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轻钢结构绿色建筑设计方案和解析

2020-01-07

自进入20世纪90年代以来,我国钢结构建筑的发展十分迅速,特别是一些代表城市标志性高层建筑的建成,为钢结构在我国的发展揭开了新的一页。

轻钢结构的发展则是如火如荼,特别在工业厂房的建设中则很迅猛。从钢结构制造加施工企业数量的大幅增长就可窥见一斑。大好形势下,如何因势利导,抓好设计和施工质量,这是当前一个十分迫切的问题。钢构联盟就轻钢结构的优点、材料选择和设计中的注意点、塑性设计及腹板屈曲后强度的利用和蒙皮效应等作一概略介绍,利于读者对轻钢结构有一个比较全面的了解。

免拆轻钢结构

轻钢结构行业及其适用范围

所谓轻钢结构通常是指由下列钢材所构成的结构:

①冷弯薄壁型钢结构

②热轧轻型钢结构

③焊接或高频焊接轻型钢结构

④轻型钢管结构

⑤板壁较薄的焊接组合梁及焊接组合柱而构成的结构

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一.适用范围

这种结构由于其用度广、优势明显,已大量应用于单层工业厂房、多层工业厂房、办公楼以及高层建筑中的非承重构件等。对单层工业厂房而言,通常以H型钢,采用焊接连接作为梁柱,以C形或Z形轻钢板作檩条,屋盖系统或楼面系统用压型彩色钢板作面层,上面可浇混凝土,压型钢板既可作为钢筋,必要时也可以再配钢筋。墙面围护也可采用单层或夹层压型钢板,夹层板内部可充填各种保温层。

二.主要优点

⑴施工周期短:轻钢结构的优点是所有构件均可以由工厂制作现场拼接安装,对一般规模较小的工业厂房仅需45d至2个月,而若采用钢筋混凝土建筑则要8~12个月左右。

⑵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;由于采用色彩鲜艳的彩色压型钢板,美观华丽,改善了周边环境的动态感;因为建筑物本身的自重轻,一般情况下不需要做桩基,可以节省投资;由于采用了聚苯已烯泡沫夹心板或单板加保温棉等措施后,使保温、隔热和隔章等效果良好。彩色钢板是以镀锌为基板又用硅酮作为表面,经两除两烘加工而成,耐久性也较好,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,当厂房的跨度越大时,其优势很明显,这也是它赖以竞争的一大优势。

⑶抗震性能好:由于钢结构属于柔性结构、自重轻,因而能有效地降低地震响应及灾害影响程度,极有利于抗震。我国是一个多地震区国家,在地震区建筑中应多多推广应用钢结构,必可大大减少地震灾害和人员伤亡。唐山地震的惨痛教训应予记起。目前,天津市已正式启动轻钢结构住宅。

⑷宜于拆卸搬迁:一旦业主对所造厂址不满意或外界环境发生意想不到的变化,则整个建筑可在很短时间内拆迁,损失极小,而所有这些是钢筋混凝土建筑所无法具备的。

正是由于轻钢结构的诸多优点,而且随着近年来防火、防腐新产品的不断出现,已较好地解决了轻钢结构抗腐蚀性差的缺点,使得它在工业厂房以及民用设施中获得了广泛的应用。

钢结构一般分为普通钢结构和轻钢结构,它们之间并无明显的界限。其计算规则都是一样的。所谓轻钢结构,一般是结构荷载较小,结构杆件也较小,构件壁厚较薄的一类结构,一般采用门式钢架、屋架和网架为主要承重结构。正因为轻钢结构上作用的荷载较小,所以,使得结构效应产生的内力一般较小,这就使得结构的强度往往不成问题,而由于构件断面较小,截面惯性距较小,使得结构的刚度也随着减小,结构的整体和局部稳定成为在设计中必须引起重视的主要问题。这就是轻钢结构自己的特点。了解了这个特点,我们就可以采取相应的措施,比如可以采用增加支撑和拉条,以满足杆件的长细比要求,增设加劲肋以满足构件的局部稳定等。

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