现代轻钢结构建筑及其在我国的应用论文_陈虹宇

现代轻钢结构建筑及其在我国的应用论文_陈虹宇

中国三冶集团有限公司 辽宁省鞍山市 114036

摘要:轻型的钢结构在传统上主要是指以前人们所熟知的由圆型的钢材、小型的角钢构成的跨度比较小的屋架、刚架结构,多数情况下都是使用在小型的厂房、仓库或一些临时搭建的建筑。轻型的钢材结构建筑物是一种全新的大众新接触的建筑结构,是用比较尖端的计算机技术帮助实现结构的图纸动画设计与制造,采用国内较领先的设计理论思想、材料的强度相对比较高的钢材、结构相对比较新型的结构体系,从而做到使承重构件的受力得到优化,对于新型的轻钢材料的开发和应用较为合理,拥有速度比较快的直接组装的技术和人员施工配合管理技术,使得轻型钢特别的广泛应用在工厂、厂房、零售批发中心的建筑仓库库房等结构的建设中。

关键词:现代轻钢结构建筑;应用;分析

引言

钢结构体系具有自重轻、工厂化制造、安装快捷、施工周期短、抗震性能好、投资回收快、环境污染少等综合优势,与钢筋混凝土结构相比,更具有在“高、大、轻”三个方面发展的独特优势。在全球范围内,特别是发达国家和地区,钢结构在建筑工程领域中得到合理、广泛的应用。钢结构行业通常分为轻型钢结构、高层钢结构、建筑钢结构、空间钢结构和桥梁钢结构5大子类。

1轻钢结构概述

在我国,轻型的钢结构大多普遍的应用于在烟草制造行业、轻工行业厂房、生产食品的行业的工厂和一些大型的超市的建造以及某些收费站等结构的建造中。由于过去对于用钢材建造造价的认知,在我国钢材构筑物一直被看做是相

对比较高的花费、结构设计和施工活动也都是相对来说比较复杂的建筑结构体系,除了那些一些尤其重要的比较大的结构外,一般的建筑物一般很少能够用到钢结构,由于我国对轻型的钢结构的快速发展和研究,轻型的钢结构在我国的建筑行业得到了很大的发展和应用。

2轻钢结构的优点

1)轻钢结构的建筑选用了轻型的屋顶结构和墙体类别,钢结构本身的重量就相对而言轻一点,同时具备较高的强度,在材料消耗与材料本身的体积方面都比较小。该结构对于地基承载力的要求比较低,因此降低了对于地基处理的成本。正因为轻钢结构具有自重轻的特点,所以间接的降低了运输和吊装等施工成本。由于钢的强度高,房屋的重量轻,当采用钢框架作为支撑结构时,建筑物可以被建造和更深,所需构件的截面较小,并且在同一建筑区域下的建筑空间利用率为:增加了5~7%。钢本身具有较好的延性,由此钢结构的延性也比较好,不仅如此,钢结构的抗震性能好,同时其硬度和强度都比较高,因此在结构生命周期内所受到的损伤轻,易灾后修复。

2)钢结构建筑的全部材料都可以通过工厂化生产,通过这种机械化的生产方式有利于提高材料的质量,从而进一步的提高了建筑质量,保证了施工和运营阶段的安全性。通过工业化生产,相对于钢筋混凝土结构需要消耗大量的时间准备建筑材料能够大幅度降低时间,加快工程的施工速度,进一步缩短工期。在施工现场进行施工时只需要将工厂加工的钢材运送至现场,进行吊装,这样能够减少现场的扬尘现象,提高文明施工,也能够降低施工现场的噪声污染。钢结构建筑的施工,受气温影响较小,从而打破了钢筋混凝土施工所有的局限性。

3)环境破坏和污染少,重建和拆除容易,材料的回收利用率高。

3轻钢结构的结构体系

轻型的钢结构的结构上的体系一般分为门形的刚架、多层的房屋建造的钢结构的体系、冷弯型的薄壁的钢结构的体系、金属类的桥拱型的波浪式的屋盖式结构体系。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆门形的刚架钢结构的体系顾名思义结构像“门”的钢结构框架,受力简单,结构简洁,是一种首选于现代化的工业加工厂房建设中的结构形式。多层的房屋建造的钢结构的体系,相较于钢筋混凝土结构的施工时劳动力费时费工、而且施工的速度较慢,具有施工时劳动力强度较低和建造的速度快的优势,所以,好多相对比较发达的国家中,二层到八层的公共型的建筑物或用来居住用的建筑物很多都是使用轻型的钢的框架结构。多层的房屋钢结构的体系主要是使用在一些小区的建筑楼,多层工业加工制造厂的厂房,学校的教学楼、一些中大行的医院建造、写字楼办公大厦、娱乐场所等公共建筑,超市楼、零售销售、百货等商业型的建筑物,以及老的建筑物增加加层高、改建扩建建工程等领域。在我国国内一些工厂的加工制造厂房和一些高层的商场的建造也开始采用多层的房屋钢结构体系。这些对于轻钢结构的研发壳使用在很大程度上都促进了其在我国建筑市场上的应用前景。直接压弯的薄壁型钢结构的体系主要由稍厚的普通的钢板或镀上一层锌后的钢板通过直接压拉等工艺制作成的,冷弯的薄壁型钢在以前大多应用于房顶、房屋隔开和围护型的结构等个构件,现如今,作为承重结构的主要承重构件在许多国家和地区被使用,也越来越多地被使用在单层、多层的建筑甚至别墅的建筑中,形成了以冷弯薄壁型钢为主的新型结构体系。

4轻钢结构应用分析

我国冷弯薄壁型钢结构体系的发展处于刚刚起步发展的状态,相对应用和研究还需要很大程度上的研究和发展。金属拱型波浪式的屋盖结构是使用彩色的钢板在现场通过现场制作滚压的施工方法碾压成波浪形态的一种屋盖结构体系,制作方法就是把成卷的彩色钢板压制成圆弧形像拱桥似的槽板,然后经过轧成一个一个像u形的连接或梯形波纹直槽板和将直槽板轧成拱型槽板两道成型工艺制作而成,金属拱型波浪式的屋盖结构把结构的承重和围挡的功能集于一体,没有梁和檩条、板件之间的相互钩锁连接不需要螺栓和焊接、有良好的防水性能、施工速度的速度相对比较快捷、耗材相对较少,广泛应用在厂房、仓库、商场和机库、军营等的建设中。从结构的形式来看,金属拱型波浪式的屋盖结构体系主要采用像拱桥似的结构体系,有结构在地面上的和不在地面上的两种形式,并且大多是没有窗户的封闭的屋盖式结构。由于是一种拱形的薄壳结构,所要研究的关键点就是要对拱壳的整体和局部稳定性进行受力分析,对于这种结构的设计理论还有待研究。

5钢结构建筑发展前景展望

5.1国家将重点支持轻钢结构建筑的建设

中国现在是一个钢铁生产大国,年产量高达3亿多吨,在发展钢结构建筑方面具有很大的潜力。在20世纪90年代,国家建设部、国家经济贸易委员会同意采用“轻型钢结构建筑建筑通用体系的开发和应用”作为我国重点技术创新项目,为发展钢结构技术奠定了基础。利用钢结构建筑的优点,具有吸引公众眼球、刺激消费、提高市场购买力等方面的作用。

5.2钢结构建筑建筑技术将不断发展

随着钢结构技术的大力发展,钢结构建筑将会越来越多的呈现在我们面前,大量适用于钢结构建筑的新材料也将不断涌现。与此同时,钢结构行业的建设标准和标准也将逐步完善。我相信,在不久的将来,钢结构建筑将给建筑产业和建筑业带来深刻的变革。

结语

通过本文对于轻钢结构的简要的介绍,我们可以了解到轻钢结构在我国建筑市场的发展前景,轻钢结构在我国的建筑市场已进入快速的阶段,得到了广泛的应用。同时我们还应注意到无论是轻钢结构的制造加工还是在现场的施工,我国与国外先进技术水平相比仍然有很大差距我国的技术人员还应继续努力,努力打造我国的轻钢结构产业水平。

参考文献

[1]叶继红.多层轻钢房屋建筑结构——轻钢龙骨式复合剪力墙结构体系研究进展[J].哈尔滨工业大学学报,2016,48(06):1-9.

[2]黄强,李东彬,王建军,陈长安,张鸣.轻钢轻混凝土结构体系研究与开发[J].建筑结构学报,2016,37(04):1-9.

论文作者:陈虹宇

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第27期

论文发表时间:2018/12/30

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