摘要:随着经济的不断发展,和装备制造业的发展与成熟,现代轻钢结构建筑已经在我国呈现出了新的发展态势。现代轻型钢结构建筑目前已经被广泛的应用于各种类型的工业生产中和公共设施与住宅的建设过程中。现代轻钢结构的外形比较美观,且具有造价低廉的优势,受到了各行各业的广泛欢迎。作为目前国内外应用和发展迅速的新型结构型式,轻型钢结构建筑已广泛应用于各类工程和建筑中。主要通过对多层轻钢结构的住宅和房屋的设计进行分析,结合现代轻钢结构建筑在国内外的应用,对国内外的轻钢结构的应用和发展现状进行分析和总结,对轻钢结构体系中的设计、计算、节点等进行阐述,探究出解决目前轻钢结构应用中问题的策略和措施,给轻钢结构的未来设计提供更好的平台和前景。
关键词:现代轻钢;建筑结构;应用
前言
现代轻钢结构是目前建筑设计施工当中被普遍运用的一种新型的钢结构。此种类型的钢结构凭借自身的优势,己经得到了各行各业的广泛使用。现阶段,对轻钢结构体系进行必要的计算,并对轻钢结构在应用,存在的问题进行分析,能够促进轻钢结构在建筑工程中的发展促进我国建筑企业的发展。
一、现代轻钢结构的概述
1.1现代轻钢结构的简介
钢筋结构中主要构件的钢板的厚度小等于10mm米的钢板称为轻钢结构。与重钢结构相比,轻钢结构比重钢结构更具有生命力,轻钢结构的使用范围涉及到工农业、商业和服务性的建筑当中,同时还可用于旧房、危房的改造、加固等,故此备受业主的欢迎。随着科学技术的发展和提高,在传统轻钢结构的基础上,出现了新的以变截面门式钢架和彩色压型钢板为标志的新型钢结构体系,这种新型钢结构体系是现代轻钢结构的标志性特点和代表。
1.2现代轻钢结构的特点
现代轻钢结构不仅囊括了传统轻钢结构中的所有优点,同时,与传统轻钢相比,现代轻钢结构更加突出了“轻”的特点。现代轻钢结构的“轻”,主要体现在以下几个方面:一是现代轻钢结构的围护采用的是轻型材质,轻质围护结构的作用是大幅度减少了受恒载荷量和地震作用的影响,这样可以减轻基础结构的重量;二是现代轻型钢结构采用先进的设计理念,运用高强度的钢筋材质和新型的结构体系,从而优化了轻钢结构承重的构件面积,减轻了结构用钢的重量;三是采用标准化和工厂化对现代轻钢结构进行制造,同时利用小型机器进行吊装,不但减轻了劳动的强度、加快了施工的速度,也减轻了综合施工的费用和成本;四是现代轻钢结构具有造型轻巧美观、建筑表现能力强的特点[2]。
其中轻钢结构还具有以下优点:强抗震能力,可应用到地震多发地带,最强抗震力可达8级;抗风性能好;保温性能好;还具有耐久性、健康性、舒适度好等优点。更重要的是轻钢结构安装方便快捷、材料环保节能。
1.3现代轻钢结构的发展现状
二十世纪初,现代轻钢结构型的房屋建筑体系开始诞生,二战期间,轻钢结构建筑广泛应用于高速度和高效率占地机库和军营之中,因此得到了快速的发展,自四十年代以来,门式钢架结构等新型的钢结构体系开始出现。国外诸多国家也在积极推动这种节能环保的轻钢结构的设计研究,到目前为止,轻钢结构已经被大多数的发达国家广泛应用于现代建筑中。其中英国将轻钢结构投入应用到90%的单层非居住类建筑结构和60%的多层非居住类建筑结构中,美国在新型钢结构体系的分析、理念的设计和方法及工艺制造方面都达到了世界先进水平,并且开发了多项专利产品和专门的设计软件。
受历史原因的影响,我国的轻钢结构普遍存在着工程造价高、设计和施工极为复杂等特点,高成本和高难度的新型钢结构很少运用到我国的普通建筑中,除了特别重要的大型建筑结构以外。指导二十世纪八十年代,宝山钢铁公司是我国大面积应用轻钢结构的开端。九十年代初,我国积极引进国外的新型钢结构体系,结合我国钢产量的提高,极大的促进了我国轻钢结构的发展。
二、现代轻钢结构建筑的不足
由于受到一些历史原因的影响,现代轻钢结构虽然具有比较鲜明的优点,但是在应用的过程中却有着显著的不足。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆由于轻钢结构的成本较高,很多建筑没计中无法承担起昂贵的费用,因此,这种高成本和高难度的新型钢结构基本上不会应用到我国的普通建筑中,只会用于大型建筑中。因此,在轻型钢结构的发展过程下,减轻其生产和使用成本十分关键,这样能够扩大其在我国各行各业中的使用范围。
三、我国对现代轻钢结构建筑的主要应用
(一)门式钢架在我国的应用
门式钢架结构在我国得到了广泛的应用。这种结构体系要是将门式钢架作为主要的称重结构,在我们国家的建筑设计当下制造、应用以及安装技术都己经变得相当成熟,有些重要的门式钢架结构的建筑而积也有了显著的扩大,这种钢架结构体系己经得到了越来越广泛的应用,这是现代轻钢结构建筑在我国的一项重要应用。这项技术的应用,能够有效的提高我们国家建筑工程的质量和水平,促进我国建筑行业的迅速发展。
(二)多层房屋钢结构在我国的应用
在我国的一些建筑工程施工过程中,经常会用到多层房屋钢结构,将这种结构与棍凝土结构进行比较过后,能够发现,多层房钢结构的劳动强度比较低,不会给施工工人造成过重的劳动强度,与此同时,应用这项钢结构体系,还能够有效的增加施工速度,缩短工期,为建筑企业带来更为丰厚的经济利益。多层房屋钢结构也属于现代轻钢结构的一个种类,我国对这种类型的钢结构体系进行应用,虽然还处在一个相对不太成熟的阶段,但是,在未来建筑行业的发展过程中,多层房屋钢结构将会成为现代轻钢结构建筑发展下的一项主要类型。
(三)冷弯薄壁结构在我国的应用
现代轻钢结构建筑中,有一种结构体系被称之为冷弯薄壁型钢结构,这种类型的钢结构主要是将2毫米左右的普通钢板进行冷压而形成的,这种钢结构体系要有方形以及C型,这些类型的钢结构在我国也还没有被广泛的发展起来,这种钢结构体系要的制作材料是由镀锌钢制作出来的,制作之后,需要相关的检测人员对此钢结构进行功能方面的检测,以便能够有效保证钢结构的强度和性能。
四、新型钢结构体系及其在我国的应用
4.1门式钢架结构
门式钢架结构体系主要是以门式钢架为主要承重结构的一种新型钢结构体系,目前现在我国的设计、应用和制造安装技术已渐趋成熟,年平均新增门式钢架结构的建筑面积达20万m2,应用范围也越来越广泛。
4.2多层房屋钢结构
与钢筋混凝土结构相比,多层房屋钢结构体系具有低劳动强度和高施工速度的优势。在我国,这种钢结构体系的应用还处于初级阶段,但是这种结构势必会成为未来多层轻钢结构建筑的主力应用之一。
4.3冷弯薄壁型钢结构
冷弯薄壁型钢主要由厚度为0.5到3.5毫米的普通钢板和镀锌钢板经过冷压、冷弯制成,它主要包括C形、Z形和方形等基本形状。冷弯薄壁型钢结构体系在我国也处于起步阶段,主要采用的制作材料是镀锌C型钢制作出样品房,并对该样品结构进行了功能作用方面的检测。
4.4金属拱型波纹屋盖结构
采用彩色钢板现场滚压制作而成的屋盖结构称之为金属拱型波纹屋盖结构,这种结构把承重和维护联合起来,同时具有良好的防水性、施工速度快和低用钢量等特点90年代初期,我国从美国引进了这种结构体系技术,目前我国在这方面的制造施工技术也已逐渐成熟,现已拥有多个厂家具有自主知识产权的成型机构,该类型的结构年增长量超过百万平方米。
小结:目前,现代轻钢结构建筑在我们国家已经被广泛的应用到生产生活中的多方面,但是,这项技术的发展仍然存在比较严重的问题。现阶段,我们国家的轻型钡结构的技术水平与发达国家相比还存在一定的差距。因此,需要相关部门与领导,积极转变观念,对钢结构的设计理论进行完善,并充分的选择新型的材料进行钢结构建设。
参考文献:
[1]彭晓彤;林晨;满杰.轻钢结构住宅体系发展现状[J].四川建筑科学研究.2008.10.6-7
[2]徐凌;朱浮声.新型轻钢结构住宅体系及其应用[J].鞍山科技大学学报.2009.04.1-3
论文作者:屈棚
论文发表刊物:《基层建设》2019年第5期
论文发表时间:2019/4/30
标签:结构论文; 轻钢论文; 钢结构论文; 体系论文; 建筑论文; 钢架论文; 在我国论文; 《基层建设》2019年第5期论文;