做工程的人都知道,钢结构工程是主要的建筑结构类型之一。同时,作为新时代工程人,掌握钢结构施工技术是结构
那么,接下来跟着小编来深入了解一下钢结构的前生今世(图文),其优势与劣势什么?在应用时最常见的问题是什么?
二十世纪六十年代以后,钢结构建筑进入了一个新的发展阶段。在这一阶段,建筑钢材获得了突破性进展、进一步深化计算理论、开始广泛应用计算机软件等等……通过慢慢普及钢结构建筑至工程中,其少费而多用、建造周期短、使用灵活、维护费用低、抗震性能好、综合经济效益高、符合可持续发展理念等优越性充分显现出来。
目前,全球独枝一秀的建筑材料是钢材,钢结构已是发达国家主导的建筑结构,广泛应用于高层、超高层建筑、大跨大空间建筑、量大面广的中小型工业、商业、社区、文教卫生等建筑,以及大部分的低层非居住型建筑中。
钢结构建筑在我国的发展也十分迅速,自二十世纪八十年代沿海地区引进轻钢建筑,兴建一批钢结构厂房、体育馆、高层建筑,而获得初步繁荣之后,九十年代出现了未曾有过的兴旺景象,特别是一些标志性的高层钢结构建筑(如上海金茂大厦、深圳地王大厦等)和大跨钢结构建筑(上海浦东国际机场候机楼、厦门会展中心等)的建成,为钢结构建筑在我国的发展揭开了新的一页。2008年北京奥运会与2010年上海世博会的成功举办,使我国的钢结构建筑设计与建造水准迅速提升,其成就已是世界建筑界共识。
现如今,钢结构凭借着多变的空间格局,在设计中采用架空建设,大大节约了土地的占有率,留出美化环境的空间,铸就了城市的多彩属性。无论城市大小,每条街巷,钢结构的身影几乎无处不在。
结构主要由型钢和钢板等制成的梁钢、钢柱、钢架等构件组成,并采用硅烷化、纯锰磷化、水洗烘干、镀锌等除锈防锈工艺。
各构件或部件之间通常采用焊缝、螺栓或铆钉连接。因其自重较轻,且施工简便,广泛应用于大型厂房、场馆、超高层等领域。钢结构容易锈蚀,一般钢结构要除锈镀锌或涂料,且要定期维护。
2.硫和磷:降低钢材的塑性,韧性,可焊性和疲劳强度。高温时,硫使钢材变脆,即热脆,低温时,磷使钢材变脆,即冷脆。
主要参数:东西轴长298米、南北周长333米、最高点40米、钢结构4.2万吨、观众总容量9万余人。
东方明珠广播电视塔座落在上海浦东新区黄浦江畔,以其468米的高度成为亚洲第一高塔。她于1991年3月开始建造,1994年11月完工,总重量达12万吨,总投资8.3亿元人民币。东方明珠塔由三根直径为九米的擎天立柱、太空舱、上球体、下球体、五个小球、塔座和广场组成。
阿拉伯塔酒店,位于阿联酋迪拜海湾,以金碧辉煌、奢华无比著称。阿拉伯塔酒店因外形酷似船帆,又称迪拜帆船酒店,酒店建在离沙滩岸边280米远的波斯湾内的人工岛上,仅由一条弯曲的道路连结陆地,共有56层,321米高,酒店的顶部设有一个由建筑的边缘伸出的悬臂梁结构的停机坪。
阿拉伯塔酒店有202套房,都是复式,房间最小的170平米,最大的是皇家总统套房780平米。最小的房间的每天住宿费为1500美金 (9312.9人民币) ,而皇家总统套房的每天住宿费高达20000美金 (12.4172万人民币)因此阿拉伯塔酒店也成为全世界最豪华的酒店,被称作波斯湾的明珠。
占地面积1.8公顷,坐落在距离海面19米的花岗岩基座上,最高的壳顶距海面60米,总建筑面积88000平方米,有一个2700座的音乐厅,一个1550座的歌剧院和一个420座的小剧场,有展览、录音、酒吧、餐厅等大小房间900个,2007年,悉尼歌剧院被联合国教科文组织评为世界文化遗产。
5.抗滑移系数:高强度螺栓连接中,使连接件摩擦面产生滑动时的外力与垂直于摩擦面的高强度螺栓预拉力之和的比值;
1.钢结构住宅比传统建筑能更好的满足建筑上大开间灵活分隔的要求,并可通过减少柱的截面面积和使用轻质墙板,提高面积使用率,户内有效使用面积提高约6%。
2.节能效果好,墙体采用轻型节能标准化的C型钢、方钢、夹芯板,保温性能好,抗震度好。节能50%。
3.将钢结构体系用于住宅建筑可充分发挥钢结构的延性好、塑性变形能力强,具有优良的抗震抗风性能,大大提高了住宅的安全可靠性。尤其在遭遇地震、台风灾害的情况下,钢结构能够避免建筑物的倒塌性破坏。
6.环保效果好。钢结构住宅施工时大大减少了砂、石、灰的用量,所用的材料主要是绿色,100%回收或降解的材料,在建筑物拆除时,大部分材料可以再用或降解,不会造成垃圾。
8.符合住宅产业化和可持续发展的要求。钢结构适宜工厂大批量生产,工业化程度高,并且能将节能、防水、隔热、门窗等先进成品集合于一体,成套应用,将设计、生产、施工一体化,提高建设产业的水平。
9.抗震性:低层别墅的屋面大都为坡屋面,因此屋面结构基本上采用的是由冷弯型钢构件做成的三角型屋架体系,轻钢构件在封完结构性板材及石膏板之后,形成了非常坚固的板肋结构体系,这种结构体系有着更强的抗震及抵抗水平荷载的能力,适用于抗震烈度为8度以上的地区
10.抗风性:型钢结构建筑重量轻、强度高、整体刚性好、防变形能力强。建筑物自重仅是砖混结构的五分之一,可抵抗每秒70米的飓风,使生命财产能得到有效的保护。
11.耐久性:轻钢结构住宅结构全部采用冷弯薄壁钢构件体系组成,钢骨采用超级防腐高强冷轧镀锌板制造,有效避免钢板在施工和使用过程中的锈蚀的影响,增加了轻钢构件的使用寿命。结构寿命可达100年。
钢结构与普通钢筋混凝土结构相比,其匀质、高强、施工速度快、抗震性好和回收率高等优越性,钢比砖石和砼的强度和弹性模量要高出很多倍,因此在荷载相同的条件下,钢构件的质量轻。从被破坏方面看,钢结构是在事先有较大变形预兆,属于延性破坏结构,能够预先发现危险,从而避免。
钢结构厂房具有总体轻、节省基础、用料少、造价低、施工周期短,跨度大,安全可靠,造型美观,结构稳定等优势。钢结构厂房广泛应用于大跨度工业厂房、仓库、冷库、高层建筑、办公大楼,多层停车车场及民宅等建筑行业。
钢结构工程项目施工质量问题的复杂性,主要表现在引发质量问题的因素繁多,产生质量问题的原因也复杂,即使是同一性质的质量问题,原因有时也不一样,从而质量问题的分析、判断和处理增加了复杂性。例如:焊接裂缝,其既可发生在焊缝金属中,也可发生在母材热影响中,既可在焊缝表面,也可在焊缝内部;裂缝走向既可平行于焊道,也可垂直于焊道,裂缝既可能是冷裂缝,也可能是热裂缝;产生原因也有焊接材料选用不当和焊接预热或后热不当之分。
钢结构工程项目施工质量问题的严重性表现在:一般的,影响施工顺利进行,造成工期延误,成本增加,严重的,建筑物倒塌,造身伤亡,财产受损,引起不良的社会影响。
钢结构工程施工质量问题还将随着外界变化和时间的延长而不断地发展变化,质量缺陷逐渐体现。例如:钢构件的焊缝由于应力的变化,使原来没有裂缝的焊缝产生裂缝:由于焊后在焊缝中有氢的活动的作用便可产生延迟裂缝。又如:构件长期承受过载,则钢构件要产生下拱弯曲变形,产生隐患。
由于我国现代建筑都是以混凝土结构为主,从事建筑施工的管理人员和技术人员对钢结构的制作和施工技术相对比较生疏,以民工为主的具体施工人员更不懂钢结构工程的科学施工方法,导致施工过程中的事故时常发生。
3.构件起拱或制作尺寸不准确原因:构件尺寸不符合设计要求或起拱数值偏小。防治:构件拼装时按规定起拱,构件尺寸应在允许偏差范围内。4. 钢柱、钢屋架、钢吊车梁垂直偏差过大原因:在制作或安装过程中,误差过大或产生较大的侧向弯曲。防治:制作时检査构件尺寸,按照工艺吊装,随后设临时支撑。