導(dǎo)語：如何才能寫好一篇鋼結(jié)構(gòu)，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

鋼結(jié)構(gòu)件的防火方法主要有涂料保護(hù)、防火板保護(hù)、混凝土保護(hù)、柔性卷材保護(hù)、無機(jī)纖維保護(hù)、結(jié)構(gòu)內(nèi)通水冷卻保護(hù)等。其中，涂刷防火涂料施工方便、重量輕、成本低、不受構(gòu)件幾何形狀限制，應(yīng)用范圍最廣，效率最高。

要使鋼結(jié)構(gòu)材料在實際應(yīng)用中克服防火方面的不足，必須進(jìn)行防火處理，其目的就是將鋼結(jié)構(gòu)的耐火極限提高到設(shè)計規(guī)范規(guī)定的極限范圍。防止鋼結(jié)構(gòu)在火災(zāi)中迅速升溫發(fā)生形變塌落，其措施是多種多樣的，關(guān)鍵是要根據(jù)不同情況采取不同方法，如采用絕熱、耐火材料阻隔火焰直接灼燒鋼結(jié)構(gòu)，降低熱量傳遞的速度推遲鋼結(jié)構(gòu)溫升、強度變?nèi)醯臅r間等。但無論采取何種方法，其原理是一致的。防火涂料就是一種近年來比較先進(jìn)的防火技術(shù)措施。

二、鋼結(jié)構(gòu)防火涂料防火原理及組成

鋼結(jié)構(gòu)防火保護(hù)的原理是采用絕熱或吸熱的材料阻隔火焰直接灼燒鋼結(jié)構(gòu)，降低熱量向鋼材傳遞的速度，推遲鋼結(jié)構(gòu)溫升和強度減弱的時間。根據(jù)《鋼結(jié)構(gòu)防火涂料》(GB14907—2002)，鋼結(jié)構(gòu)防火涂料定義為施涂于建筑物及構(gòu)筑的鋼結(jié)構(gòu)表面，能形成耐火隔熱保護(hù)層以提高鋼結(jié)構(gòu)耐火極限的涂料。目前，國內(nèi)外鋼結(jié)構(gòu)防火涂料主要有基體樹脂、催化劑、成碳劑、發(fā)泡劑等組成。

1.基體樹脂

基體樹脂與其它組分配伍，既保證了涂料在正常條件下具有各種使用功能，又能在火焰灼燒或高溫條件下具有難燃性和優(yōu)良的膨脹發(fā)泡性能。通常情況下，丙烯酸樹脂防火涂料的炭化層質(zhì)量較高，故通常采用丙烯酸樹脂作為主成膜物，并對其進(jìn)行改性，以提高涂料的整體效果。

2.催化劑

催化劑是一種能在一定條件下分解出磷酸的物質(zhì)，分解出的酸使多元醇脫水，從而使之形成不易燃的三維空間結(jié)構(gòu)的炭化層。通常，磷酸三聚氰胺的水溶性較聚磷酸胺小，且兼具催化和發(fā)泡雙重功效，目前主要選用磷酸三聚氰胺為催化劑。

3.成碳劑

成碳劑是涂層在高溫下形成不易燃三維空間結(jié)構(gòu)的泡沫碳化層的物質(zhì)基礎(chǔ)，對泡沫炭化層起骨架作用。成碳劑在分解溫度上要和催化劑相匹配，當(dāng)采用聚磷酸胺作催化劑時就應(yīng)用熱穩(wěn)定性高的含高碳多羥基化合物作成碳劑，如季戊四醇、二戊季醇超薄型防火涂料用于廣東大亞灣核電站廠房屋架上已達(dá)十幾年之久，仍可正常使用。但其缺點是施工時氣味大、涂層易老化，淀粉等。使用淀粉做成碳劑，涂層的耐水性問題不易解決，而二季戊四醇由于其價格原因，在國內(nèi)也很少使用，目前國內(nèi)普遍采用季戊四醇作為防火涂料的成碳劑。

4.發(fā)泡劑

膨脹型防火涂料只有在發(fā)泡劑的作用下，才能在高溫火焰下產(chǎn)生膨脹層。發(fā)泡劑遇火分解并釋放出氨、水、二氧化碳、鹵化氫等不燃性氣體，使涂層在到達(dá)軟化點的情況下發(fā)泡膨脹，形成海綿狀結(jié)構(gòu)。

三、存在的技術(shù)問題

1.耐久性

由于厚型防火涂料存在自重大，裝飾性差，因此只能應(yīng)用在某些對外觀要求不高的室外鋼結(jié)構(gòu)。廣泛應(yīng)用的是薄型和超薄型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料，特別是超薄型。此兩類涂料所使用的主要原料聚磷酸銨、三聚氰胺和季戊四醇均耐水性不良，存在隨著環(huán)境、時間等溶出、分解、降解和老化等問題，因此，此類涂料必定會隨著時間的推移防火性能有所下降，而目前還沒有找出一種評定防火涂料耐久性的方法。檢測報告所給出的耐火極限是涂料涂后保養(yǎng)1至2個月的檢驗結(jié)果，但火災(zāi)的發(fā)生是不可預(yù)測的，火災(zāi)可能是在涂料涂后的1年，也可能在涂后的10年發(fā)生，因此膨脹型防火涂料最主要的就是耐久性問題。

2.安全性

目前的膨脹型鋼結(jié)構(gòu)防火涂料遇火有可能釋放出氨、HCN、鹵化氫、一氧化氮、二氧化氮、一氧化碳、二氧化碳、氯、溴等有毒有害氣體。如果這些氣體的濃度超過了人體忍受極限，便會對未逃離火場的人員以及消防人員造成危害。

3.生產(chǎn)、施工

國內(nèi)多數(shù)鋼結(jié)構(gòu)防火涂料生產(chǎn)企業(yè)的規(guī)模不大，生產(chǎn)工藝流程自動化水平不高，有部分企業(yè)還處于手工作坊式在操作，不少產(chǎn)品的配方工藝大同小異，對專用于防火涂料的原料研究不夠，對原材料的檢測、控制不夠，生產(chǎn)過程的檢測手段不全，施工設(shè)備有待改進(jìn)提高，與防銹漆的配套性也不能進(jìn)行嚴(yán)格的檢驗。

4.測試方法

鋼結(jié)構(gòu)防火涂料作為一類功能性涂料，其性能主要有理化和耐火兩方面組成。同樣耐火極限的防火涂料因其應(yīng)用環(huán)境不同、受火類型不同，對基材的保護(hù)作用也就不同。

5.檢測標(biāo)準(zhǔn)方面

GB14907-2002《鋼結(jié)構(gòu)防火涂料》對同種防火涂料只規(guī)定一種涂層厚度的檢驗報告，而實際工程中由于鋼梁、鋼柱、鋼樓板規(guī)范所要求的耐火極限各不相同，例如室內(nèi)厚度為2mm的超薄型防火涂料檢測報告出具耐火極限為1.5h，實際工程要求鋼梁、鋼板、鋼柱耐火極限分別為1.5h、1.0h、2.0h。對鋼板、鋼柱應(yīng)采用何種厚度的防火涂料進(jìn)行保護(hù)，目前無論從理論界或是實際工程均缺乏相應(yīng)的研究。

6.檢測標(biāo)準(zhǔn)構(gòu)件與實際工程構(gòu)件的差異性

耐火極限檢驗中使用的基材是Q235的標(biāo)準(zhǔn)I36b或I40b熱軋普通工字鋼梁，而實際工程運用中，鋼構(gòu)件的截面尺寸各種各樣。檢驗報告中描述的鋼梁與實際工程中的鋼構(gòu)件并無完全的對應(yīng)關(guān)系，實際使用的鋼構(gòu)件和標(biāo)準(zhǔn)鋼梁間應(yīng)該如何進(jìn)行換算，如何確定實際使用的鋼構(gòu)件的涂層厚度，國家尚無規(guī)定。

四、相應(yīng)對策

1.對鋼結(jié)構(gòu)建筑進(jìn)行科學(xué)的防火保護(hù)

目前，我們通常使用的方法有：鋼結(jié)構(gòu)表面噴涂防火涂料；用現(xiàn)澆混凝土作外包層；鋼構(gòu)件內(nèi)充水等，其中應(yīng)用最為廣泛的是鋼結(jié)構(gòu)表面噴涂防火涂料。

2.加大宣傳培訓(xùn)教育的力度

防火工程造成的火險隱患原因是多方面的，但很重要的一個原因是思想認(rèn)識不到位，輕視火災(zāi)預(yù)防，對違規(guī)施工存在僥幸心理。消防部門應(yīng)利用報紙、廣播等形式廣泛宣傳鋼結(jié)構(gòu)阻燃處理的重要性和必要性，適時組織設(shè)計、施工單位進(jìn)行消防培訓(xùn)，提高設(shè)計、施工人員的業(yè)務(wù)理論水平和執(zhí)法守法意識。3.加強對防火涂料市場的規(guī)范管理

凡是防火涂料的生產(chǎn)廠家必須有國家檢測機(jī)構(gòu)檢測合格的報告，方準(zhǔn)出廠銷售，并應(yīng)附有使用說明書，標(biāo)明技術(shù)性能、制造批號、儲存期限、適用范圍；消防監(jiān)督部門應(yīng)對每批防火涂料進(jìn)行出廠前的質(zhì)量抽檢，并檢驗其包裝、標(biāo)貼、說明等是否符合規(guī)定要求。對于防火涂料的施工單位，明確要求持有相關(guān)施工資質(zhì)。

4.嚴(yán)把審核關(guān)

在受理鋼結(jié)構(gòu)審核項目時，要求設(shè)計單位在圖紙中明確建筑物的使用性質(zhì)、耐火等級、火災(zāi)危險性分類、生產(chǎn)工藝流程、防火涂料的施工方法等消防設(shè)計內(nèi)容。承擔(dān)消防工程的施工單位應(yīng)具有相應(yīng)的資質(zhì)，并在施工前將施工方案報消防部門審核。對于設(shè)計不全、無施工方案的，消防部門可以下發(fā)不受理通知單并注明不受理的理由。

5.正確選用防火涂料品種

目前市場上防火涂料的品種繁多，其防火性能也不盡相同。不能把組成、制造工藝、質(zhì)檢方法和標(biāo)準(zhǔn)以及施用技術(shù)等方面存在明顯不同的飾面型防火涂料用于保護(hù)鋼結(jié)構(gòu)；對鋼結(jié)構(gòu)防火涂料應(yīng)根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)耐火極限要求選用不同的防火涂料：耐火極限不超過1h時，可選用超薄型或薄型防火涂料；耐火極限不超過2.5h時，可選用薄型或厚漿型防火涂料；耐火極限在2.5h以上時，應(yīng)選用厚漿型防火涂料。部位且裝飾效果要求高時，如屋頂承重構(gòu)件可選用超薄型防火涂料，的柱及網(wǎng)架構(gòu)件則可選用薄型涂料，隱蔽部位選用厚漿型涂料。不能將技術(shù)性能僅滿足于室內(nèi)鋼結(jié)構(gòu)防火涂料標(biāo)準(zhǔn)要求的產(chǎn)品未加技術(shù)改進(jìn)就用于保護(hù)室外鋼結(jié)構(gòu)，露天鋼結(jié)構(gòu)防火涂料的選用應(yīng)考慮其耐水、防凍、防腐等因素，只有這樣，才能真正發(fā)揮涂料的防火性能。

6.及時進(jìn)行施工現(xiàn)場檢查

防火涂料工程施工較快，加強對施工現(xiàn)場的監(jiān)督檢查非常重要。通過施工現(xiàn)場檢查，可以掌握施工隊伍的情況、工程的進(jìn)度、施工質(zhì)量和產(chǎn)品質(zhì)量。只有實地檢查，才能發(fā)現(xiàn)隱患并及時督促整改，避免不必要的損失。有條件的地方，還可以從施工現(xiàn)場取樣并對樣品進(jìn)行熱性能分析、比較、檢驗，確保工程質(zhì)量。

7.嚴(yán)格驗收標(biāo)準(zhǔn)

在工程竣工驗收前，消防部門應(yīng)讓建設(shè)、施工、監(jiān)理單位出具質(zhì)量檢測報告，掌握工程施工情況。在工程驗收時，不僅要重視消防設(shè)施的驗收，還應(yīng)把鋼結(jié)構(gòu)防火涂料的驗收放在重要位置。消防監(jiān)督人員不僅要眼看、手摸，還應(yīng)配置測厚儀等必要的檢測設(shè)備。對于施工質(zhì)量達(dá)不到要求的，該返工的要返工，該處罰的處罰，確保鋼

結(jié)構(gòu)消防工程的質(zhì)量，從根本上消除鋼結(jié)構(gòu)工程存在的火災(zāi)隱患。

五、結(jié)束語

由于鋼結(jié)構(gòu)防火涂料是如今乃至未來社會很有發(fā)展前途的一類產(chǎn)品，只有檢驗機(jī)構(gòu)、生產(chǎn)、設(shè)計、施工、監(jiān)理和消防監(jiān)督部門聯(lián)手共同努力，才能使我國的防火涂料領(lǐng)域健康、有序發(fā)展。

篇2

關(guān)鍵詞：鋼結(jié)構(gòu) 加固

隨著科技的發(fā)展新型材料的運用越來越廣泛，以鋼結(jié)構(gòu)為主體的建筑，成為發(fā)展的主流，近年來，鋼結(jié)構(gòu)更加廣泛應(yīng)用于公共建筑中，我國目前不僅能生產(chǎn)各種類型的建筑鋼材，同時鋼材生產(chǎn)的新技術(shù)、新工藝、新產(chǎn)品日益也增多，如彩鋼壓型板、彩鋼復(fù)合板、彩鋼扣板、拱形廠房及彩鋼制品等的生產(chǎn)，使建筑結(jié)構(gòu)充滿現(xiàn)代化時代氣息，實際證明鋼結(jié)構(gòu)建筑在我國更具有廣闊的發(fā)展前景。

一、鋼結(jié)構(gòu)加固的主要依據(jù)

《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗收規(guī)范》（GB50205-2001）

《建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)規(guī)程》（JGJ81-2002、J218-2002）

《高層民用建筑鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》（JGJ99-98）二、鋼結(jié)構(gòu)的材料事故

1、鋼結(jié)構(gòu)的材料事故是指由于材料本身的原因引起的事故。鋼結(jié)構(gòu)所用材料包括鋼材和連接材料兩大類。影響鋼材性能的主要因素有有害化學(xué)成分超標(biāo)、冶金軋制缺陷、硬化使鋼材的塑性和韌性降低、應(yīng)力集中以及溫度過高或過低等。引發(fā)鋼結(jié)構(gòu)材料事故的常見因素有鋼材質(zhì)量不合格、螺栓質(zhì)量不合格、焊接材料質(zhì)量不合格、設(shè)計選材不當(dāng)、制作安裝工藝不合理、母材與焊接材料不匹配、隨意混用或替代材料等。

2、材料事故的處理方法：因地制宜的選用合適的材料，嚴(yán)禁使用不合格材料；選擇恰當(dāng)?shù)氖┕すに?，?yán)格按照設(shè)計與相關(guān)規(guī)范進(jìn)行制作、安裝。并實際使用中進(jìn)行定期檢查和維修。

三、鋼結(jié)構(gòu)的變形事故

鋼結(jié)構(gòu)的變形包括：鋼結(jié)構(gòu)總體變形和局部變形；鋼結(jié)構(gòu)初始變形和加工制作中的變形。焊接主要總體變型，鋼屋架傾斜彎曲事故，鋼屋架方賢頭超長質(zhì)量事故，捍條承載力失效變形事故，輕鋼屋。

四、鋼結(jié)構(gòu)的疲勞破壞事故

疲勞破壞就是微裂縫的萌生，緩慢擴(kuò)展，和最終迅速斷裂的過程。疲勞破壞的影響同素有：疲勞荷載，斷裂韌性，應(yīng)力幅；循環(huán)次郵構(gòu)造細(xì)節(jié)。提高和改善疲勞性能的措施：正確選材，采用合理的構(gòu)造細(xì)節(jié)，減小應(yīng)力集中程度，嚴(yán)格控制施工質(zhì)量，疲勞設(shè)計準(zhǔn)則無限壽命設(shè)計，有限壽命設(shè)計，破損－安全設(shè)計。

五、鋼結(jié)構(gòu)的失穩(wěn)事故

失穩(wěn)概念：是指鋼結(jié)構(gòu)或構(gòu)件喪失了整體穩(wěn)定性書承載力極限狀態(tài)的范圍。失穩(wěn)的類型及特點：整體失穩(wěn)事故，局部失穩(wěn)事故，平衡分岔失穩(wěn)，極值點失穩(wěn)，躍越失穩(wěn)。當(dāng)結(jié)構(gòu)因抗拉強度不足而破壞時，結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)較大的變形，當(dāng)結(jié)構(gòu)因受壓穩(wěn)定性不足而破壞時，先前沒有太大的變形，但呈現(xiàn)脆性變形，也是最危險的一種失穩(wěn)。

失穩(wěn)事故的處理與防范：強化穩(wěn)定設(shè)計理念，制作單位應(yīng)力求減少缺陷；施工單位應(yīng)確保安裝過程中的安全，使用單位應(yīng)正常使用鋼結(jié)構(gòu)建筑物。

六、鋼結(jié)構(gòu)的銹蝕事故

1、鋼結(jié)構(gòu)的銹蝕的類型：鋼結(jié)構(gòu)的銹蝕類型有：化學(xué)銹蝕和電化學(xué)銹蝕。由于鋼結(jié)構(gòu)表面與周圍介質(zhì)直接起化學(xué)反應(yīng)而產(chǎn)生的銹蝕圍毆化學(xué)腐蝕。鋼結(jié)構(gòu)在存放和使用中與周圍介質(zhì)之間發(fā)生氧化還原反應(yīng)而產(chǎn)生的腐蝕為電化學(xué)腐蝕。潮濕的空氣、鋼結(jié)構(gòu)表面的顯微組織、雜質(zhì)分布不均、受力變形、表面平整度等，都是鋼材銹蝕的主要因素。

2、鋼結(jié)構(gòu)腐蝕處理及防腐方法：(1)綜合考慮廠房的整體布置，采用有利于自然通風(fēng)的廠房布置方案,以降低有害物的含量。(2)盡可能選用含有適量合金元素的，耐大氣腐蝕的低合金鋼材和正確配套的涂料。(3)在結(jié)構(gòu)選型上采用不易銹蝕的合理方案。(4)采用先進(jìn)、科學(xué)的管理方法和合理的防腐措施。

七、鋼結(jié)構(gòu)的火災(zāi)事故

鋼材本身不燃燒，卻不耐高溫，耐火性能差，跨度大、空間大，火災(zāi)蔓延迅速，整體連接性強，易變形倒塌。可采用：鋼結(jié)構(gòu)防火涂料、澆筑混凝土砌筑磚塊法、充水法、輕質(zhì)防火厚板包覆法及復(fù)合保護(hù)法等進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)的防火措施。

八、鋼結(jié)構(gòu)加固的主要方法

減輕荷載、改變結(jié)構(gòu)計算圖形、加大原結(jié)構(gòu)構(gòu)件截面和連接強度、阻止裂紋擴(kuò)展等。當(dāng)有成熟經(jīng)驗時，亦可采用其它加固方法。

1、改變結(jié)構(gòu)計算圖形。改變結(jié)構(gòu)計算圖形的加固方法是指采用改變荷載分布狀況、傳力途徑、節(jié)點性質(zhì)和邊界條件，增設(shè)附加桿件和支撐、施加預(yù)應(yīng)力、考慮空間協(xié)同工作等措施對結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固，改變結(jié)構(gòu)計算圖形的一般加固方法有：（1）對結(jié)構(gòu)可采用：增加支撐形成空間結(jié)構(gòu)并按空間結(jié)構(gòu)驗算、加設(shè)支撐增加結(jié)構(gòu)剛度，或者調(diào)整結(jié)構(gòu)的自振頻率等以提高結(jié)構(gòu)承載力和改善結(jié)構(gòu)動力特性、增設(shè)支撐或輔助桿件使結(jié)構(gòu)的長細(xì)比減少以提高其穩(wěn)定性、在排架結(jié)構(gòu)中重點加強某一列柱的剛度，使之承受大部分水平力，以減輕其它柱列負(fù)荷、在塔架等結(jié)構(gòu)中設(shè)置拉桿或適度張緊的拉索以加強結(jié)構(gòu)的剛度。（2）對受彎桿件可采用：改變荷載的分布，例如將一個集中荷載轉(zhuǎn)化為多個集中荷載、改變端部支承情況，例如變鉸接為剛結(jié)、增加中間支座或?qū)⒑喼ЫY(jié)構(gòu)端部連接成為連續(xù)結(jié)構(gòu)、調(diào)整連續(xù)結(jié)構(gòu)的支座位置、將結(jié)構(gòu)變?yōu)閾螚U式結(jié)構(gòu)、施加預(yù)應(yīng)力。等的改變其截面內(nèi)力的方法進(jìn)行加固。（3）對桁架可采?。涸鲈O(shè)撐桿變桁架為撐桿式結(jié)構(gòu)、加設(shè)預(yù)應(yīng)力拉桿的方法改變其桿件內(nèi)力的方法進(jìn)行加固。

2、加大構(gòu)件截面的加固：采用加大截面加固鋼構(gòu)件時，所選截面形式應(yīng)有利于加固技術(shù)要求并考慮已有缺陷和損傷的狀況。

3、連接的加固與加固件的連接：鋼結(jié)構(gòu)連接方法，即焊縫、鉚釘、普通螺栓和高強度螺栓連接方法的選擇，應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)需要加固的原因、目的、受力狀況、構(gòu)造及施工條件，并考慮結(jié)構(gòu)原有的連接方法確定。鋼結(jié)構(gòu)加固一般宜采用焊縫連接、摩擦型高強度螺栓連接，有依據(jù)時可采用焊縫和摩擦型高強度螺栓的混合連接。當(dāng)采用焊縫連接時，應(yīng)采用經(jīng)評定認(rèn)可的焊接工藝及連接材料。

篇3

關(guān)鍵詞：自動化程度高、跨度大、重量輕

中圖分類號： TU391 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A 文章編號：

建筑輕鋼結(jié)構(gòu)和傳統(tǒng)的混凝土結(jié)構(gòu)相比，具有跨度大、結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)要求低、抗震抗風(fēng)能力強、外表美觀、建造周期短、維修費用低等一系列的優(yōu)點，因而越來越受歡迎，得到了飛速的發(fā)展。 和重鋼相比，輕鋼結(jié)構(gòu)重量輕，用鋼量少、對基礎(chǔ)的承載要求更低，設(shè)計周期短、建造速度快，特別適合于建造大跨度結(jié)構(gòu)。現(xiàn)已在廠房、辦公樓、大型超市、物流倉庫、展示廳、機(jī)庫和室內(nèi)體育場館等產(chǎn)品領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。

1、輕鋼構(gòu)件連接節(jié)點的形式 按構(gòu)件受力方式可分為：單剪連接、彎矩連接、扭矩連接，及其與軸向力的組合連接。按構(gòu)件的連接方式可分為：單板連接、雙板連接、端板連接。按構(gòu)件與構(gòu)件間的連接可分為：梁-梁連接，梁-柱連接。

2、輕鋼結(jié)構(gòu)連接接點的設(shè)計要求

建筑工程對鋼結(jié)構(gòu)的加工和安裝要求決定了鋼結(jié)構(gòu)的連接方式，可以按照業(yè)主要求，對焊接易于保證焊縫質(zhì)量，使鋼構(gòu)件既適于加工保證工程進(jìn)度的要求，同時又便于現(xiàn)場安裝方便快速，因此決定在鋼結(jié)構(gòu)的節(jié)點設(shè)計中，構(gòu)件與構(gòu)件之間的連接盡量采用螺栓連接，除非在那些使用螺栓連接將使整個節(jié)點變的非常復(fù)雜或被連接的構(gòu)件尺寸較小、無足夠空間布置一定數(shù)量螺栓的情況下才采用現(xiàn)場焊接的連接設(shè)計。

對于節(jié)點設(shè)計的另外一個重要要求是連接螺栓和焊縫所能提供的力必須大于所給外力或被連接構(gòu)件的最大承載力。此外對于和預(yù)埋件相連接的構(gòu)件為使連接方便，并且便于處理預(yù)埋件定位偏差造成的影響，通常采用現(xiàn)場焊接。在澆筑混凝土?xí)r遺漏預(yù)埋間的情況下為便于鋼構(gòu)件和混凝土的固定，采用HILTI膨脹螺栓和化學(xué)螺栓連接，是最常用的構(gòu)件連接方法。

3、輕鋼結(jié)構(gòu)連接節(jié)點的設(shè)計方法 簡支梁連接。梁-梁，梁-柱是鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計中的基本連接，一般采用簡支梁連接形式，可使用雙角鋼、端板、單板雙板連接。此狀況下一般將雙角鋼與次梁車間焊接，現(xiàn)場用螺栓將主梁腹板與雙角鋼連接。在此連接狀態(tài)，螺栓不受偏心載荷，而焊縫受到偏心載荷的作用，由于焊縫采用三面圍焊其抗彎能力較高，因此，在較重載荷的情況下，一般采用雙角鋼連接。相對而言，螺栓承受了附加偏心載荷。在另外一些場合，如載荷較大并且次梁與主梁成一定的角度時，將鋼板彎折成相應(yīng)的角度，形成類似于雙角鋼的連接。如果載荷較小，可采用較簡單的端板連接，在此類連接中，適當(dāng)增加端板板厚，可承受剪力和軸向力的組合荷載。時對于主次梁不是正交的情況下，端板連接在加工工藝性上的優(yōu)點比雙角鋼連接更好。

單板連接對于連接槽鋼等類的次梁而言是非常簡便的，盡管螺栓受偏心載荷，只要螺栓的承載力大于外載荷，而單板于主梁的焊縫一般采用三面圍焊，其受力狀態(tài)較好。如果由于上下翼緣切割腹板需要加筋時，只需要在單板的另一側(cè)即腹板內(nèi)側(cè)焊接一加勁板。

雙板同樣適用于在主梁上無法緊固螺栓的場合，當(dāng)外載荷較大而螺栓單剪又不足以抵抗外載荷時，采用此連接方式。其缺點就是螺栓及梁均受偏心載荷的作用，需要比較復(fù)雜的計算程序進(jìn)行螺栓在剪力及彎矩綜合作用下的驗算。決定連接節(jié)點設(shè)計的重要因素是設(shè)計載荷的選擇，根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范CSA16.1，設(shè)計載荷與被連接梁的抗彎截面系數(shù)，梁的屈服強度，及梁跨距有關(guān)，當(dāng)跨距較小時（〈2M〉，其值取梁腹板抗剪力之半，設(shè)計載荷的最大值應(yīng)不超過梁腹板的抗剪力。一般情況下，隨著科技的進(jìn)步，審美觀念改變必然使的鋼結(jié)構(gòu)住宅建筑不斷的去擴(kuò)展自身的表達(dá)語匯而尋求發(fā)展。我們提倡的是拋棄風(fēng)格，從結(jié)構(gòu)的理性主義出發(fā)，從現(xiàn)代和傳統(tǒng)的建筑結(jié)構(gòu)中吸取精華，創(chuàng)造出技術(shù)和藝術(shù)有機(jī)融合的鋼結(jié)構(gòu)住宅的精品建筑。鋼結(jié)構(gòu)住宅的設(shè)計首先要遵循住宅建筑設(shè)計的一般原則，然后才是發(fā)揮鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢，施工規(guī)范的基本要求。在結(jié)構(gòu)體系上，應(yīng)從嚴(yán)把握概念設(shè)計的原則要求，力求結(jié)構(gòu)平面規(guī)整，結(jié)構(gòu)剛度均勻，構(gòu)件傳力直接，明確，最好不做錯層結(jié)構(gòu)，柱的軸壓比應(yīng)滿足一定的要求，并應(yīng)當(dāng)適當(dāng)修改。

4.輕型鋼結(jié)構(gòu)的未來發(fā)展方向

輕鋼結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)模式，布局簡單，流程合理，自動化程度高，構(gòu)件質(zhì)量好，生產(chǎn)效率高，制作周期短，材料利用率高。特別是在H型鋼制作過程中，沒有過多的中間產(chǎn)品、半成品囤積，不需要大面積的拼接、劃線、裝配、制孔場地，真正實現(xiàn)了流水作業(yè)，自動化生產(chǎn)。輕型鋼結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)模式，布局簡單，流程合理，機(jī)械化程度高，安全性好，真正實現(xiàn)了流水作業(yè)的自動化生產(chǎn)。 輕型鋼結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)模式，還體現(xiàn)了計算機(jī)輔助生產(chǎn)特點，生產(chǎn)效率高，構(gòu)件質(zhì)量好，材料利用率高。 在輕鋼結(jié)構(gòu)中首次應(yīng)用實現(xiàn)了翼板和腹板拼接的壓力架焊劑銅襯墊(FCB)單面焊雙面成型工藝，簡化了拼接工序，提高了焊縫質(zhì)量，改善了作業(yè)環(huán)境，降低了勞動強度。單面焊的應(yīng)用使流水線更為完整，節(jié)奏更為流暢。 經(jīng)改進(jìn)的薄板單面焊工藝，解決了薄板單面焊工藝的難點，成功地應(yīng)用于l0mm以下的薄板平接單面焊，獲得了滿意的效果，取得了非常重要的進(jìn)展。改革開放以來 我國住宅建設(shè)發(fā)展很快 隨著人口增長和城市化進(jìn)程的加快人們生活水平的提高以及國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展 引發(fā)并刺激了對住宅的巨大需求 而我國傳統(tǒng)的磚石住宅結(jié)構(gòu)體系采用的是高投入 高消耗 高污染的落后增長方式與低工效 低功能 低質(zhì)量的生產(chǎn)局面 已不能滿足市場 消費者的要求和建筑“可持續(xù)發(fā)展”的時代主題鋼結(jié)構(gòu)住宅是今后發(fā)展的一個方向，隨著科技的進(jìn)步，審美觀念改變必然使的鋼結(jié)構(gòu)住宅建筑不斷的去擴(kuò)展自身的表達(dá)語匯而尋求發(fā)展。我們提倡的是拋棄風(fēng)格，從結(jié)構(gòu)的理性主義出發(fā)，從現(xiàn)代和傳統(tǒng)的建筑結(jié)構(gòu)中吸取精華，創(chuàng)造出技術(shù)和藝術(shù)有機(jī)融合的鋼結(jié)構(gòu)住宅的精品建筑。鋼結(jié)構(gòu)住宅的設(shè)計首先要遵循住宅建筑設(shè)計的一般原則，然后才是發(fā)揮鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢。

參考文獻(xiàn)：

［1］劉偉.宋飛飛.常慶芬.我國鋼結(jié)構(gòu)建筑的發(fā)展概況及趨勢【J】吉林建筑工程學(xué)院學(xué)報2008（2）

篇4

1. 放樣與號料

放樣是根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)施工詳圖或零、部件圖樣要求，以1:1的比例把實形畫在放樣臺上，核對各部分尺寸，制作樣板和樣桿作為加工的依據(jù)。

鋼材號料：

鋼材號料也叫劃線，是利用樣板、樣桿在鋼板或型鋼上畫出孔的位置和零件形狀的加工界限。

2. 切割

切割是將放樣和號料的零件形狀從原材料上進(jìn)行下料分離，可通過切削、沖剪、摩擦切割、氣體切割和高溫?zé)嵩磥韺崿F(xiàn)，常用的切割方法有機(jī)械切割、氣割和等離子切割三種。

機(jī)械切割是利用上下兩剪刀的相對運動來切斷鋼材，或利用鋸片的切削運動分離鋼材，或利用鋸片與工件之間的摩擦發(fā)熱使金屬熔化切斷鋼材。

各種切削方法分類比較

氣割：

等離子切割：

3. 矯正

為保證鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的制作和安裝質(zhì)量，必須對不符合要求的材料、構(gòu)件進(jìn)行矯正，矯正的形式主要有矯直、矯平、矯形三種，矯正的常見方法有手工矯正、機(jī)械矯正、火焰矯正等。

（1）手工矯正

手工矯正是采用錘擊的方法進(jìn)行的，操作簡單靈活。

（2）機(jī)械矯正

機(jī)械矯正是采用專用矯正機(jī)進(jìn)行矯正，使彎曲的鋼材在外力作用下產(chǎn)生過量的塑性變形而達(dá)到平直的目的，其特點是作用力大、勞動強度小、效率高。型鋼變形的矯正除用機(jī)械矯正外，在安裝工地常用扳彎器、壓力機(jī)、千斤頂?shù)刃⌒蜋C(jī)具進(jìn)行半自動機(jī)械矯正。

（3）火焰矯正

火焰矯正是用氧-乙炔焰或其他氣體的火焰對鋼材進(jìn)行局部加熱，利用金屬熱脹冷縮的物理性能，鋼材受熱冷卻時產(chǎn)生很大的冷縮應(yīng)力來矯正變形。加熱方式有點狀加熱、線狀加熱和三角形加熱三種。

4、成型

5、邊緣加工

6、管球加工

7、制孔

8、焊接

9、檢查及處理

10、表面處理、涂裝和編號

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1、土方：0.8×0.8×1.2×7+0.6×0.6×1.2×7=8.4m3

2、砼：1.2×0.8×0.8×7+0.6×0.6×1.2×7=8.4m3

3、L50×5柱 （8+1.2）×4=36.8m 5×（0.5×4+0.71×4）=24.2m 10×（0.5×4+0.95×4）=58m

合計119m×7=833m（139根）

833×1.05×3.77kg/m=3297.4kg

4、L30×4 （5×7.5+3.2×11）×2=145.4m

（5×7.5+2.9×11）×4=277.6m

合計423m（71根）

423×1.05×1.786kg/m=793.3kg

5、L10 （12.3×2+7.5+5.3+3.75）×7=288.05m

合計342.05m（57根）

342.05×1.05×10kg/m=3591.5kg

6、鋼筋φ8 18×2+7.5×2+1=52m

52×0.398=20.7kg

7、防銹漆 9桶

8、鐵皮 18×7.5=135m2

1、土方 8.4m3×30元/m3=252元

2、砼 8.4m3×350元/m3=2940元

澆筑、支模 8.4m3×200元/m3=1680元

×3=54m 18

3、L50×5 L30×4

L10 3297.4+793.3+3591.5＋20.7=7682.2kg+20.7=7.7T

7.7T×5500元/T=42350元

4、制作、安裝、運輸 7.7T×1500元/T=11550元

5、鐵皮（彩鋼） 135m2×25元/m2=3375元

6、鐵皮、鉚固、安裝 135m2×10元/m2=1350元

7、防銹漆（材料、人工） 9桶×350元/桶=3150元

8、腳手架 18×8×30元/m2=4320元

9、廣告布 18×7.5×40元/m2=5400元

10、廣告布安裝、輔材 18×7.5×20元/m2=2700元

11、設(shè)計費 5000元

12、汽吊 3000元

合計：87067元

篇6

關(guān)鍵詞：鋼結(jié)構(gòu)與混凝土混合結(jié)構(gòu)；過渡層處理；

阿克蘇諾貝爾乙烯胺（寧波）項目典型的工業(yè)結(jié)構(gòu)項目，其中主裝置鋼平臺是我2009年完成的單體結(jié)構(gòu)。工程地處浙江省寧波沿海地帶，為七度抗震設(shè)防，屬于抗震不利地段，抗震設(shè)防類別為乙類，地震加速度0.1g,設(shè)計地震分組：第一組；建筑場地類別屬于四類，基本風(fēng)壓力0.5kn/m^2,基本雪壓：0.3kn/m^2.

主裝置鋼平臺結(jié)構(gòu)具體形式為下部兩層混凝土結(jié)構(gòu)一層層高9米，二層層5米 二層以上為八層為鋼框架支撐結(jié)構(gòu)，層高均為5米，結(jié)構(gòu)總高度為54米，柱距6米總跨度72米，寬度21米，四部鋼梯，一部電梯采用鋼格網(wǎng)封閉。全敞開式結(jié)構(gòu)。按工藝管道專業(yè)要求下部兩層混凝土結(jié)構(gòu)主要是重型設(shè)備的基礎(chǔ)支撐，同時要滿足防火防爆要求，上部鋼結(jié)構(gòu)主要用作管道及換熱器，臥式儲罐等設(shè)備支撐。結(jié)構(gòu)立面如下圖所示：

因為這種混合結(jié)構(gòu)形式規(guī)范提及較少，按新《建筑抗震設(shè)計規(guī)范〉〉GB50011-2010中第8章 多層和高層鋼結(jié)構(gòu)房屋 相應(yīng)的條文說明:本章不適用于上層為鋼結(jié)構(gòu)下層為混凝土結(jié)構(gòu)的混合型結(jié)構(gòu),因此這種結(jié)構(gòu)一般地面以上做全鋼結(jié)構(gòu),基礎(chǔ)采用外包式柱腳或者埋入式柱腳,為滿足防火要求,再在底層相應(yīng)做細(xì)石混凝土保護(hù)層作為防火層. 但根據(jù)業(yè)主要求.重型設(shè)備在一層,二層樓面；在混凝土樓面相應(yīng)做設(shè)備基礎(chǔ),上部分的鋼結(jié)構(gòu)做管道及小設(shè)備的支撐及塔式設(shè)備的導(dǎo)向架。一層，二層樓面均為混凝土梁板結(jié)構(gòu)，上部八層鋼結(jié)構(gòu)樓面均鋪設(shè)鋼格板.

為更好的滿足設(shè)計條件,進(jìn)行過多次方案的討論。首先進(jìn)行此結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計，應(yīng)采用兩階段設(shè)計法。第一階段為多遇到地震作用下的彈性分析，驗算結(jié)構(gòu)構(gòu)件的承載力，穩(wěn)定及結(jié)構(gòu)的層間位移，第二階段為罕遇地震作用下的彈塑性分析，驗算結(jié)構(gòu)的層間位移和層間延性比。此時需要采用彈塑性時程分析法進(jìn)行計算分析，將結(jié)構(gòu)視為多質(zhì)點體系，計算其前若干個周期與振型，將多個自由度體系分解為多個彼此獨立的廣義單自由度體系；再根據(jù)加速度反應(yīng)譜曲線確定各單自由度體系的最大慣性力，用靜力方法進(jìn)行結(jié)構(gòu)的力學(xué)計算，將各振型的位移與內(nèi)力進(jìn)行組合，從而可以得到結(jié)構(gòu)在地震作用時的位移和內(nèi)力。找出結(jié)構(gòu)的薄弱環(huán)節(jié)，對于豎向等強的各樓層層間側(cè)移大體是均勻變化，而豎向非等強結(jié)構(gòu)或者薄弱層的層間位移將因塑性變形集中效應(yīng)而增加，以致樓層破壞程度加重。設(shè)置過渡層能使兩種結(jié)構(gòu)很好的延性過渡。

如何在滿足業(yè)主要求的條件下作好鋼結(jié)構(gòu)與混凝土結(jié)構(gòu)過渡層的處理，我們最初討論的方案是在二層混凝土樓面以上做一段外包式柱腳作為兩種結(jié)構(gòu)形式的過渡層，這種外包式柱腳作為過渡層處理簡單，施工方便；但因為結(jié)構(gòu)樓面上設(shè)備及管道布置多，整個結(jié)構(gòu)受力復(fù)雜，在加上項目處在寧波鎮(zhèn)海地區(qū)靠沿海，風(fēng)荷載相對較大，結(jié)構(gòu)高度高，尤其在風(fēng)荷載作用下對過渡層是一個非常大的考驗；結(jié)構(gòu)在風(fēng)荷載的作用下產(chǎn)生一個相對穩(wěn)定的側(cè)向力外,脈動變化還會使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生風(fēng)振現(xiàn)象,按照工藝管道專業(yè)要求二層以上混凝土不能上去太高，以致影響管線及設(shè)備的布置要求。所以外包式柱腳過渡層不能很好的滿足結(jié)構(gòu)的要求。

根據(jù)《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計手冊〉〉下冊中28．3．5第四條針對鋼結(jié)構(gòu)與混凝土結(jié)構(gòu)兩種結(jié)構(gòu)類型之間宜設(shè)置過渡層，高層建筑的上部鋼結(jié)構(gòu)與下部鋼筋混凝土基礎(chǔ)或地下室的鋼結(jié)混凝土之間，宜設(shè)置型鋼混凝土結(jié)構(gòu)層作為上下兩種結(jié)構(gòu)類型之間的過渡層。參照這一理論,為使兩種結(jié)構(gòu)類型能很好延性過渡，協(xié)同工作，而不至于剛度突變,最終決定在整個二層作型鋼混凝土埋入式過渡層，即鋼柱直接插入混凝土柱中作為過渡層，且鋼柱進(jìn)入第一層1.8米。即過渡層從7.2米到14米，這樣兩種結(jié)構(gòu)類型能實現(xiàn)很好的延性過渡轉(zhuǎn)換，滿足復(fù)雜結(jié)構(gòu)要求，其缺點是結(jié)構(gòu)設(shè)計中混凝土梁柱鋼筋與鋼柱碰撞多，節(jié)點處理復(fù)雜 ，施工難度較大。而且對于混合結(jié)構(gòu)必須用剪力連接件使兩種材料連接,連接件根據(jù)其變形能力不同分鋼性連接件和柔性連接件，方鋼及T型鋼為剛性連接,圓柱頭栓釘,槽鋼及彎鋼筋連接件屬于柔性連接件,此處采用圓柱頭栓釘連接件連接,要注意當(dāng)圓柱頭栓釘與混凝土梁中鋼筋碰撞時可直接取消該處的栓釘。具體如下圖所示：

、

值得注意的是過渡層中的節(jié)點設(shè)計，當(dāng)鋼柱插入混凝土柱時混凝土梁柱鋼筋部分靠彎折避開鋼柱，對無法避開而被打斷的鋼筋就不能完全滿足鋼筋錨固要求,因此節(jié)點處理由為關(guān)鍵。這時我們采取的措施是：對與鋼柱翼緣碰撞的混凝土受力鋼筋全部斷開，然后再從鋼柱上焊接伸出200mm左右的工字型鋼牛腿，使鋼筋位于牛腿上下翼緣且混凝土梁上下鋼筋與牛腿上下翼緣分別焊接來增加鋼筋與鋼柱的焊縫連接長度，使得鋼筋更好的滿足受力要求，同時注意在鋼牛腿上下翼緣及鋼柱加勁板上預(yù)留排氣孔.對混凝土梁中鋼筋與鋼柱腹板碰撞無法避開時采取鋼柱腹板開小孔，使鋼筋通過鋼柱,每根鋼筋對應(yīng)在鋼柱腹部發(fā)上開的孔比鋼筋直徑大5MM，再用補強板對鋼柱腹板貼焊補強，（混凝土梁鋼筋也可以直接與鋼柱加勁板焊接而腹板不需要開孔）具體如下圖所示：

對于邊柱的處理與中柱的處理方法相一致,具體如下圖所示

篇7

關(guān)鍵詞: 鋼結(jié)構(gòu)住宅 結(jié)構(gòu)體系 選擇

Abstract: The category of the steel structure residential structure system is discussed, and the structure of steel structure residence system, the advantages and disadvantages are analyzed, confirmed by examples.Key words: steel structure; Structural system; selection

中圖分類號：TU391 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

常用的鋼結(jié)構(gòu)住宅主體結(jié)構(gòu)體系有：鋼框架結(jié)構(gòu)體系、鋼框架-剪力墻結(jié)構(gòu)體系、鋼框架-核心筒結(jié)構(gòu)體系、鋼框架-支撐結(jié)構(gòu)體系、交錯桁架結(jié)構(gòu)體系、輕鋼結(jié)構(gòu)住宅體系。

一 鋼框架結(jié)構(gòu)體系

1 結(jié)構(gòu)體系分析

鋼框架體系的主要受力構(gòu)件是框架梁、框架柱，它們通過鋼接共同抵抗豎向荷載和水平荷載。框架節(jié)點是結(jié)構(gòu)整體性的關(guān)鍵部位，許多震害表明節(jié)點往往是導(dǎo)致結(jié)構(gòu)破壞的薄弱環(huán)節(jié)，框架結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度小，屬于柔性結(jié)構(gòu)，在強震作用下，由于彈塑性變形所產(chǎn)生的水平位移較大，框架結(jié)構(gòu)的自振周期長，自重小，地震荷載作用小，對抗震有利。但另一方面，高層框架由于側(cè)向剛度小，在強震作用下的頂端水平位移和層間水平位移都過大，導(dǎo)致非結(jié)構(gòu)構(gòu)件如填充墻、建筑裝修和設(shè)備管道等性破壞嚴(yán)重。在地震過程中，這些非結(jié)構(gòu)性的破壞常常危及到生命財產(chǎn)的安全，而且震后的修復(fù)工作和投資往往也是很大的。

鋼框架體系在水平荷載的作用下產(chǎn)生水平位移，要滿足規(guī)范的要求必須增大框架的抗側(cè)力能力，框架體系的抗側(cè)力能力主要取決于梁、柱剛度，要提高框架體系中梁、柱剛度，只有增大梁、柱的截面面積，而梁、柱的截面過大會影響住宅的建筑布局和室內(nèi)空間，因此受水平位移限制的影響鋼框架體系的住宅一般都在10層以下。

2 優(yōu)缺點評價

鋼框架體系的優(yōu)點：(1) 鋼框架體系中鋼材強度高，剛度大，承載同樣的荷載梁柱的截面小，跨度大，增加房間的使用面積3%-8%，空間靈活性強，可以組成大開間，充分滿足住戶室內(nèi)布局的要求；(2) 剛度均勻，整體性剛度好，抗震性能好；(3) 受力、傳力體系明確，設(shè)計簡單；(4) 構(gòu)件規(guī)則，易與其它結(jié)構(gòu)形式結(jié)合；(5) 制造安裝簡單，施工速度快。

鋼框架體系的缺點：

(1) 純框架結(jié)構(gòu)側(cè)向剛度差，在水平荷載作用下，層間位移較大，容易導(dǎo)致非結(jié)構(gòu)構(gòu)件破壞；(2) 節(jié)點采用剛接或者半剛接，在地震時可能會產(chǎn)生較大應(yīng)力集中，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)破壞。

該結(jié)構(gòu)體系一般應(yīng)用于建造10層及10層以下的低層住宅，特別適用于別墅建筑。

3 應(yīng)用舉例

湖南長沙遠(yuǎn)大集團(tuán)的輕鋼框架住宅樣板樓。該住宅樓共7層，采用鋼框架結(jié)構(gòu)體系，柱網(wǎng)尺寸3.6m×6.0m，樓面采用壓型鋼板混凝土組合樓面，厚120mm，耗鋼量46kg/m2，造價約650元/m2(不含地價和裝潢費用)。

二 鋼框架-剪力墻結(jié)構(gòu)體系

1 結(jié)構(gòu)體系分析

鋼框架-剪力墻結(jié)構(gòu)體系應(yīng)用于高層、多層的住宅中，該體系以框架為基礎(chǔ)，沿其柱網(wǎng)的兩個主軸方向布置一定數(shù)量的剪力墻，增強建筑的側(cè)向剛度。常見的是把樓電梯間填充墻做成剪力墻，既滿足規(guī)范要求，又滿足結(jié)構(gòu)抗力要求。

鋼框架-剪力墻結(jié)構(gòu)體系中豎向荷載由鋼框架承擔(dān)，水平荷載由鋼框架和剪力墻共同承擔(dān)，并按兩類構(gòu)件的層間抗側(cè)剛度成比例分配?？蚣鼙旧碓谒胶奢d作用下呈剪切型變形，剪力墻則呈彎曲型變形，兩者通過樓蓋體系的協(xié)調(diào)共同抵抗水平荷載。鋼框架-剪力墻結(jié)構(gòu)體系的上下各層層間變形趨于均勻，減小了頂層的側(cè)移，同時框架各層層剪力趨于均勻，各層梁柱截面尺寸也趨于均勻，便于構(gòu)件的優(yōu)選、設(shè)計、加工。

2 優(yōu)缺點評價

鋼框架-剪力墻結(jié)構(gòu)體系的優(yōu)點:(1) 該結(jié)構(gòu)體系側(cè)向剛度大，整體穩(wěn)定性、延性好；(2) 傳力路徑明確，結(jié)構(gòu)分析簡單；(3) 耗鋼量低，可向多高層發(fā)展，綜合效益高；(4) 剪力墻對結(jié)構(gòu)的防火、耐火性非常有利，可起到防火墻的作用。

鋼框架-剪力墻結(jié)構(gòu)體系缺點:

(1) 剪力墻屬于剛性結(jié)構(gòu)，而鋼框架屬于柔性結(jié)構(gòu)，當(dāng)遭遇罕見地震時，剪力墻與框架的連接處易產(chǎn)生應(yīng)力集中，導(dǎo)致墻體破壞，結(jié)構(gòu)功能喪失；(2) 現(xiàn)澆混凝土剪力墻施工速度慢，而且受天氣的影響較大。

該結(jié)構(gòu)體系一般用于建造多層、中高層鋼結(jié)構(gòu)住宅，7～18層較為經(jīng)濟(jì)。

3 應(yīng)用舉例

馬鋼光明新村H型高層住宅。該工程共18層，總高度55m，其中地面以上主體17層，層高3.0m，地下室層高4.8m。該工程采用框架—剪力墻結(jié)構(gòu)體系，梁、柱采用馬鋼軋制的熱軋H型鋼，墻體材料除剪力墻外均采用輕質(zhì)復(fù)合墻板—蒸壓輕質(zhì)加氣混凝土ALC板，樓面采用現(xiàn)澆鋼筋混凝土組合樓板。鋼筋混凝土鋼梁及其他承重鋼構(gòu)件采用30mm厚ALC板包裹。內(nèi)隔墻采用50mm厚ALC板，分戶墻采用雙層75mm厚ALC板。該工程主體框架用鋼量為38 kg/m2，造價與混凝土結(jié)構(gòu)持平[35]。

三 鋼框架-核心筒結(jié)構(gòu)體系

1 結(jié)構(gòu)體系分析

鋼框架-核心筒結(jié)構(gòu)體系是由框架和在靠近中心的部位由現(xiàn)澆的混凝土墻體或通過密排框架柱封閉圍成的核心筒組成。筒體一般布置在衛(wèi)生間或樓電梯間，該結(jié)構(gòu)體系具有更大的抗側(cè)強度和剛度。該結(jié)構(gòu)體系中，筒體和框架鉸接，核心筒則承擔(dān)全部的水平荷載，結(jié)構(gòu)體系的破壞屬于彎剪型整體破壞，集中在混凝土核心筒，特別是混凝土筒體下部的四角和豎向剛度有突變的地方。此外，鋼梁與混凝土的連接部位受力復(fù)雜，也是容易遭受破壞的地方。

2 優(yōu)缺點評價

鋼框架-核心筒結(jié)構(gòu)體系的優(yōu)點：

(1) 充分發(fā)揮了鋼材的輕質(zhì)高強、施工方便和混凝土的抗壓高強、防火耐腐性能；(2) 受力明確，結(jié)構(gòu)分析簡單；(3) 框架柱一般布置在陽臺或轉(zhuǎn)角部位，便于住宅的布置，并且方便裝修；(4) 節(jié)約鋼材、降低造價、抗側(cè)強度大；(5) 除筒體現(xiàn)澆外構(gòu)件可以進(jìn)行工廠化生產(chǎn)，工期可縮短 30％～40％。

鋼框架-核心筒結(jié)構(gòu)體系缺點：

(1) 核心筒與鋼框架的剛度差別大，在強震作用下，作為第一道防線的核心筒很容易遭到破壞，而第二道防線的鋼框架非常薄弱，很難抵御后面的余震；(2) 鋼框架與筒體的連接復(fù)雜，施工精度要求高；(3) 核心筒一般為現(xiàn)澆混凝土，現(xiàn)場澆搗混凝土的工作量大，施工進(jìn)度慢。

該結(jié)構(gòu)體系一般用于建造高層、超高層鋼結(jié)構(gòu)住宅，12層以上較經(jīng)濟(jì)。

3 應(yīng)用舉例

光明新村1號住宅樓。該樓共18層，總高59m。該工程采用框架—混凝土筒體結(jié)構(gòu)，框架柱截面形式有：H350×350×12×9mm，H300×300×10×15mm，H250×250×9×4mm，梁的截面形式有：H300×150×6×9mm，H248×124×5×8mm。組合樓板樓面厚100mm，鋼筋混凝土厚250mm，內(nèi)隔墻采用50mm厚ALC板，分戶墻采用雙層75mm厚ALC板。該工程主體框架用鋼量為38 kg/m2，工期4個月，造價與混凝土結(jié)構(gòu)持平。

四 鋼框架-支撐結(jié)構(gòu)體系

1 結(jié)構(gòu)體系分析

鋼框架-支撐結(jié)構(gòu)體系是在部分框架柱之間設(shè)置橫向或縱向的支撐，形成支撐框架，構(gòu)成雙重抗側(cè)力的結(jié)構(gòu)體系。該體系中的鋼框架主要承受豎向荷載作用，鋼支撐承擔(dān)水平荷載作用，支撐框架是第一道防線，框架是第二道防線，支撐斜桿不承擔(dān)豎向荷載，支撐框架中的豎向支撐產(chǎn)生屈曲或破壞后，不影響結(jié)構(gòu)承擔(dān)豎向荷載的能力，不危及結(jié)構(gòu)的基本安全[36]。該結(jié)構(gòu)體系適用于多高層住宅。

該體系中的鋼支撐可采用角鋼、槽鋼、圓鋼，主要目的是增加結(jié)構(gòu)的抗側(cè)剛度。支撐體系的形式有十字交叉、人字型等中心支撐，各種偏心支撐，具體支撐形式如圖3-1所示：

圖1 鋼結(jié)構(gòu)支撐示意圖

支撐一般布置在分戶墻、外墻、衛(wèi)生間和樓梯間墻上，可以根據(jù)需要在一跨或者多跨上布置，一跨布置時，一般在中間跨布置，以保證剛度中心位置。支撐一般做成鉸接，按壓桿或者拉桿設(shè)計，在地震烈度較高地區(qū)的，或者風(fēng)荷載較大情況下，為了保證穩(wěn)定性，多按壓桿設(shè)計。

支撐充分利用了桿件的軸心受力特性，使住宅全部構(gòu)件實現(xiàn)了工廠化生產(chǎn)，是鋼結(jié)構(gòu)住宅產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的重要方向。

2 優(yōu)缺點評價

鋼框架-支撐結(jié)構(gòu)體系的優(yōu)點：

(1) 支撐多為軸心受力，充分利用鋼材質(zhì)輕高強的性能，節(jié)約鋼材；(2) 支撐可提高結(jié)構(gòu)的承載能力，提高框架的整體穩(wěn)定性，增大結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度；(3) 該結(jié)構(gòu)體系采用全鋼構(gòu)件，便于工廠化生產(chǎn)；(4) 減少了現(xiàn)場的濕作業(yè)，降低了噪音和環(huán)境污染；(5) 全鋼體系可循環(huán)利用，經(jīng)濟(jì)環(huán)保。

缺點：

(1) 鋼支撐一般在住宅外面，影響住宅的立面美觀；(2) 支撐的存在影響門窗洞口的位置布置，給住宅布局帶來不便；(3) 住宅的層高低，構(gòu)件節(jié)間尺寸小，導(dǎo)致支撐構(gòu)件及節(jié)點數(shù)量較多，節(jié)點為框架梁、框架柱、鋼支撐三種構(gòu)件的連接，構(gòu)造復(fù)雜；(4) 傳力路線長，抗側(cè)效果差；(5) 該結(jié)構(gòu)體系由于支撐的不規(guī)則墻體只能采用砌筑。

該結(jié)構(gòu)體系適用于建造多層、中高層、超高層鋼結(jié)構(gòu)住宅。

3 應(yīng)用舉例

櫻花園4號樓。該樓共6層，建筑面積1200m2，1層為商店，層高3.9m，2～6層為住宅，層高2.8m，該工程采用鋼框架一支撐結(jié)構(gòu)，框架梁、柱均為Q345H型鋼，樓板采用組合樓板，外墻為200mm厚的蒸壓輕質(zhì)加汽混凝土板，內(nèi)墻采用75mm厚的蒸壓輕質(zhì)加氣混凝土板，主體結(jié)構(gòu)的用鋼量為35 kg/m2，綜合造價為1090元/m2，工期8個月，結(jié)構(gòu)的支撐形式如圖3-2、3-3所示：

圖2結(jié)構(gòu)的豎向支撐示意圖 圖3結(jié)構(gòu)的支撐平面示意圖

五 交錯桁架結(jié)構(gòu)體系

1 結(jié)構(gòu)體系分析

交錯桁架結(jié)構(gòu)體系中的鋼桿件全部受軸力作用，桿件材料的性能得到充分發(fā)揮，但交錯桁架結(jié)構(gòu)體系的腹桿較多，對住宅室內(nèi)的布置不利。該結(jié)構(gòu)體系由柱子、鋼桁架和樓面板組成，柱子沿房屋周邊布置，桁架在相鄰柱子上下層交錯布置，桁架高度等于層高，中間無柱，滿足建筑上大開間的要求，便于住宅的自由布置。

該結(jié)構(gòu)體系的受力特點是：豎向荷載主要由柱子承擔(dān)，水平荷載通過樓面板傳到相鄰桁架的斜腹桿上，經(jīng)斜腹桿或底層支撐傳至基礎(chǔ)。該結(jié)構(gòu)體系采用小柱距和短跨樓板，樓板厚度小，結(jié)構(gòu)自重輕，整體剛度大，用鋼量可比框架結(jié)構(gòu)減少30%～40% [24]。

2 優(yōu)缺點評價

交錯桁架結(jié)構(gòu)體系的優(yōu)點：(1) 該結(jié)構(gòu)體系的桁架桿件以承受軸力為主，充分利用了鋼材的輕質(zhì)高強性能；(2) 桁架整體剛度大，側(cè)向位移??；(3) 抗震性能好，結(jié)構(gòu)采用小柱距和短跨樓板，樓板厚度小，自重輕，造價低；(4) 工業(yè)化程度高，全部構(gòu)件在工廠加工制作，現(xiàn)場安裝，施工周期短。

交錯桁架結(jié)構(gòu)體系的缺點：

(1) 該結(jié)構(gòu)體系在大震作用下，結(jié)構(gòu)的抗震性能差，腹桿構(gòu)件提前屈曲或較早出現(xiàn)非彈性變形，造成承載力和剛度突然減小導(dǎo)致結(jié)構(gòu)破壞；(2) 住宅的結(jié)構(gòu)層高較低，交錯桁架構(gòu)件節(jié)間尺寸較小，導(dǎo)致構(gòu)件及節(jié)點數(shù)量均較多，構(gòu)造復(fù)雜，不穩(wěn)定因素增加；(3) 國內(nèi)外的技術(shù)和經(jīng)驗還不成熟。

該結(jié)構(gòu)體系主要用于15～20層的高層住宅。

六 輕鋼龍骨結(jié)構(gòu)體系

1 結(jié)構(gòu)體系分析

輕鋼龍骨結(jié)構(gòu)體系分為兩類：一類由冷彎薄壁型鋼組成的龍骨體系，它的梁柱由雙C或四C槽鋼組成，其他構(gòu)件采用薄鋼板冷彎成C型、Z型，C型、Z型構(gòu)件可單獨使用，也可組合使用。冷彎薄壁型鋼組成的龍骨體系， 鋼板厚度較薄，一般僅用1.0～2.2mm，自重約為普通鋼結(jié)構(gòu)的1/2～1/3，材料的屈服強度因其冷彎效應(yīng)而提高，截面中受壓板件的承載力高，截面積小，用鋼量小。另一類由小型熱軋型鋼組成的龍骨結(jié)構(gòu)體系，由柱、梁、地龍骨和天龍骨、腰支撐和斜支撐以及各種配套的扣件、加勁件組成，構(gòu)件之間用自攻螺釘來連接，梁柱構(gòu)件厚度在1～3mm之間，柱子的最大跨度可達(dá)到9m[25]。

輕鋼龍骨結(jié)構(gòu)體系的鋼材的強度指標(biāo)是30～50KSI（230～340N/mm2），應(yīng)用最多的是33KSI，與我國Q235鋼材的強度接近。輕鋼龍骨的截面分為兩類：C型槽鋼以及C型立龍骨，截面寬度60～360mm。輕鋼龍骨結(jié)構(gòu)體系的外墻和樓板均采用防腐的高強冷軋或冷彎鍍鋅鋼板制作，防腐性能好[22]。

該結(jié)構(gòu)體系荷載的傳遞方式為：柱子與上下龍骨及支撐或隔板組成受力墻壁，豎向力由樓面梁傳至墻壁的龍骨，再通過柱子傳至基礎(chǔ)，水平力由樓板傳至承重墻再傳至基礎(chǔ)。

2 優(yōu)缺點評價

輕鋼龍骨結(jié)構(gòu)體系的優(yōu)點：(1) 自重輕，相當(dāng)于磚混結(jié)構(gòu)的1/4～1/6；(2) 基礎(chǔ)設(shè)計簡單；(3) 結(jié)構(gòu)構(gòu)件截面尺寸小，可隱藏到墻體內(nèi)部，實用美觀；(4) 樓板采用輕鋼龍骨體系，上覆刨花板及樓面面層，下設(shè)石膏板吊頂，既方便管線的布置，又滿足了隔聲要求；(5) 工業(yè)化程度高，梁柱板構(gòu)件均在工廠進(jìn)行加工制作、現(xiàn)場組裝，施工速度快、效率高、質(zhì)量有保證；(6) 布局靈活，凈實用面積大。

輕鋼龍骨結(jié)構(gòu)體系的缺點：(1) 構(gòu)件尺寸小，結(jié)構(gòu)體系的抗側(cè)力剛度小，整體穩(wěn)定性差；(2) 梁柱鉸接，抗震性能差；(3) 國內(nèi)冷彎型鋼品種少；(4) 該結(jié)構(gòu)體系成本較高。

該結(jié)構(gòu)體系一般適應(yīng)于2～3層的低層鋼結(jié)構(gòu)住宅，特別是別墅建筑。

3 應(yīng)用舉例

早在1986年，我國引進(jìn)意大利的整體鋼結(jié)構(gòu)住宅就采用了冷彎C型鋼。該工程主體結(jié)構(gòu)為3層，建筑面積180m2，柱子采用H型鋼H140×140× 7×11，主梁采用大斷面冷彎型鋼C280×80×30×5，次梁采用C180×80×25×5，支撐采用角鋼L75×6。該工程由10人40天建成，鋼骨架安裝僅用3天。

七 鋼結(jié)構(gòu)住宅結(jié)構(gòu)體系優(yōu)選

對于鋼結(jié)構(gòu)住宅結(jié)構(gòu)體系的選擇, 不能限定于某一種特定的結(jié)構(gòu)體系，要根據(jù)建筑級別、平面、立面、高度的要求，場地條件、抗震類別等靈活選擇, 充分利用不同的抗側(cè)力結(jié)構(gòu)體系，最大限度的滿足鋼結(jié)構(gòu)住宅在標(biāo)準(zhǔn)化的基礎(chǔ)上實現(xiàn)多樣化。

1 結(jié)構(gòu)選擇的影響因素：

場地類別，主要包括場地的地物地貌、周圍環(huán)境、氣象條件、水文條件、地質(zhì)條件、自然災(zāi)害情況等特點；住宅建筑的級別及抗震設(shè)防等級；住宅建筑的方案特征，包括建筑的高度、高寬比、長寬比以及體型；住宅的施工質(zhì)量、工期要求等；居民的經(jīng)濟(jì)支付能力。

2 結(jié)構(gòu)體系優(yōu)選

低層住宅包括別墅：一般采用輕鋼龍骨結(jié)構(gòu)體系或鋼框架結(jié)構(gòu)體系，該結(jié)構(gòu)體系的構(gòu)件為全鋼構(gòu)件，易于實現(xiàn)工廠化生產(chǎn)，現(xiàn)場組裝速度快，鋼材用量低，是我國住宅產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展方向之一。

多、高層鋼結(jié)構(gòu)住宅：優(yōu)選鋼框架—支撐結(jié)構(gòu)體系，該結(jié)構(gòu)體系屬于全鋼構(gòu)件體系，所有構(gòu)件都可以實現(xiàn)工廠化生產(chǎn)，現(xiàn)場組裝，避免了現(xiàn)場澆搗混凝土、混凝土與鋼框架的公差不一致、混凝土在施工中誤差大、不易達(dá)到較高精度等問題。

按住宅的層數(shù)劃分，設(shè)計者在設(shè)計時根據(jù)工程的實際情況采用下列相應(yīng)的結(jié)構(gòu)體系，以達(dá)到技術(shù)可行、經(jīng)濟(jì)合理的目的：

3層及3層以下的低層住宅及別墅采用輕鋼龍骨結(jié)構(gòu)體系；4～6層多層住宅：鋼框架體系、鋼框架—支撐體系、板柱—支撐體系；7～12層中高層住宅：鋼框架—支撐體系、鋼框架體系、鋼框架—混凝土剪力墻體系；13～30層高層住宅建筑：鋼框架—支撐體系、鋼框架—鋼骨混凝土核心筒體系、鋼框架—鋼板剪力墻體系、鋼框架—內(nèi)藏鋼板支撐混凝土剪力墻體系、預(yù)制混凝土剪力墻體系。

參考文獻(xiàn)：

[1] 王瓏，陳良．鋼結(jié)構(gòu)住宅結(jié)構(gòu)體系概述[J].青島理工大學(xué)學(xué)報.2007年第1期.7～9

[2] 劉曉，王兵，閻東．國外低層鋼結(jié)構(gòu)住宅結(jié)構(gòu)體系分析[J].沈陽大學(xué)學(xué)報.2005年第2期.11～14

篇8

【關(guān)鍵詞】 混凝土結(jié)構(gòu)加固；鋼結(jié)構(gòu)加固

一、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)加固方法

在建筑工程中，各種類型的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，其構(gòu)造是復(fù)雜多樣的，鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的變更、追加、加固也成為很平常的問題，通過工程實踐及設(shè)計經(jīng)驗。

1、碳纖維加固法

工程實踐和試驗研究表明：采用碳纖維對鋼筋混凝土柱進(jìn)行抗震加固；可以有效約束混凝土的變形，增強耗能能力，從而使其承載能力及延性能力有很大的提高，可取得良好的抗震加固效果。碳纖維片材由于其強度高，彈性模量大，用于橫向包裹鋼筋混凝土柱時，可以有效提高柱的承載能力和延性性能，其作用機(jī)理體現(xiàn)在兩個方面：一方面，碳纖維片材橫向包裹，其作用類似受剪鋼筋，協(xié)同鋼筋承受剪力。由于碳纖維的抗拉強度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于鋼筋的抗拉強度，相當(dāng)于配筋率大大提高，使其抗剪承載力得以顯著提高，斜裂縫出現(xiàn)以后構(gòu)件的變形性能也得以明顯改善；另一方面，橫向包裹碳纖維，還會對其內(nèi)部的混凝土起到有效的約束作用，當(dāng)受壓區(qū)混凝土達(dá)到峰值應(yīng)力后，具橫向膨脹變形急劇增大，碳纖維環(huán)向應(yīng)變顯著增大，環(huán)向約束力增大，這就使得混凝土應(yīng)力—應(yīng)變曲線的下降變得平緩，極限壓應(yīng)變得以提高，因而推遲了受壓區(qū)混凝土的破壞過程，充分發(fā)揮了縱向鋼筋的塑性變形性能，顯著改善構(gòu)件的延性。

2、粘貼鋼板加固法

用結(jié)構(gòu)膠把鋼板粘貼在構(gòu)件外部以提高結(jié)構(gòu)承載力和滿足正常使用的加固方法。與傳統(tǒng)加固方法比較，它有以下特點：（1）施工工藝簡單，只需對被加固構(gòu)件的表面進(jìn)行處理，用建筑結(jié)構(gòu)膠將鋼板與之牢固地粘結(jié)成一個整體，使鋼板和原構(gòu)件很好地共同工作。（2）加固施工所需的場地、空間都不很大，且鋼板粘貼在已開裂構(gòu)件上一般2d即可受力使用，對生產(chǎn)和生活影響很小，特別適用于應(yīng)急的加固工程。（3）粘鋼加固所用的鋼板厚度，一般為2mm～6mm，所以，加固后不影響結(jié)構(gòu)外觀，重量增加也不多。（4）加固效果比較明顯。

3、化學(xué)植筋技術(shù)

植筋技術(shù)是運用高強度的化學(xué)粘合劑，使鋼筋、螺桿等與混凝土產(chǎn)生握裹力，從而達(dá)到預(yù)期效果。施工后產(chǎn)生高負(fù)荷承載力，不易產(chǎn)生移位、拔出，并且密實性能良好，無需做任何防水處理。由于其通過化學(xué)粘合固定不但對基材不會產(chǎn)生膨脹破壞，而且對結(jié)構(gòu)有補強作用，施工簡便迅速安全并符合環(huán)保要求，是建筑工程中鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)變更，加固的最有效的方法。它可以應(yīng)用在各類建筑結(jié)構(gòu)增建、變更等預(yù)留鋼筋錨定中，還可以用于橫梁、柱頭、樓板、剪力墻等加固預(yù)留鋼筋錨定中，也可用于各類鋼結(jié)構(gòu)、機(jī)械設(shè)備等的螺桿錨定中。它主要的技術(shù)特點就是：（1）具有高的承載力（剪力、拉力）。（2）對固定的基材不產(chǎn)生膨脹力，適宜邊距、間距小的部位。（3）施工簡便，時間短。

4、注漿加固法

注漿加固法主要是針對鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)物由于各種原因產(chǎn)生的各種裂縫，采用環(huán)氧樹脂類粘合劑及密封劑灌漿加固修補，在不影響生產(chǎn)運營的情況下可以達(dá)到預(yù)期的強度，延長結(jié)構(gòu)的使用壽命，施工快捷，加固效果安全可靠。它的特點是：（1）采用慢速，附壓延續(xù)灌漿，可以確保樹脂注入裂縫細(xì)微部位。（2）可以控制注入量，必要時可以補充灌漿料。（3）可根據(jù)裂縫大小，注入狀況的需要，調(diào)整壓力。（4）注入量和注入情形可以目視觀察。這種技術(shù)主要應(yīng)用范圍：混凝土建筑物裂縫的修補，各種構(gòu)筑物的修補以及橋梁、鐵路的附屬構(gòu)件如橋墩、橋面、等的修補。

5、增大加固法

增大加固法是指在原受彎構(gòu)件的上面或下面澆一層新的混凝土并補加相應(yīng)的鋼筋，以提高原構(gòu)件承載力的方法，是工程中常用的一種加固方法。補澆的混凝土處在變拉區(qū)時，對補加的鋼筋起到粘結(jié)和保護(hù)作用，當(dāng)補澆層混凝土在受拉區(qū)時，增加了構(gòu)件的有效高度，從而提高了構(gòu)件的抗彎、抗剪承載力，并增加了構(gòu)件的剛度，因此其加固效果也是很顯著的。實際工程中，在受拉區(qū)補澆混凝土層的情況較多，原配筋率較低，其混凝土變壓區(qū)高度較小，因此在受拉區(qū)補加縱向鋼筋并澆混凝土是提高該梁抗彎承載力的有效方法。

二、鋼結(jié)構(gòu)加固方法：

1、改變結(jié)構(gòu)計算圖形

改變結(jié)構(gòu)計算圖形的加固方法是指采用改變荷載分布狀況、傳力途徑、節(jié)點性質(zhì)和邊界條件，增設(shè)附加桿件和支撐、施加預(yù)應(yīng)力、考慮空間協(xié)同工作等措施對結(jié)構(gòu)進(jìn)行加固的方法；

改變結(jié)構(gòu)計算圖形的一般加固方法：

（1）對結(jié)構(gòu)可采用下列增加結(jié)構(gòu)或構(gòu)件的剛度的方法進(jìn)行加固：

A、增加支撐形成空間結(jié)構(gòu)并按空間結(jié)構(gòu)驗算；

B、加設(shè)支撐增加結(jié)構(gòu)剛度，或者調(diào)整結(jié)構(gòu)的自振頻率等以提高結(jié)構(gòu)承載力和改善結(jié)構(gòu)動力特性；

C、增設(shè)支撐或輔助桿件使結(jié)構(gòu)的長細(xì)比減少以提高其穩(wěn)定性；

D、在排架結(jié)構(gòu)中重點加強某一列柱的剛度，使之承受大部分水平力，以減輕其它柱列負(fù)荷；

E、在塔架等結(jié)構(gòu)中設(shè)置拉桿或適度張緊的拉索以加強結(jié)構(gòu)的剛度。

（2）對受彎桿件可采用下列改變其截面內(nèi)力的方法進(jìn)行加固：

A、改變荷載的分布，例如將一個集中荷載轉(zhuǎn)化為多個集中荷載；

B、改變端部支承情況，例如變鉸接為剛結(jié)；

C、增加中間支座或?qū)⒑喼ЫY(jié)構(gòu)端部連接成為連續(xù)結(jié)構(gòu)；

D、調(diào)整連續(xù)結(jié)構(gòu)的支座位置；

E、將結(jié)構(gòu)變?yōu)閾螚U式結(jié)構(gòu)；

F、施加預(yù)應(yīng)力。

（3） 對桁架可采取下列改變其桿件內(nèi)力的方法進(jìn)行加固：

A、增設(shè)撐桿變桁架為撐桿式結(jié)構(gòu)；

B、加設(shè)預(yù)應(yīng)力拉桿。

2、加大構(gòu)件截面的加固

采用加大截面加固鋼構(gòu)件時，所選截面形式應(yīng)有利于加固技術(shù)要求并考慮已有缺陷和損傷的狀況。

3、連接的加固與加固件的連接

鋼結(jié)構(gòu)連接方法，即焊縫、鉚釘、普通螺栓和高強度螺栓連接方法的選擇，應(yīng)根據(jù)結(jié)構(gòu)需要加固的原因、目的、受力狀況、構(gòu)造及施工條件，并考慮結(jié)構(gòu)原有的連接方法確定。

鋼結(jié)構(gòu)加固一般宜采用焊縫連接、摩擦型高強度螺栓連接，有依據(jù)時亦可采用焊縫和摩擦型高強度螺栓的混合連接。當(dāng)采用焊縫連接時，應(yīng)采用經(jīng)評定認(rèn)可的焊接工藝及連接材料。

4、裂紋的修復(fù)與加固

篇9

【關(guān)鍵詞】剛架；檁條；屋蓋支撐；柱間支撐；系桿

1 門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)的組成：

主要由四大部分組成：

主結(jié)構(gòu)――剛架，吊車梁；

次結(jié)構(gòu)――檁條，墻架柱及抗風(fēng)柱；

支撐結(jié)構(gòu)――屋蓋支撐，柱間支撐，系桿；

圍護(hù)結(jié)構(gòu)――屋面（屋面板、采光板、通風(fēng)器等），墻面（墻板、門、窗等）

2 門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)的技術(shù)特點：

與傳統(tǒng)的單層房屋相比，這種結(jié)構(gòu)有如下一些特點：

2.1 輕。

2.2 采用壓型鋼板作圍護(hù)面板（屋面板，墻面板）將產(chǎn)生對結(jié)構(gòu)有利的蒙皮效應(yīng)，從而提高剛架結(jié)構(gòu)的整體剛度，有效減小結(jié)構(gòu)的實際位移。

2.3 剛架采用變截面，基本上按彎矩圖形的變化以及施工方便來改變腹板高度和厚度以及翼緣尺寸，充分做到材盡其用。

2.4 由于剛架構(gòu)件輕，可以采用平板柱腳以及考慮這種平板柱腳對剛架柱的嵌固作用，支撐也可以做得很輕便。

2.5 結(jié)構(gòu)構(gòu)件可全部在工廠制作，工業(yè)化程度高。

2.6 構(gòu)件單元之間用端板連接，延性好，加之自重輕以及屋面蒙皮作用，對抗震有利。

由以上特點，這種結(jié)構(gòu)體系用鋼省，造價低，制作簡便，安裝快捷，施工周期短，商品化程度高，而且其適用性廣，造型美觀，在建筑市場上具有很強的競爭力。但因其輕，對于風(fēng)載較大或者房屋較高時，必須特別注意風(fēng)載作用下的連接設(shè)計與施工。

3 結(jié)構(gòu)形式和布置

3.1 CECS102:2002不推薦多脊多坡

圖（一）中作了多脊多坡與單脊雙坡房屋的比較，顯然，在其它條件都相同的情況下，屋脊兩側(cè)各需一根檁條，而內(nèi)天溝兩側(cè)亦各需一根檁條，因此，多一個屋脊就需要多一根檁條；多一個內(nèi)天溝也需要多一根檁條，同時也增加內(nèi)天溝和落水管、室內(nèi)排水溝的用料，設(shè)置內(nèi)天溝還容易因積水、積雪而加大荷載，甚至導(dǎo)致滲漏。如果因為室內(nèi)排水溝淤塞需要疏通，還將影響正常使用，多脊多坡不等高剛架上述問題更嚴(yán)重，應(yīng)盡可能不采用。不過，當(dāng)跨度較大，由位移控制設(shè)計時，可能要增加剛架的用鋼量，此時還是以多脊多坡可能較為有利。

3.2 中柱采用搖擺柱的數(shù)量限制

風(fēng)荷載不很大且房屋并不特別高時，為減少剛架用鋼量，多跨剛架中間柱可采用兩端均為鉸接的搖擺柱，但兩根與梁剛接的柱之間擺柱的數(shù)量不宜超過三根，見圖（二）。

3.3 剛架的合理間距

剛架的用鋼量一般說來隨其間距的增大而減小，但吊車梁、檁條、墻梁的用鋼量則隨剛架間距的增大而增大。對于無橋式吊車的單層門式剛架輕型房屋，剛架間距以6m~9m為宜；當(dāng)沒有懸掛荷載或懸掛荷載不掛在檁條上，或采用高頻焊接輕型H型鋼檁條，或采用格構(gòu)式檁條時，剛架間距可做到12m，此時側(cè)墻宜設(shè)墻架柱；通常，大跨度剛架宜采用大間距，跨度與間距的比一般以3.5~5為宜。對于有10噸以上吊車或較大的懸掛荷載的單層門式剛架輕型房屋，剛架間距以6m為宜。

3.4 檁條

門式剛架中多采用實腹式檁條，有普通型鋼和冷彎薄壁型鋼兩種，其截面形式如圖（三）所示。

（a）熱軋槽鋼檁條

（b）熱軋工字鋼檁條

（c）高頻焊接輕型H型鋼檁條

（d）冷彎薄壁卷邊槽鋼檁條

（e）冷彎薄壁直卷邊Z型檁條

（f）冷彎薄壁斜卷邊Z型檁條

門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)中常用的為后三種實腹式檁條。

檁條是作為受彎構(gòu)件承受屋蓋板傳來的荷載，檁條的結(jié)構(gòu)型式主要有三種：簡支梁模式、連續(xù)梁模式、多跨靜定梁模式。近幾年在各大工程中應(yīng)用比較廣泛的為連續(xù)梁模式，連續(xù)梁模式比簡支梁模式能節(jié)約鋼材10%左右。

檁條的穩(wěn)定問題主要靠屋面板和拉條對其形成側(cè)向約束，從而防止其彎扭失穩(wěn)。拉條設(shè)置原則為：檁條的跨度小于4m時，可不設(shè)拉條；當(dāng)其跨度大于4m不大于6m時，可僅在跨中設(shè)一道拉條；當(dāng)其跨度大于6m不大于9m時，可在跨度三分點處各設(shè)一道拉條；當(dāng)其跨度大于9m時，可沿跨度均勻布置三道拉條。另外，在檐口及屋脊處需同時設(shè)置斜拉條和撐桿。

3.5 支撐

門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)的支撐，可采用帶張緊裝置的十字交叉圓鋼支撐。圓鋼與構(gòu)件的夾角應(yīng)在30°～60°范圍內(nèi)，宜接近45°。當(dāng)設(shè)有起重量不小于5噸的橋式吊車時，柱間采用型鋼支撐，且在溫度區(qū)段端部吊車梁以下不宜設(shè)置柱間剛性支撐。當(dāng)不允許設(shè)置交叉柱間支撐時，可設(shè)置其它形式的支撐；當(dāng)不允許設(shè)置任何支撐時，可設(shè)置縱向剛架。在設(shè)置柱間支撐的開間，同時設(shè)置屋蓋橫向支撐，以組成幾何不變體系。

參考文獻(xiàn)

[1]冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范（GB50018-2002） 2003.

篇10

關(guān)鍵詞：鋼結(jié)構(gòu)；廠房；設(shè)計；

Abstract: as the steel structure plant has the construction speed is quick, seismic performance is good, high bearing capacity, strong overall rigidity etc, and so with the development of economy, more and more get of general application and promotion, yet at the same time, because by steel as materials, the application of time also is a short, hard to avoid has many defects and deficiencies, in this paper, the steel structure workshop design application in the article.

Keywords: steel structure; Workshop; Design;

中圖分類號：TU391文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：

引言

隨著經(jīng)濟(jì)社會不斷發(fā)展，人們對建筑建設(shè)的要求也在不斷提高，如不僅要滿足施工速度，還要求具有很好的環(huán)保性、靈活性和抗震性等。同時隨著各種工藝技術(shù)也在不斷進(jìn)步。鋼結(jié)構(gòu)廠房在這方面就很好的凸顯了其優(yōu)越性，不斷獲得普遍的推廣和使用。

一、鋼結(jié)構(gòu)廠房的優(yōu)越性及其特點

（一）鋼結(jié)構(gòu)廠房具有施工速度快，安裝極其方便的優(yōu)點。

由于鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件可以工廠化批量化生產(chǎn)，同時采用設(shè)備下料、焊接、開孔，并作表面處理，可極大的方便現(xiàn)場拼裝施工，大大縮短了施工的周期。

（二）由于鋼結(jié)構(gòu)廠房體系使用的材料具有強度高、投資低等特點，所以鋼結(jié)構(gòu)廠房拆遷也方便，可多次回收利用，大大節(jié)約了材料消耗，環(huán)保性好，結(jié)構(gòu)壽命使用長。而且節(jié)省了制模工序，屬于環(huán)保型綠色建筑體系。

（三）鋼結(jié)構(gòu)相對于混凝土結(jié)構(gòu)主要優(yōu)勢在重量上，這也可以大大減輕地基的負(fù)載，而且混凝土結(jié)構(gòu)建筑工藝復(fù)雜，防震程度低，鋼結(jié)構(gòu)體系都可以有效彌補這些不足。

二、鋼結(jié)構(gòu)廠房設(shè)計的特點

鋼結(jié)構(gòu)廠房是指采用鋼板和熱扎、冷彎或焊接型材，通過連接件連接而成的能承受和傳遞荷載的國際流行的門式剛架輕鋼結(jié)構(gòu)體系形式。

門式剛架鋼結(jié)構(gòu)廠房在國內(nèi)技術(shù)成熟，受到用戶普遍接受和認(rèn)可，成為目前國內(nèi)發(fā)展速度最快的一種鋼結(jié)構(gòu)形式。門式剛架鋼結(jié)構(gòu)廠房可以做成大跨度，大空間，便于內(nèi)部靈活布置和使用。（鋼結(jié)構(gòu)廠房采用門式剛架體系其單跨度甚至可達(dá)到80米。多跨可達(dá)到180米甚至跨度更大）鋼結(jié)構(gòu)廠房主要是用在不承受大載荷的承重建筑。采用輕型H型鋼（焊接或軋制；變截面或等截面）做成門形剛架支承，C型、Z型冷彎薄壁型鋼作檁條和墻梁，壓型鋼板或輕質(zhì)夾芯板作屋面、墻面圍護(hù)結(jié)構(gòu)，采用高強螺栓、普通螺栓及自攻螺絲等連接件和密封材料組裝起來的門式剛架鋼結(jié)構(gòu)體系。

鋼結(jié)構(gòu)廠房在全球范圍內(nèi)，特別是在發(fā)達(dá)國家和地區(qū)鋼結(jié)構(gòu)建筑工程領(lǐng)域中得到更合理、廣泛的應(yīng)用。鋼結(jié)構(gòu)廠房可廣泛應(yīng)用于工業(yè)廠房，凈化車間，倉儲庫房，超市，會館展廳。

鋼結(jié)構(gòu)廠房設(shè)計特點：鋼結(jié)構(gòu)廠房自重輕，強度大，跨度大，空間大。設(shè)計先進(jìn)，采用最先進(jìn)的設(shè)計方法，充分發(fā)揮鋼材抗震性好、抗沖擊性好、剛性好、變形能力強的特點。而且還可以重復(fù)再利用，可以節(jié)約大量鋼材。結(jié)構(gòu)新穎、簡潔、輕巧，占用面積小，使用面積大，有效擴(kuò)大了建筑物的內(nèi)部空間，彩鋼夾芯復(fù)合板，金屬壓型板等新型墻體屋面材料圍護(hù)，更顯示出建筑的時代感。安裝快捷，構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)，制作精良，施工安裝簡便、快捷、安全

三、鋼結(jié)構(gòu)廠房結(jié)構(gòu)設(shè)計要點

多層廠房因為工藝布置的要求，一般都需要大空間，結(jié)構(gòu)通常采用框架結(jié)構(gòu)，在層數(shù)較多、工藝條件許可的情況下也可以采用框剪結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)布置的原則是:盡量使柱網(wǎng)對稱均勻布置，使房屋的剛度中心與質(zhì)量中心相近，以減小房屋的空間扭轉(zhuǎn)作用，結(jié)構(gòu)體系要求簡捷、規(guī)則、傳力明確。避免出現(xiàn)應(yīng)力集中和變形突變的凹角和收縮以及豎向變化過多的外挑和內(nèi)收，力求沿豎向的剛度不突變或少突變。

（一）地震區(qū)的廠房宜少設(shè)或不設(shè)防震縫

地震區(qū)房屋的伸縮縫是合一的，當(dāng)房屋較長時，宜采取下列一些

構(gòu)造措施和施工措施以少設(shè)伸縮縫及防震縫；施工中，每隔40m設(shè)置一道800mm~1400mm寬的后澆帶，后澆帶的位置設(shè)在結(jié)構(gòu)受力影響最小的區(qū)段；在溫度影響較大的頂層、底層、山墻和內(nèi)縱墻端開間的墻體等部位，適當(dāng)提高配筋率；加厚屋面隔熱保溫層或設(shè)置架空層形成通風(fēng)屋面。

（二）合理布置電梯間的位置

多層廠房由于設(shè)備、貨物很重，豎向運輸?shù)男枰O(shè)置電梯。鋼筋棍凝土電梯井筒剛度很大，應(yīng)充分考慮電梯井筒對建筑物的偏心影響，在結(jié)構(gòu)布置上盡量避免電梯井筒布置在建筑物的角部和端

部。

（三）控制橫向框架與縱向框架的周期

由于多層廠房跨度方向尺寸較大，柱子少；而柱距方向尺寸較小，柱子多。一般都是橫向控制，使縱橫向的抗震能力大致相同，不僅有利于抗震，也使設(shè)計更為經(jīng)濟(jì)合理。

四、鋼結(jié)構(gòu)廠房設(shè)計應(yīng)注意的重要方面

（一）鋼結(jié)構(gòu)廠房圖紙設(shè)計的重要性

無論在什么樣的工程中，圖紙是工程施工的依據(jù)。在鋼結(jié)構(gòu)廠房的設(shè)計期間，要組織施工單位專業(yè)技術(shù)人員對圖紙進(jìn)行會審，檢查施工圖紙中的“錯、漏、碰、缺”，力爭把問題解決在施工之前，減少因圖紙問題對工程質(zhì)量、進(jìn)度的影響。

（二）對鋼結(jié)構(gòu)廠房支撐系統(tǒng)的設(shè)計原則

為了保證鋼結(jié)構(gòu)廠房的空間工作，提高其整體剛度，承受和傳遞縱向水平力，防止桿件產(chǎn)生過大的變形，避免壓桿失穩(wěn)，以及保證結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性，應(yīng)根據(jù)廠房結(jié)構(gòu)的形式，車間吊車的設(shè)置，振動設(shè)備以及廠房的跨度、高度，溫度區(qū)段的長度等情況布置可靠的支撐系統(tǒng)。廠房每一溫度區(qū)段應(yīng)設(shè)置穩(wěn)定的柱間支撐系統(tǒng)，并與屋蓋橫向水平支撐的布置相協(xié)調(diào)。

（三）鋼結(jié)構(gòu)廠房耐熱能力設(shè)計的重要性

鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房防火能力很差，當(dāng)鋼材受熱在100℃以上時，隨著溫度的升高，鋼材的抗拉強度降低，塑性增大；溫度在250℃左右時，鋼材抗拉強度略有提高，而塑性卻降低，出現(xiàn)藍(lán)脆現(xiàn)象;當(dāng)溫度超過250℃時鋼材出現(xiàn)徐變現(xiàn)象；當(dāng)溫度達(dá)500℃時，鋼材強度降至很低，以致鋼結(jié)構(gòu)塌落。

（四）鋼結(jié)構(gòu)廠房抗震性設(shè)計的重點

在對鋼結(jié)構(gòu)廠房做抗震設(shè)計時應(yīng)注意：首先，在廠房建設(shè)前要充分考慮加強其結(jié)構(gòu)的抗震性，以應(yīng)對復(fù)雜多變的地質(zhì)變化，雖然鋼材在重力剛性等條件上有抗震的優(yōu)勢，但是在總體布置方面也要力求安全最大化，要求廠房結(jié)構(gòu)的質(zhì)量和剛度均勻分布，使廠房受力均勻，使其受到外力作用時，可以將作用力均勻抵消，這樣就不會加劇作用力在剛性弱的地方聚積，給安全造成威肋，同時還要多采用剛架和橫向結(jié)構(gòu)，利用鋼結(jié)構(gòu)的受力性來減少橫向結(jié)構(gòu)變形。

其次，在建設(shè)過程中要充分考慮杠桿失穩(wěn)的問題，鋼結(jié)構(gòu)在強度上可以充分滿足建設(shè)需要，所以要在支撐系統(tǒng)上多做文章，提高廠房結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性，對鋼結(jié)構(gòu)廠房尤為重要。

最后，在地震作用下，存在著低周疲勞作用，設(shè)計時應(yīng)注意其對

廠房的影響。對結(jié)構(gòu)連接點的設(shè)計，應(yīng)保證節(jié)點的破壞不先于結(jié)構(gòu)構(gòu)件的全截面屈服，應(yīng)使結(jié)構(gòu)構(gòu)件能進(jìn)入塑性工作，充分吸收地震能量發(fā)揮其抗震能力。

五、結(jié)束語

總而言之，在鋼結(jié)構(gòu)廠房設(shè)計的過程中，我們應(yīng)嚴(yán)格按照和采用相關(guān)的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，同時隨著鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計技術(shù)的日趨成熟，設(shè)計師也要緊跟時代步伐，堅持與時俱進(jìn)。只有這樣，才能設(shè)計出結(jié)構(gòu)合理，經(jīng)濟(jì)環(huán)保的鋼結(jié)構(gòu)廠房，滿足經(jīng)濟(jì)建設(shè)發(fā)展的要求。

【參考文獻(xiàn)】

[1]劉榮來.鋼結(jié)構(gòu)廠房設(shè)計技術(shù)總結(jié).內(nèi)蒙古煤炭經(jīng)濟(jì).2011-03-15