电话:0317-8192993
传真:0317-8192993
手机:13831777566
手机:15226790923
地址:河北省泊头市泊镇前辛村

当前位置:返回首页 > 公司动态 > 行业动态 >

钢结构建筑结构设计选型及建筑钢结构技术分析

发布时间:2018-06-04

钢结构建筑通常有门式刚架、框架、桁架、网架(壳)、索膜、塔桅等结构型式。其设计理论与施工技术大都比较成熟。但是也有部分难题没有解决,或没有简单实用的设计方法,比如网壳的稳定性等。采用何种建筑结构型式比较合理,是结构设计师面临的挑战。

在钢结构建筑设计的整个过程中,大地云龙钢构强调"概念设计"的理念,“概念设计”在结构选型与布置阶段尤其重要。对一些难以作出理性分析或规范未规定的问题,可依据从整体结构体系与分体系之间的力学关系、破坏机理、震害、试验现象和工程经验所获得的设计思想,从全局的角度来确定控制结构的布置及细部措施。运用概念设计可以在早期、地进行构思、比较与选择。所得结构方案往往易于手算、概念清晰、定性正确,并可避免结构分析阶段不   的繁琐运算。同时,它也是判断计算机内力分析输出数据与否的主要依据。

不同建筑结构型式的特点:

1、在轻钢工业厂房的设计中,当有较大悬挂荷载或移动荷载时,就可考虑放弃门式刚架而采用网架。

2、基本雪压大的地区,屋面曲线应有利于积雪滑落(切线50度内需考虑雪载),如采用三心圆网壳。总雪载释放近一半。

3、降雨量大的地区相似考虑。建筑允许时,在框架中布置支撑会比简单的节点刚接的框架有   的经济性。

4、而屋面覆盖跨度较大的建筑中,可选择构件受拉为主的悬索或索膜结构体系。

5、高层钢结构建筑设计中,常采用钢混凝土组合结构,在地震烈度高或很不规则的高层中,不应单纯为了经济去选择不利抗震的核心筒加外框的形式。宜选择周边巨型SRC柱,核心为支撑框架的结构体系。我国半数以上的此类高层为前者。对抗震不利。

结构的布置要根据体系特征,荷载分布情况及性质等综合考虑。一般的说要刚度均匀。力学模型清晰。尽可能限制大荷载或移动荷载的影响范围,使其以直接的线路传递到基础。柱间抗侧支撑的分布应均匀。其形心要尽量靠近侧向力(风震)的作用线。否则应考虑结构的扭转。结构的抗侧应有多道防线。比如有支撑框架结构,柱子至少应能单独承受1/4的总水平力。

框架结构的楼层平面次梁的布置,有时可以调整其荷载传递方向以满足不同的要求。通常为了减小截面沿短向布置次梁,但是这会使主梁截面加大,减少了楼层净高,顶层边柱也有时会吃不消,此时把次梁支撑在较短的主梁上可以牺牲次梁保住主梁和柱子。

目前常见的层、大跨度建筑、体育馆、桥梁、博物馆、电视塔、工业厂房等大都采用钢结构,结构型式也日趋复杂。钢结构建筑结构设计选型正面临越来越大的挑战。

建筑钢结构技术分析:

我国钢材年产量较低,建筑行业一直限制钢材的使用,提倡大力发展混凝土结构和混合结构,因此民用钢结构一直发展缓慢。80年代以后,随着经济发展的需要,我国开始引进钢结构房屋,以门式刚架为主,主要用于工业厂房、库房和一些公共设施。多层轻钢结构采用钢骨架和轻质围护结构,自重轻,对地质条件要求低。另外,钢结构构件标准,适合工厂化生产,现场安装,湿作业少,施工占用场地少,。

一、结构体系的选择 结构体系的选择,不仅要从满足建筑的使用功能出发,节约投资考虑,   主要的是取决于建筑的高度,即取决于建筑层数的多少。建筑层数越多,高度越高,则由于风力或地震力引起的侧向力就越大,建筑物   有相应的刚度来抵抗侧向力。因此,随着建筑层数的不断增加,结构体系也就需要不断的发展。目前,多层和小高层钢结构建筑常用的结构体系有以下几种。

1、纯框架结构体系。纯框架结构体系在地震区一般不超过15层。框架结构的平面布置灵活,可为建筑提供较大的室内空间,且结构各部分刚度比较均匀。框架结构有较大的延性,自振周期较长,因而对地震作用不敏感,能好。但框架结构的侧向刚度小,由于侧向位移大,易引起非结构构件的破坏,因此不宜建的太高。

2、框支结构体系。纯框架在风、地震荷载作用下,侧移不符合要求时,可以采用带支撑的框架,即在框架体系中,沿结构的纵、横两个方向布置数量的支撑。在这种体系中,框架的布置原则和柱网尺寸,基本上与框架体系相同,支撑大多沿楼面中心部位服务面积的周围布置,沿纵向布置的支撑和沿横向布置的支撑相连接,形成一个支撑芯筒。

3、框架剪力墙结构体系。在框架结构中布置数量的剪力墙可以组成框架剪力墙结构体系,这种结构以剪力墙作为抗侧力结构,既具有框架结构平面布置灵活、使用方便的特点,又有较大的刚度,可用于40至60层的高层钢结构。

二、楼面结构 多层轻钢建筑楼板   有足够的刚度、强度和整体稳定性,同时应尽量采用技术和构造措施减轻楼板自重,并提高施工速度,组合楼盖是常用的楼盖之一。到目前为止,组合楼盖主要有以下三种形式:(1)压型钢板组合楼盖,其下表面凹凸不平,在民用建筑中需做吊顶,造价较高;(2)现浇整体组合楼盖,其整体性能好,但需要支模板,施工速度慢;(3)钢-混凝土叠合板组合楼盖,其整体性好,还能节省支模和吊顶的费用。

在组合楼板的应用中,为使楼层高度减小,提供   大的无柱空间,现在的趋势是把楼板和钢梁合为一体,形成组合扁梁楼盖。

三、支撑和剪力墙形式 多层框架钢结构体系的侧向刚度较弱,随着层数的增加,为了抵抗水平地震作用,减小层间错移,常在墙体内布置垂直支撑,为了方便门窗开洞,支撑形式可以灵活采用,如X型、单斜杆型、K型、M型、W型、V型和人型等。建议多采用偏心支撑,因其在地震作用下具有较好的延性和耗能性能。