.综合经济效益好:由于施工周期短,可以提前投入使用,提前获取投资效益;因为钢结构建筑的自重轻,一般情况下不需要做桩基,可以节省投资。根据目前我国的市场价格,轻钢结构的造价已经低于钢筋混凝土结构,当跨度越大时,其优势更为明显。

4.环保性好:无噪声、无污染。建筑材料可拆卸,并100%回收,符合国家土地资源政策、环保政策和可持续发展战略,是环保型建筑的典范。

5。舒适性更好:采用新型轻质围护材料,不霉变,不助燃,不虫蛀;装修一次到位,少维修;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。


三、轻钢结构的构造特点

1.抗侧力结构系统。抗侧力结构系统可分为纯钢框架体系、(框架)支撑体系、(钢框架)混凝土剪力墙体系、周围抗侧力体系等。对于轻钢结构体系的选择,可根据建筑平面设计的要求灵活处理,综合使用不同的抗侧力体系。

2.楼面屋盖系统。楼面和屋盖都必须有足够的强度、刚度和稳定性,同时应当尽量减小楼板厚度,增加室内净高。(压型钢板)混凝土组合楼盖是目前应用较为广泛的形式。其楼盖由C形轻钢格栅与铺于格栅上的薄板组成。楼面有三种做法:高密度木纤维水泥板;满铺压型钢板再浇筑20mm的陶粒轻骨料混凝土;满铺定向木纤维板或高密度层压胶合板。

3.墙体结构。目前,墙体主要分为自承重式和非自承重式。自承重墙体主要包括用于外墙的加气混凝土块、轻钢龙骨加强板、太空板等,以及用于内墙的石膏板、轻钢混凝土板、水泥刨花板、稻草板等。外挂的非自承重式墙体材料主要有彩色压型钢板、彩色压型钢夹芯板、玻璃纤维增强外墙板等。结构的承重墙一般为内横墙。为提高墙柱的稳定性,一般墙柱高度范围内设三道轻钢拉条。采用非自承重式墙体材料,需设置墙梁用以悬挂外围护结构。门窗洞口上下要布置。墙梁多采用C形或Z形冷弯薄壁型钢,尺寸取决于跨度(刚架间距)和墙距(板跨)。

4.建筑保温节能技术。为确保建筑物达到保温效果,一般除了在墙的墙柱间填充玻璃纤维外,在墙外侧再贴一层保温材料,有效隔断了通过墙柱至外墙板的热桥;楼层之间格栅内填充玻璃纤维,减少通过楼层的热传递;所有内墙墙体的墙柱之间均填充玻璃纤维,减少户墙之间的热传递。

5。建筑防火技术。火灾是对钢结构建筑的很大危害,钢材虽为非燃烧材料,但钢材不耐火,对于轻钢结构尤其要注意防火技术的应用,所以,钢结构不仅要进行结构的抗火设计,还要采用防火措施保护。目前常用的防火措施有防火涂料法、隔离法、实心包裹法、膨胀漆覆盖法。

6.建筑隔声技术。轻钢建筑中,将玻璃棉填充在内外墙及楼盖格栅之间,能有效阻止通过空气传播的噪声,而对于通过固体传播的冲击声,有两种处理办法:对于分户墙用两道墙柱构成带有中间空隙的两道墙体;而对于吊顶用的固定石膏板的小龙骨,用带有小切槽的弹性构造以有效减少楼层间的固体声传播。


四、轻钢结构的设计要点

1.柱脚设计。轻钢结构中柱脚采用铰接还是刚接形式应该根据具体工程情况,综合考虑房屋高度、风荷载大小、有无吊车、吊车吨位大小和工作情况及土质情况等因素进行设计。一般设计要求中,工业厂房并且内有5t以上桥式吊车时,柱脚宜采用刚接;门式刚架柱脚与基础宜采用铰接。

2.钢架柱与梁。轻钢结构钢架柱和梁的设计主要应进行梁柱板件的宽厚比限值计算、梁柱构件的强度计算、梁腹板加劲肋的配置、钢架柱整体稳定计算等。钢结构住宅一般为大开间,钢架柱在两个方向都承受较大的弯矩,同时应该考虑强柱弱梁的要求。

3.檩条支撑构件设计。檩条可分为实腹式檩条、空腹式檩条和格构式檩条,优先采用实腹式构件。实腹式檩条宜采用卷边槽形和带斜卷边的Z形冷弯薄壁型钢。檩条一般设计成单跨简支构件,实腹式檩条尚可设计成连续构件。


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