⑵綜合經(jīng)濟效益好:由于施工周期短,可以提前投入使用,提前獲取投資效益;更由于采用色彩鮮艷的彩色壓型鋼板,美觀華麗,改善了周邊環(huán)境的動態(tài)感;因為建筑物本身的自重輕,一般情況下不需要做樁基,可以節(jié)省投資;由于采用了聚苯已烯泡沫夾心板或單板加保溫棉等措施后,使保溫、隔熱和隔章等效果良好。彩色鋼板是以鍍鋅為基板又用硅酮作為表面,經(jīng)兩除兩烘加工而成,耐久性也較好,根據(jù)目前我國的市場價格,輕鋼結(jié)構(gòu)的造價已經(jīng)低于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),當廠房的跨度越大時,其優(yōu)勢更為明顯,這也是它賴以競爭的一大優(yōu)勢。
⑶抗震性能好:由于鋼結(jié)構(gòu)屬于柔性結(jié)構(gòu)、自重輕,因而能有效地降低地震響應(yīng)及災(zāi)害影響程度,有利于抗震。我國是一個多地震區(qū),在地震區(qū)建筑中應(yīng)多多推廣應(yīng)用鋼結(jié)構(gòu),必可大大減少地震災(zāi)害和人員傷亡。唐山地震的慘痛教訓應(yīng)予記起。目前,天津市已正式啟動輕鋼結(jié)構(gòu)住宅。
⑷宜于拆卸搬遷:一旦業(yè)主對所造廠址不滿意或外界環(huán)境發(fā)生意想不到的變化,則整個建筑可在很短時間內(nèi)拆遷,損失小,而所有這些是鋼筋混凝土建筑所無法具備的。
下面講一下我們常見的門式剛架結(jié)構(gòu)。門式剛架輕型房屋,其結(jié)構(gòu)一般由主骨架和支撐系統(tǒng)構(gòu)成,主骨架包括:1)主受力構(gòu)件-門式剛架;2)墻架;3)檁條等;支撐系統(tǒng)包括:1)剛架柱之間的垂直支承;2)剛架梁之間的水平支撐;3)剛性系桿、拉條;4)隅撐等;
從以上的構(gòu)成可以看出,支撐系統(tǒng)占有很大的比例,這也是輕鋼結(jié)構(gòu)的特點。
門式剛架房屋上作用的荷載一般有:豎向荷載(結(jié)構(gòu)自重,雪荷載,積灰荷載,)和水平荷載(風荷載,吊車剎車力),還有地震荷載(水平和豎向)。由于輕鋼結(jié)構(gòu)自重較輕,所以對地震的反應(yīng)也較輕,這一點對抗震非常有利。
是否為輕鋼,可以根據(jù)結(jié)構(gòu)承受荷載的大小,以及結(jié)構(gòu)類型來定的。1、樓、屋面結(jié)構(gòu)體系:如果是鋼筋混凝土樓、屋面板,荷載較大就不能用輕鋼結(jié)構(gòu);2、吊車荷載:如果有較大噸位的吊車就不符合輕鋼結(jié)構(gòu)的要求;3、結(jié)構(gòu)體系:要是建筑物為多層,或是比較高的單層結(jié)構(gòu)也不宜按輕鋼設(shè)計。
適用于主要承重結(jié)構(gòu)為單跨或多跨實腹門式剛架、具有輕型屋蓋和輕型外墻、無橋式吊車或僅有起重量不大于20t的中、輕級工作制橋式吊車或3t懸掛式起重機的單層房屋鋼結(jié)構(gòu)。
門式剛架,建筑物上的各種荷載主要由它承擔并將其傳給基礎(chǔ),剛架與基礎(chǔ)的連接有剛接和鉸接兩種形式,一般宜采用鉸接,當水平荷載較大,房屋高度較高或剛度要求較高時,也可采用剛接。剛架柱與斜梁為剛接。剛架的特點是平面內(nèi)剛度較大而平面外剛度很小,這就決定了它在水平荷載作用時,可承擔平行與剛架平面的荷載,而對于垂直剛架平面的荷載卻無能為力。
墻架,主要承擔墻體自重和作用于墻上的水平荷載(風荷載),并將其間接傳給主體結(jié)構(gòu)。
檁條,承擔屋面荷載,并將其傳給剛架。檁條還通過螺栓與每榀剛架連接起來,與墻架梁一起與剛架形成空間結(jié)構(gòu)。
由于檁條和墻架梁之間都是由螺栓連接的,連接點近似于鉸接,又由于檁條和墻架梁的長細比都較大,在平行于房屋縱向荷載的作用下,其傳力剛度有限,所以有必要在屋面的各剛架之間設(shè)置一定數(shù)量的剛性系桿。我們剛才說了,剛架平面外的剛度很小,這樣,我們必須設(shè)置剛架柱之間的柱間支撐和剛架梁之間的水平支撐,使其形成具有足夠剛度的結(jié)構(gòu);
由于檁條和墻架的平面外剛度小,所以,有必要設(shè)置拉條(增加支撐),以減小在這個方向的長細比;
對于剛架斜梁,一般是上翼緣受壓,下翼緣受拉,上弦由于檁條相連,一般不會出現(xiàn)失穩(wěn),但當屋面風荷載吸力作用時斜梁下翼緣有可能變受壓從而失穩(wěn),因此,設(shè)置隅撐就十分必要了。
另外門式剛架與基礎(chǔ)是通過地腳螺栓連接的,當水平荷載作用形成的剪力較大時螺栓就要承擔這些剪力,我們一般不希望螺栓來承擔這部分剪力,在設(shè)計時我們也沒考慮它的作用,而是設(shè)置剛架柱腳與基礎(chǔ)之間的剪力鍵來承擔這部分剪力。
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