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建筑钢结构论文样例十一篇

时间:2023-03-16 17:15:56

建筑钢结构论文

建筑钢结构论文例1

钢结构施工的工序流程:

1.钢柱安装

钢柱在运输到位之后,它的摆放安装过程需要注意以下五点要求:(1)定位轴线在钢柱摆放的基础混凝土平面上用水墨线标记出钢柱所在位置的十字线,并且在钢柱柱身上相应地标记出定线。(2)钢柱吊装进行钢柱吊装采用临时吊装耳板,在钢柱吊装就位后再做切割磨平的一些工作。然后考虑到钢柱的长度,吊装过程中应采用斜拉起吊,同时将柱脚用木板垫高。(3)柱就位轴线调整运用专用角尺检查钢柱就位的情况并进行适当的调整。调整工程中需要三个人同时操作,一个人移动钢柱,另外一个人协助稳定,最后一个人进行检测。那么钢柱就位的标准就是:钢柱柱身的定位线与基础平面上标记好的定位线相一致,而且误差必须必须小于2毫米。(4)柱顶标高调整钢柱就位轴线调整完毕后,需要进行钢柱标高的调整。其操作方法为:首先在柱身上标记标高基准点,然后利用水准仪测定其差值,适当的增加垫片(注意垫片最多不能超过2片)进行调整钢柱的柱顶标高。(5)钢柱垂直度校正1)初步校正:对钢柱的垂直角度作出初步的调整和校正,还可以利用水平尺完成这一项工作。2)精确校正:同时利用两台经纬仪进而从钢柱的两个侧面来观测,利用缆风绳的摆动来进行精确的调整和校正,并且注意要在柱脚下垫铁。等精确校正完毕之后,就紧固钢柱的脚螺丝,并将其柱脚和垫铁牢固焊接。

2.钢梁安装

(1)起吊准备对钢梁吊装之前,需要仔细的检查它的编号、型号、几何尺寸、承剪板的位置和方向以及螺栓连接面和焊缝质量。另外在起吊钢梁之前,要提前对钢梁身上的污物和浮锈进行清除摩擦,并且将梁和柱对接的定位线标记在梁身。(2)吊装过程运用两点绑匝吊装法对钢梁进行吊装。当吊装基本就位的时候,仔细的调整钢梁的位置以使得梁身上的定位线和钢柱身上的定位线基本上达到吻合,随即进行点焊操作加固。(3)钢梁的焊接(4)次梁的安装一部分次梁的安装可使用人工用棕绳吊到就位点实施焊接安装。

3.焊接的操作标准

(1)待焊接的部位的表面及边缘应该保持清洁、整齐,不能有裂纹、油污、毛刺、氧化皮等其他杂质。(2)焊缝区之外的母材上,应该避免电弧击痕。如有电弧击痕遗留下的裂纹或者伤斑,要打磨并做好检查。(3)完工焊缝应要清除熔渣,焊缝和附近母材用钢丝刷来清除干净,焊接结束和验收前,施焊的接头不能油漆。(4)用角焊缝连的工件,要尽可能密贴,如果间隙超过了1.6mm,要增加焊缝焊角,增加的值等于它根部的间隙值。严禁用填充物填充间隙。(5)在正式焊接过程中,如果查出定位焊有裂纹必须将它铲除以防止形成隐患。(6)制作使用的焊条要符合焊接工艺规定使用的经过设计批准的焊条。(7)从事焊接操作人员是选用合格的焊接人员。(8)机械、工具、焊接材料和其他辅助的材料必须有产品合格证,且按照技术的要求使用。(9)焊接之前必须检查焊口的尺寸和清理情况,合格后才能施焊。

4.防火喷涂

(1)喷涂工艺的流程先利用搅拌机拌料,其次对拌料振动筛过滤,然后把过滤后的料倒进料斗,接着用喷涂工具把料喷涂在结构的表面,最后加覆防火涂料进行固化。需注意流程中,要重点重复最后两道工序,以达到标准要求的厚度。(2)注意事项1)拌料过程配料时要严格按照涂料的配比。搅拌时间不能够少于20分钟,搅拌合格标准,涂料内没有结块、稠度均匀,还要求流动性达到施工要求,涂料以用手抓起掌心向下,涂料不落下。2)喷涂过程中,第一遍为防止涂料在固化过程中产生裂纹,厚度达到4到8mm之间。喷枪操作时,距工作墙面的距离必须小于0.3m。3)喷涂完成后,需检查喷涂效果,尤其是角落和缝隙处。厚度不够处进行补涂。

钢结构建筑的质量管理

建筑钢结构的质量管理分为施工前的前期质量管理、施工中的过程质量管理和完工后的质量监督管理三个方面,这也是实现全面质量管理的具体体现:

1.前期质量管理

前期质量管理,即施工准备阶段,此项工作将贯穿整个施工过程,有计划有步骤的实施工程,为工程质量管理提供了保障和依据。前期质量管理包括采购阶段的质量把关和钢结构工程的拼装管理。不论是材料选购的质量还是焊工技术和焊接材料,都必须严格按照质量要求进行,对进场的构件、材料要及时报检,保证其质量。施工现场必须对现场施工人员、机械设备及用电等进行严格管理,进入施工现场人员需戴安全帽,电工应穿绝缘鞋,高空作业必须系好安全带等。

2.安装过程质量管理

钢结构安装阶段必须要有监督人员在现场对工程质量进行监督管理。具体实施过程如下:(1)熟悉图纸与原设计的一致性、合理性和适用性。(2)检查安装运输设备、起重、场地的安全性,工地焊接设备的适用性。(3)复查建筑物的定位轴线、标高、位置等。(4)抽查成品件的外形尺寸和表面质量,抽查的数量为同类构件的10%。(5)设计图样规定贴紧的节点接触面不少于70%,且边缘间隙不大于0.8mm,用0.3的塞尺抽查10%且不少于3件。(6)钢网架结构安装工程及金属压型板工程的控制和检验。

3.后期质量管理

建筑钢结构论文例2

论文摘要:本文简要介绍了高层、超高层建筑的结构体系,通过对国内已建和在建的高层建筑钢结构国产化问题的调研,分析了在钢材、设计、施工和监理等方面国产化所面临的主要问题,为高层建筑钢结构的发展提出了一些建议。

高层钢结构建筑在国外已有110多年的历史,1883年最早一幢钢结构高层建筑在美国芝加哥拔地而起,到了二次世界大战后由于地价的上涨和人口的迅速增长,以及对高层及超高层建筑的结构体系的研究日趋完善、计算技术的发展和施工技术水平的不断提高,使高层和超高层建筑迅猛发展。钢筋混凝土结构在超高层建筑中由于自重大,柱子所占的建筑面积比率越来越大,在超高层建筑中采用钢筋混凝土结构受到质疑;同时高强度钢材应运而生,在超高层建筑中采用部分钢结构或全钢结构的理论研究与设计建造可说是同步前进。

超高层建筑的发展体现了发达国家的建筑科技水平、材料工业水平和综合技术水平,也是建设部门财力雄厚的象征。来源于/

一、我国的高层与超高层钢结构建筑的发展

我国的高层与超高层钢结构建筑自改革开放以来已有20年的历史,并在设计和施工中积累了不少经验,已有我国自行编制的《高层民用建筑钢结构技术规程》。

1、钢材的国产化

国内钢铁企业根据我国高层建筑钢结构设计标准的要求,制订我国第一部高层建筑钢结构的钢材标准《高层建筑结构用钢板》(YB4104-2000),比目前仍在实施的《低合金高强度结构钢》(GB/T1591-94)又前进了一步,其性能指标优于国外同类产品。

2、钢结构设计国产化

截止2003年3月,我国已建和在建的高层建筑钢结构有60余幢,按其结构类型划分,钢框架-RC核心筒占4314%,SRC框架-RC核心筒占1617%,二者合计6011%;钢框架-支撑体系占1813%;巨型框架占813%;纯钢框架占617%,筒体和钢管混凝土结构各占313%。统计表明,目前我国高层建筑钢结构以混合结构为主。

鉴于我国对混合结构尚未进行系统的研究,所以《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)暂不列入这种结构类型是合理的。

国家标准《高层民用建筑钢结构技术规程》(JGJ99-98)和《建筑抗震设计规范》(GB50011-2001)等有关高层建筑最大高度和最大高宽比的规定,在一般情况下,应遵守规范的规定,否则应进行专项论证或试验研究。建设部第111号令《超限高层建筑工程抗震设防管理规定》和建质[2003]46号文《超限高层建筑工程抗震设防专项审查技术要点》,对加强高层建筑钢结构设计质量控制意义重大,具有可操作性。

钢结构设计分两个阶段,即设计图阶段和施工详图阶段。现在有的设计院完全采取国外设计模式,无构件图、节点图和钢材表等,对工程招投标和施工详图设计带来不便。因此,建议有关部门对此做出具体规定。关于节点设计问题,国内应多做一些理论和试验研究工作,比如柱梁刚性节点塑性铰外移和防止焊接节点的层状撕裂等。由于钢结构的阻尼比较低,在研发各种耗能支撑和节点的减震消能体系方面,国际上研究和应用较多,国内应加快进行此方面的研究。

二、高层及超高层结构体系

对于高层及超高层建筑的划分,建筑设计规范、建筑抗震设计规范、建筑防火设计规范没有一个统一规定,一般认为建筑总高度超过24m为高层建筑,建筑总高度超过60m为超高层建筑。

对于结构设计来讲,按照建筑使用功能的要求、建筑高度的不同以及拟建场地的抗震设防烈度以经济、合理、安全、可靠的设计原则,选择相应的结构体系,一般分为六大类:框架结构体系、剪力墙结构体系、框架—剪力墙结构体系、框—筒结构体系、筒中筒结构体系、束筒结构体系。

三、钢结构制作与安装1、钢柱的安装

钢柱是高层、超高层建筑决定层高和建筑总高度的主要竖向构件,在加工制造中必须满足现行规范的验收标准。

100m高的超高层钢柱一般分为8~12节构件,钢柱在翻样下料制作过程中应考虑焊缝的收缩变形和竖向荷载作用下引起的压缩变形,所以钢柱的翻样下料长度不等于设计长度,即使只有几毫米也不能忽略不计。而且上下两节钢柱截面完全相等时也不允许互换,要求对每节钢柱应编号予以区别,正确安装就位。

矩形或方形钢柱内的加劲板的焊接应按现行规范要求采用熔嘴电渣焊,不允许采用其他如在箱板上开孔、槽塞焊等形式。

钢柱标高的控制一般有二种方式:

(1)按相对标高制作安装。钢柱的长度误差不得超过3mm,不考虑焊缝收缩变形和竖向荷载引起的压缩变形,建筑物的总高度只要达到各节柱子制作允许偏差总和及钢柱压缩变形总和就算合格,这种制作安装一般在12层以下,层高控制不十分严格的建筑物。

(2)按设计标高制作安装。一般在12层以上,精度要求较高的层高,应按土建的标高安装第一节钢柱底面标高,每节钢柱的累加尺寸总和应符合设计要求的总尺寸。每一节柱子的接头产生的收缩变形和竖向荷载作用下引起的压缩变形应加到每节钢柱加工长度中去。

2、框架梁的制作与安装

高层、超高层框架梁一般采用H型钢,框架梁与钢柱宜采用刚性连接,钢柱为贯通型,在框架梁的上下翼缘处在钢柱内设置横向加劲肋。

框架梁应按设计编号正确就位。

为保证框架梁与钢柱连接处的节点域有较好的延性以及连接可靠性和楼层层高的精确性,在工厂制造时,在框架梁所在位置设置悬臂梁(短牛腿),悬臂梁上下翼缘与钢柱的连接采用剖口熔透焊缝,腹板采用贴角焊缝。框架梁与钢柱的悬臂梁(短牛腿)连接,上下翼缘的连接采用衬板(兼引弧板)全熔透焊缝,腹板采用高强螺栓连接。

由于钢筋混凝土施工允许偏差远远大于钢结构的精度要求,当框架梁与钢筋混凝土剪力墙或钢筋混凝土筒壁连接时,腹板的连接板可开椭圆孔,椭圆孔的长向尺寸不得大于2d0(d0为螺栓孔径),并应保证孔边距的要求。

框架梁的翻样下料长度同样不等于设计长度,需考虑焊接收缩变形。焊接收缩变形可用经验公式计算再按实际加工之后校核,确定其翻样下料的精确长度。

建筑钢结构论文例3

2当前工业建筑钢结构改造的客观局限性

钢结构建筑属于较为绿色环保的一类建筑,其迎合了可持续的建筑发展需要,已被广泛应用于工业厂房改造建设中。同时,在应力幅度内的钢结构具有良好弹性、韧性,具有较好的抗震性能。综合而言,其发展前景乐观,但由于材料、结构以及施工、设备特性,其长足发展受到一些客观条件的限制。1)工业建筑改造成本高。由于工业建筑改造带来建筑使用功能的变异,设计建造时的设计理论方法与改造后的功能有所不符,结构要求、空间使用要求、规范强制性条文要求也存在较大差异。所以,相对于新建建筑,工业建筑改造在设计初期必须对建造时的设计方案以及工业建筑现状进行全面了解,延续地域文脉,如图1所示。同时所需钢材量大价高,导致整个改造工程需要耗费大量人力物力,成本相对较高。2)施工精确度要求高。工业建筑由于其使用功能要求,空间较为开敞,结构跨度相对较大,但外表皮围护结构不太受重视且较为脆弱。因此,在进行钢结构改造过程中普遍要对原有工业建筑外表皮进行处理,必需对保留的工业遗产进行创新性的改造设计,赋予其全新的功能,使其融入现代城市生活,实现复兴与再生[4]。施工精确度必须较高才能达到预期改造效果,稍有不慎就会破坏原本希望保持的工业建筑风貌。3)钢结构设计难度较大。结构造型设计相较于传统梁板柱建筑较为复杂且成本较高。设计者必须对各种钢结构构架形式,材料受力性能,以及结构荷载进行合理分析计算以获取最优方案,其设计、施工以及维护难度相对较大。

3应用计算机模拟“BIM”技术进行工业建筑钢结构改造项目优势

通过“甩图板”,我国建筑设计行业进行了第一次技术革命,计算机技术开始全面应用于原本依靠手绘的建筑设计领域,然而传统设计软件是针对于传统设计的计算机信息平台,其功能也大多只是为了支撑传统设计流程,如图2所示,容易形成信息孤岛和断层。而应用计算机模拟“BIM”技术的第二次技术革命将二维平台转化为三维、四维、乃至五维应用,在工业建筑钢结构改造项目中具有传统技术无可比拟的优势。

3.1高效性——协调最优改造方案,显著提升工程改造效率在工业建筑改造的钢结构设计前期方案和初步设计阶段,运用BIM技术可以协调建筑师、结构以及设备等各专业工程师,并在BIM模型中进行各专业冲突以及碰撞检验,灵活提供可实现的备选方案[5]。同时向工程甲方以及施工方提供3D模型,以便直观对比得出最优化方案,进而可大幅度加快改造进度。

3.2经济性——控制工程造价,扩展钢结构工业建筑改造工程应用前景“BIM”平台建立了与成本相关数据的时间、空间、工序的5D维度关系,优化人力资源配比,可将工作分解后利用项目调度系统优化钢结构安装方案,统筹完善工业建筑改造的成本控制,如图3所示进行协作。在清晰表达造价关系的同时提供精确的成本信息,使实际成本数据得到高效处理分析,从而有效地控制钢结构工业建筑改造成本较高这一实践短板,扩展应用前景。

3.3便捷性——同步更改二维图纸,降低结构二次设计难度利用BIM模型,三维建筑构件及方案的更改都可以在二维设计图纸中进行同步更新。模型可自动生成同步的各层平面结构图与剖面图,快速完善导出2D结构条件图,制作钢结构的装配节点详图[6]。各视图下的修改内容(构件大小、位置)在关联的配筋、大样图中自动更新,大大降低了设计变更以及细节更改带来的结构二次设计难度。

3.4直观性——参数化搭建装配,可视化模拟四维模型BIM依托三维参数化软件CATIA及相关二次开发技术,可以模拟建立与工程相应的节点系统,自动批量地进行钢结构节点模型的创建,进而将钢结构构件与节点模型结合,搭建完整钢结构BIM模型,实现四维立体可视化,如图4所示。

3.5安全性——全生命周期监控,增加工业厂房改造工程安全性能基于“BIM”平台的建筑工程模拟,可以借助计算机整合各项工程数据,预测监控整个工业建筑钢结构改造项目全生命周期的建筑具体情况[7],并在早期设计阶段发现后期真正施工阶段以及实际使用时所会出现的各种问题,提前整合并处理后期隐患,减少不必要的能源损失和资源耗费,提高施工、实际使用以及后期维护的工程安全。

建筑钢结构论文例4

2工业建筑轻型钢结构设计的要点分析

2.1适用性

轻钢结构工业建筑的适用性是指在室内物理环境上满足职业规范和生产人员的劳动安全的要求,在空间上要满足生产工艺的需求。在实际的工程设计中,室内物理环境设计往往被人们忽略,它的质量没有得到充分的保证。相反空间设计得到了设计人员的重视。空间设计一般体现在声环境、热环境、光环境等几个方面。

2.1.1声环境

工业建筑中取消钢结构建筑室内噪声的来源主要为三类:振动噪声、雨水撞击声及空气噪声。由于噪音的来源不同,采取的阻断方式也就不同。对于振动噪声,一般采取的办法是采取阻断振源。主要是两种方法:(1)设备自身采取一定的措施,减少震动。(2)在主体钢结构与振源间设隔振沟,可以大幅度提高隔震效果。对于雨水撞击声,一般采用采用具一定的有隔断声音性能的材料来达到减少雨水噪音的目的。为了减少空气带来的噪声,轻钢结构建筑一般采用的是50mm厚的岩棉夹芯板。采用岩棉夹芯板可隔声降噪,使厂房外的噪音达到30分贝以内。

2.1.2热环境

热环境是指由太阳辐射、气温、周围物体表面温度、相对湿度与气流速度等物理因素组成的作用于人、影响人的冷热感和健康的环境。轻钢结构工业建筑主要是通过采用通风和保温隔热来调节室内的热量。在靠屋脊的位置安装通风器可以起到通风效果,采用特殊的隔热材料可以满足要保温隔热的要求。

2.1.3光环境

轻钢结构工业建筑对于室内的采光要求较高,一方面可以节约室内照明,一方面可以保证生产的安全。采光材料的选择应与采光要求和其他围护构件的耐久年限相适应,常用的采光材料为玻璃纤维聚酯(FRP)采光板和聚碳酸酯(PC)采光板。

2.2安全性

轻钢结构工业建筑安全一般指的是防腐、防火、抗风、抗震、防爆及防雷等,文章主要结合结构专业的经验,对轻钢结构工业建筑防火设计进行简要的分析。安全设计是轻型钢结构工业建筑设计中较为重要的设计内容。工业建筑的火灾危险性等级是根据产品的性质特点、原料在整体中所占面积比例和生产工艺及其原料来确定的。而工业建筑的耐火等级还需要结合实际工程的规模来确定。通常,戊类厂(库)、多(单)层厂房在设计中采用轻钢结构时是可以不做防火保护的,这可节约工程造价。对于那些需要做防火处理的结构构件,可以在其表面刷薄涂型防火涂料,以达到防火隔热目的。另外,在建筑中所采用的防火涂料的各项性能指标都需要满足《钢结构防火涂料应用技术规范CECS24:90》中的相关要求。其施工技术也需要严格按照相关规范实施,并且所有钢构构件的耐火极限都需要满足《建筑设计防火规范GB50016-2006》的要求。在设计中,可以根据轻钢结构工业建筑的规模大小,来确定防火等级,采用相关的防火措施。规模较大的轻型钢结构厂房一般为综合性厂房,需按照相关规范分成多个防火分区,采取有效的防火隔断措施。

2.3经济性

采用合理的建筑方案的是控制轻钢结构工业建筑造价的最有效手段。这需要设计师不断的优化方案,使其满足轻型钢结构的生产特点和企业的要求。优化方案设计就包括项目的选址、规划总图位置、划分防火分区、选择建筑材料、确定建筑耐火等级和耐久年限、控制单体规模和设计建筑造型等方面。除了需要满足结构上多方案的比较、得出最优的柱距和断面之外,还需要结合建筑美观、保温隔热等要求选择强度较高的夹心板。为了降低用钢量,结构设计人员需配合建筑、电、水、工艺、暖通等专业的要求适当增加吊挂荷载(尽可能均布)。在结构设计中减少异型构件引起的造价增加,尽可能的采用定型的产品。尽可能的使用建筑模数,以压型钢板等构件的模数尺寸基准设计的结构,材料损耗最少。总之,在满足规范要求的前提下,需要满足建筑功能的和业主的相关要求,在此基础上,尽可能采用最经济、可行的方案来构造材料。

2.4美观与立面

轻钢结构工业建筑的特点是形体简洁、规格统一、体量较大、构建的类型较少,因此轻钢结构应该根据其自身的特点,尽可能的采用较少的构架。它对避雷针、点支玻璃雨棚、企业名称等可起到画龙点睛的作用;对外墙板,如弧形彩钢板、大型氟碳涂层水平安装夹芯平板、高(低)波压型彩钢板、小型彩钢竖直安装平板等材质的变化、光影效果和线条对比也会形成韵律感。

3工业建筑设计中轻型钢结构的设计方法

3.1工业建筑设计中轻型钢结构屋面设计方法

在轻型钢结构屋面设计中,首先是建筑材料与坡度选择,现今我国工业建筑轻型钢结构中的屋面材料主要有太空钢板以及压型钢板等,目前我国工业建筑中应用较为广泛的是金属压型复合保温板、夹心板以及金属压型板,这三种材料各有其不同之处,它们之间的用途也存在一定的差异性。就一般工业建筑而言,建筑屋面坡度越大,那么对屋面排水则越有利,然而若坡度过大也存在一定的弊端,坡度过大会提升排水速度,易产生溅水现象。相应的若坡度过小,排水速度也会相应变小,水流速度过于缓慢易造成积水状况,因此在轻型钢结构设计中一定要合理控制屋面坡度。另外,轻型钢结构屋面材料也是影响工业建筑整体质量的关键因素,在屋面材料选择中相关工作人员应明确工业建筑对材料的实际需求,以此为基础选择价格适中且质量较好的屋面材料,为后期工业建筑奠定基础。本还应该对金属压型钢板屋面构造设计进行合理把控,金属压型钢板屋面构造设计中主要包含板型选择、屋面开洞方式、采光带设置以及压型金属板选择等等,一般情况下大多采用轻型钢结构的工业建筑,为使建筑具备良好的采光与通风效果,会在屋面上部位置合理设置通风孔与采光带。

3.2工业建筑设计中轻型钢结构墙体设计方法

工业建筑中的墙置一般可分为两种,分别是外墙和内墙,根据其不同的受力特点可以将工业建筑墙体分为自承重式轻型墙体以及非承重式轻型墙体,通常情况下我国工业建筑墙体设计中所运用的墙体材料大多数以轻质材料为主,例如彩涂金属压型板夹心板、彩涂金属压型板以及PC板等等,在应用中设计人员应根据建筑要求、设计标准及不同板型材料的优缺点进行合理选择墙体材料。金属压型板墙面系统构造设计的重点在于压型板具体的长度选择以及钢板墙面系统细部构造设计,在墙体金属板选择过程中应全面考虑板块单位面积的覆盖率以及板块承载力水平,在使用中应尽可能的减少或者不出现压型板长向搭接,这样在很大程度上可以节约施工材料。另外在夹心板墙板构造设计中需要对夹心板的节点做法以及及结构布置进行综合考虑,从而科学选择板块的放置方式,在设计中要懂得把握重点,需要对墙体的转角处、窗洞口以及踢脚处进行重点设计,以此来提高轻型钢结构墙体设计整体水平。

3.3工业建筑设计中轻型钢结构加层构造设计方法

轻型钢结构加层设计与建筑中的普通加层存在一定的区别,其不仅具有普通加层的功能,同时还兼具了轻型钢结构本身的特点,在轻型钢结构加层构造设计过程中要考虑轻型钢结构加层的个性特点。轻型钢结构加强的主要方式是在原有建筑主体结构上进行直接性加高,在原有建筑结构的基础上得到加固以及优化主体结构的目的。当然要实现此目的需要一个经济完整并且合理的设计方案,所以做好轻型钢结构加层构造设计十分重要。由于轻型钢结构的刚度比较小、重量轻,因此在加层构造设计中应科学设置足够的横向与纵向支撑,以此来保证轻型钢结构原有的刚度与稳定性。与此同时,在加层构造设计中还要充分考虑轻型钢结构加层构造的地震效应,使板块刚度均匀分布在结构之中。

4轻型钢结构维护结构的细部构造措施

现以某沿路厂房车间为例,介绍轻型钢结构维护结构的细部构造措施。此车间东临次干道,在建筑方案创作中,立面设计成为建筑外观的主要因素。在主体构思中主要借助于护体系的设计而体现。车间立面主要是通过四角柱的T字造型、压型钢板表面的凹凸变化、梯形窗、以及色彩的变化(选择了象牙白、瓷兰色、将军红等较为醒H的颜色应用于墙而)等形成建筑外观的韵律,彰显出工业建筑的卓越品质,并产生较好的效果。

4.1墙体护构造

墙体护表面凹凸变化明显,这在护构造上就提出了与常见厂房不同的构造措施。瓷兰色压型钢板墙体突出象牙白墙体200mm,该处的解决办法是通过在墙内檩条边缘增加附加构件与压型钢板形成特别的连接构造形式,同时做好凹凸部位压型钢板折件的收边处理。

4.2墙面转角处构造

立面墙面转角处采用专门的包角折件进行包边处理,力求达到比例协调、防止渗漏、经济性等设计要求。设计师根据立面高度、压型钢板板型为包角折件设计了合适的收边形式及尺寸,避免收边过大或过小。而且还预留出多的延展宽度,确保折件收边在遭遇环境的冷、热变化时不遭受破坏。

4.2.1窗上、下口

本工程窗口凹凸部分的设计采用两个截面相同的檩条并列焊接在一起,再配合彩钢板板折件包边,从而达到较好的凹凸效果。其他部位的窗上口与墙体的连接处设计了独特的彩钢板折件,并用防水自攻螺丝钉与墙板固定,在窗框处采用密封胶密封,防水效果良好。窗下口与墙体的连接和窗户上口的连接相似,在有些部位也需根据立面效果设计彩钢板折件。

4.2.2窗侧口

窗口与侧墙体的连接和窗户上下口的连接相似,此处不重复表达。

4.2.3檐口构造

檐口的主要作用是汇聚并排出屋面雨水,檐口的构造措施应满足相关要求。本工程采用了女儿墙内置钢天沟的做法,此处处理的重点是钢天沟与屋面板及女儿墙内墙板的连接构造。钢天沟与内墙板之间采用铆钉连接,连接处需加设通常的密封条,为了防止雨水溢出,预制天沟侧板与内墙板搭接要较长一些;在屋面板与钢天沟的连接处应设置与屋面板型号相适应的堵头封填,需将屋面板伸入天沟内不得小于100mm,并在屋面板上面安装滴水挡板。

建筑钢结构论文例5

(一)题目的设置应有助于教学相长

毕业设计内容的设置除了应密切结合指导教师的科研项目外,还应结合指导教师的专业特长,这样教师对学生的指导才能高效。例如,笔者从攻读博士学位开始,就从事新型高层钢结构体系及抗震性能等方面的研究。留校后,承担了研究生选修课高层建筑钢结构课程的教学工作,负责讲授高层钢结构的制作和安装,以及新型抗侧力和耗能构件在高层钢结构的应用等内容。以上研究和教学工作均为指导采用新型结构体系的高层钢结构毕业设计奠定了基础。同时,通过给学生答疑,笔者感到,虽然学生的着眼点不同,但多数问题是围绕设计任务提出来的,一些问题也是指导教师尚未涉及而想弄明白的问题。因此,教师愿意投入时间去研究问题,这样既解决了学生的疑惑,也有利于指导教师提高自身的专业技能。

(二)设计题目的指定应兼顾学生的兴趣

目前,学生毕业设计的题目,大体上是由学院统一指定的。这样做是为了避免学生“偏科”,即避免一些设计题目出现无学生选择的窘境。但是,高层钢结构设计题目与其他题目一样,也仅是提升学生在一个专业方向上的理论水平和技能。而且相当多的设计院在未来一定时期内仍主要是开展量大面广的混凝土结构设计。因此,由学院指定毕业设计题目的方式无法完全满足学生的专业设计兴趣和爱好,使真正对钢结构设计有兴趣的学生又得不到应有的锻炼。倘若学生对指定的题目毫无兴趣,毕业设计就可能收效甚微。其实,每个学生经过3年多的学习,基本已有感兴趣的专业方向,毕业设计题目应结合学生毕业后的就业方向或深造计划,并综合考虑学生自己的兴趣、能力和未来发展等因素来选择建议。题目指定要有适当的灵活性,给学生一定的选题权利,可列出每年开设的所有题目,让学生提前自愿申报2~3个题目,然后综合分组。这种适当考虑学生兴趣的选题做法将使学生对毕业设计更有积极性,收效可能更好。

(三)设计内容应结合专业最新发展而适时更新

为避免多年使用同一设计题目可能出现的抄袭现象,指导教师有必要适时更换设计内容和要求。鉴于目前设计院或施工单位“以高层设计为主流”的情况,应结合高层建筑的实际工程应用,增加新型结构体系的设计内容,以缩短学生就业后的工作适应期。对高层钢结构,应要求学生掌握目前比较流行的结构形式、计算方法和构造要求。因此,笔者在设计任务书中鼓励学生应用新型的抗侧力构件和新型的结构体系作为设计任务。除了采用传统的纯钢中心支撑,推荐采用新型的墙板内置无粘结钢支撑或杆状防屈曲支撑(BucklingRestrainedBrace)代替传统的纯钢支撑。除了中心支撑,也鼓励采用偏心支撑和钢板剪力墙等抗侧力构件。例如,在2014年的毕业设计中,一名学生自愿尝试采用偏心支撑钢框架结构形式,通过努力,圆满完成了设计任务,最终取得了较好成绩。

二、积极有效的师生互动是毕业设计取得实效的基石

(一)注重培养学生主动学习的能力

对20多层的高层建筑钢结构设计,要求学生学习结构设计方法和设计软件的使用,进行结构建模、内力分析和设计,这样的工作不仅量大而且有难度。建议教师提前布置和安排任务,给学生自学的机会和时间。以结构建模和分析为例,笔者一开始便尽早安排学生安装和学习使用结构设计软件ETABS,这样学生在做荷载汇集等准备工作之余,就可以有针对性地查阅和学习该软件的使用说明等资料,到建模和分析环节时,学生就可以建立结构模型。为学生自学软件后建立的结构模型。应当注意的是,虽然大多数学生之前并未有建立复杂结构模型的经验,也可能因此而心生畏惧,指导教师应强调学习和使用通用软件的必要性,让学生明白学好一个软件对将来应用其他类似设计软件也有很好的借鉴作用。教师要耐心引导和鼓励,培养学生的兴趣和自信心。可要求学生先简后繁,积累经验。学生消除畏惧心理后,建模和设计操作就会逐渐得心应手,在实践中熟能生巧。有的学生在熟练使用软件后甚至主动去钻研软件内的参数和求解设置等功能,提高了对理论知识的归纳消化和应用能力。

(二)营造积极的心理互动氛围

结构方案的确定以及结构建模、分析和设计等,这些任务一环紧扣一环,教师应在各阶段工作中严格检查,认真引导和解惑。以建模和分析为例,因大部分学生是初次接触大型设计软件和设计规范等,面对陌生的软件以及系数重重的设计公式,要在短时间内掌握并熟练应用软件进行结构设计,有较大难度。特别是对这些软件在内部分析环节可能存在的一些缺陷,指导教师必须强调指出,以免学生误入歧途而影响进度。因此,指导教师应对软件的一些关键环节有使用经验,并能做出正确的判断,才能引导学生去认真求证,加深理解。这样也才可能帮助学生较快熟悉设计过程,培养学生的自信心和学习兴趣。毕业设计为师生提供了长达一学期的交流互动机会,教师应在指导工作中倾注热情,与学生积极互动,这样不仅能使任务完成得更加高效,而且也有利于学生的全面发展。教师不仅要关注学生的专业训练,也要不失时机地对学生进行职业道德的言传身教,引导学生带着问题去思考和讨论,启迪学生的智慧,充分调动学生的积极性和主动性。

三、毕业设计应适当增加针对性实习

与单纯课堂教学相比,毕业设计属于实践环节。但若不加以恰当引导,相当多的学生的毕业设计仅仅是对参考书等资料的简单模仿。因此,在毕业设计过程中,应通过小组或个人(以整个年级为单位的统一毕业实习,针对性不强)的实习活动,例如参观钢结构工程或钢构件制作等,夯实书本所学知识,拓宽知识面,使学生获得真实感受。此外,通过实习,还可消除学生不切实际的想法和由此导致的误差或错误,有助于学生深入思考,以开展更加符合实际应用需求的理性创作。

(一)参观钢结构工程和钢结构安装

应组织学生参观正在建设的高层钢结构工程。因为从施工中暴露的钢骨架,学生可以清楚地观看构件和节点的加工和连接做法。实地考察如不可行时,也应提供必要的实录视频、图形资料和讲解,以加深学生的理解。还可以推荐一些好的参考书和期刊,例如《钢结构进展与市场》和《建筑结构》等,帮助学生了解新型钢结构工程和建造技术。此类资料图文并茂,是本科生很好的课外读物。另外,因高层建筑钢结构一些基本的构造和连接做法等,在低层和多层钢结构中也有体现。因此,也可组织学生考察当地一些在建的多层甚至单层钢结构工程,例如施工现场的焊缝和螺栓连接等。通过接触实际工程,增强学生的认知能力。

(二)参观钢结构加工厂和钢构件制作

在实习中,还可组织学生参观钢构件加工厂等。随着新材料和新工艺的快速发展,目前钢结构中的大型构件的加工制作方法和质量控制技术等都有革新,书本上的知识也非常有限。必要的学习参观有利于学生拓展知识面,帮助他们更好地理解和绘制施工图。指导教师可组织学生参观了解钢构件的生产过程。例如,参观工厂的焊接、刨边和钻孔等相关工艺流程等,并做好有针对性的实地讲解,有利于学生对重要概念的理解和对书本知识的消化。

四、考核应以学生实质性的进步为依据

(一)注重形式,更追求质量

学院毕业设计要求学生完成不少于9张的1号图纸,有些学生甚至能提供多达14张或者更多的图纸。诚然,为确保培养质量,数量上的要求是必要的,但任务完成的质量更为重要。笔者曾在一次钢结构毕业设计的答辩中发现,能够提供十多张图纸的学生,计算书虽然写的很饱满,但是连一个常用角焊缝的符号代表什么意思也回答不上来。可见,依葫芦画瓢的做法,在本科毕业设计中依然存在。再以结构施工图的绘制为例,在坚持部分图纸必须手绘完成这一传统做法的基础上,为了提高学生应用计算机作图的能力,目前鼓励采用计算机绘图。但应强调的是,计算机作图应让学生利用Auto-CAD软件亲手绘制,不能依靠设计软件和绘图软件等自动出图。虽然从表现形式上看,自动出图比学生亲手绘图的图面更美观和全面,但这样会使学生过分依赖软件而使其基本技能得不到应有的训练,导致学生对设计理论不熟悉,不能提高识图和绘图能力,并且也难以准确把握和判断其设计结果。因此,教师在毕业设计过程中应时刻提醒学生,在写计算书或绘图时,每写一句,每画一笔,都要弄清楚为什么,真正弄懂了才算得上学有所获。

建筑钢结构论文例6

1.2钢柱吊装技术在钢结构建筑施工技术中,钢柱吊装技术是一项非常重要的施工技术手段,它在钢结构建筑施工中占有非常重要的地位。钢柱是钢结构建筑中所需要的重要部件。钢柱在钢结构建筑施工过程中主要应用于高层建筑总高度以及高层建筑层高的决定性竖向构件。在对钢柱元件进行加工制造的过程中,应该严格的要求它的规格,严格的按照有关规定的标准对其进行合理有效地加工,确保钢结构建筑施工工程中的需求量。钢柱在翻样下料的操作工艺流程中,必须要充分全面地考虑到所存在的负面因素,如由于焊接缝隙而产生钢柱收缩变形的现象,另外,钢柱还可能会产生竖向荷载的现象。因此,对于钢柱的实际操作中的长度不能等同于设计当中的长度。在实际的造作中不能对其有分毫之差,一旦出现一点差错,就很可能影响到整个工程的正常运行。

2钢结构建筑在施工中的质量控制

在进行钢结构建筑的施工过程中,施工图纸在建筑施工中占有主导的作用,施工图纸是保证施工正常进行的前提,同时也是保证施工质量的前提条件。因此,必须重视钢结构在施工前图纸的绘制环节,一定要确保图纸绘制的准确性。可以采用两种方法来确保钢结构建筑图纸的准确性。一是建筑施工单位应该联合设计单位共同对图纸的绘制进行监工,以确保图纸的设计以及绘制的质量。二是在图纸审查的过程中,检查的人员应该认真仔细的对其进行详细的解读,确保其他工作人员能够对建筑图纸所表达的内容都了然于胸。另外,在钢结构建筑施工的工程中,应该确保施工人员拥有一定的建筑技术。有一个良好的施工团队,可以确保建筑的施工质量。

建筑钢结构论文例7

钢材受自然因素影响较大,一旦长时间暴露在室外环境中,就极易被锈蚀,不仅钢材的外观会深受影响,钢材的质量也会大打折扣。因此,在钢结构建筑设计中钢材防腐问题也是必须引起高度重视。当前,钢结构建筑设计中对于防腐方面问题的解决方法通常是采用涂抹防腐涂料的措施。设计人员会根据钢结构建筑的要求选用合适的防腐涂料,并要求施工人员在施工中严格按照相关要求规范进行操作。此外,对于钢结构构件也有不同的要求,例如有的构件在出厂前需要涂刷一层底漆。在钢材上涂抹防腐涂料就目前来看是最为有效的防腐措施。但是这样做只是基础性的防腐,因而为了提高钢结构的防腐效果,就必须选用耐候钢作为钢结构建筑的首选材料,并利用热浸镀锌技术对其进行处理,利用镀层,达到保护钢结构不被腐蚀,尤其是应加强有机涂料配套技术的应用,以及阴极保护技术的应用,才能更好地确保其防腐性能得到有效的提升。

1.2钢结构设计在物理方面的问题及对策

1.2.1噪声问题及对策

噪声问题是现代建筑中最为常见的问题之一,且一直没有得到彻底的解决。怎样有效降低噪声已经成为当前建筑学中的重要研究课题之一。人类耳朵能够听到许多种声音,而这些声音又大致能够分为两类,一类是无害悦耳的声音,例如音乐声、鸟鸣声等;另一类则是有害的噪声,例如各种机械发出的轰鸣声,刺耳的喇叭声等。一般情况下,建筑使用功能的不同对隔音的效果要求也不同,例如大型商场建筑,其隔音效果要求较低;寻求安静的住宅建筑隔音效果要求就较高,这就需要设计人员根据建筑使用功能以及隔音效果的不同要求进行专门的设计。在钢结构建筑设计中所采用的隔音措施主要有:使用隔声门、隔声窗,并在建筑或需隔音的房间外墙上使用隔声性能较好的材料。根据建筑使用功能的不同,其对吸音的效果要求也不相同。例如音乐厅类型的建筑,其主要使用功能就是让人类的耳朵吸收发出的音乐声,所以在音乐厅类型的建筑中通常会在顶棚增加反射板用来反射声音,若是音乐厅中的声音无法反射,那么人类的耳朵所听到的声音就会有缺失,甚至是听不到声音。当前,解决吸音问题的主要措施有两种:第一种是科学的设计吸声结构,例如孔石膏板吊顶。第二种是采用先进的吸声材料,例如玻璃、岩棉等吸声性能较好的材料。

2建筑工程中钢结构设计的稳定性与设计要点

2.1建筑工程中钢结构稳定设计的特点

建筑工程中钢结构稳定设计的特点主要表现为:第一,钢结构的多样性。建筑工程中钢结构设计方面的问题直接影响着钢结构的稳定性,特别是承荷载力大的钢结构部位,在进行这类钢结构部位设计时必须进行多方面的考虑,并对钢结构的稳定性进行认真分析、探究。第二,钢结构的整体性。钢结构建筑是由多种构件共同组成的一个整体,任何一个构件所具有的作用都是不容忽视的,若是当任意一个构件出现问题,例如失稳、变形等情况,那么必定会对其他构件造成影响,最终导致钢结构整体稳定性出现问题。

2.2钢结构稳定性的计算方法

(1)整体刚度计算。在现行的钢结构计算规范中,通用的计算方法是轴心压杆稳定计算方法,其主要采用是折减系数方法和临界压力求解法。其中,临界压力由欧拉公式给出。(2)整体稳定性分析。钢结构建筑是由多种构件共同组成的一个整体,其整体稳定性受各种构件的制约较大,各构件之间是否具有良好的稳定性,是确保钢结构整体稳定性的前提基础。所以,应对其整体稳定性进行分析。(3)其他特点的稳定计算。钢结构的各种组成构件又能分为两大类,为弹性构件和柔性构件,因而,在进行钢结构稳定性时应重视这一特点。由于柔性构件容易发生变形,进而导致钢结构内部也发生变化,最终对钢结构整体稳定性产生严重的影响,所以,必须重视柔性构件的分析。

2.3钢结构稳定性的分析方法

(1)静力法。静力法的分析原理是结合已经出现了微小变形后的一些结构受力的条件,并根据这些条件来建立相对平衡的微分方程。通过建立的微分方程仔细的计算出构件受力的临界相关荷载。在实际中应用静力法构件平衡微分方程时,应遵循相关设定,具体表现为:直杆构件应该为截面,其压力应始终遵循之前的轴线进行作用。(2)动力法。当钢结构的结构体系处于平衡状态下时,若是受到一定的干扰,那么整个结构体系就会产生振动,这时应采用动力法对钢结构的稳定性进行分析。钢结构整体稳定性与其所承受的荷载有着密切关联,在钢结构出现变形以及钢结构振动加速时,这种联系更加紧密。若是钢结构所承受的荷载值低于钢结构自身稳定性的极限荷载值时,会出现加速度和之前的钢结构变形的具体方向相反的状况。(3)能量法。若是在实际应用中钢结构载着保守力并且已经具备结构变形的相关受力条件,那么就能以此条件构建总体势能。如果要计算钢结构的总体势能,则必须满足一个前提条件,即钢结构处于相对平衡的状态下。

建筑钢结构论文例8

建筑比较

轻钢结构建筑的主要材料是钢结构框架辅以彩色金属压型钢板,由于其框架结构以门式刚架为主,因此,其建筑表现是以门式刚架为基础进行衍化。从总体上说,轻钢结构建筑以简捷明快的特点得到各界认可。按的情况,国内外企业所承建的建筑在建筑表现上其差距主要有以下三个方面:

(一)建筑设计理念上的差距

从本质上讲,轻钢结构的建筑设计仍然执行现行的各种建筑规范,与混凝土建筑没有本质的区别。但其建筑理念由于使用材料的特殊性,确有与混凝土不同的地方,进而使其建筑表现出多种差别。

1、建筑结构设计一体化

混凝土建筑的设计都是按着先建筑设计后结构设计的理念进行设计,而轻钢结构建筑由于其特殊的材料和先进的设计软件,得以使设计程序实现建筑结构一体化设计,即建筑设计完成与结构设计同时完成。目前,国外轻钢结构企业都是遵循这样一条理念,而国内的大多数企业仍执行混凝土建设设计的原则。建筑设计按混凝土建筑的设计方式进行设计,在结构设计的时候一方面很难完整地表现其建筑风格,另一方面也破坏了轻钢结构建筑特有的建筑特色。比如,轻钢结构可以实现大跨度,而混凝土结构很难实现。由于建筑设计工程师不了解这一情况,因此,其设计的建筑可能都是小跨度的建筑,这就有可能失去建设具有恢弘气势的大跨度建筑的机会。这主要由于目前国内众多设计院没有先进的设计软件的原因造成的。今后随着各种先进的钢结构设计软件的普及,这一会得到圆满的解决。

2、围护系统与主体结构设计一体化

在这方面我国企业的基本做法是,主体结构的设计、维护系统的设计分开来进行,而国外普遍的做法是统一进行设计,甚至有些企业仍然执行建筑模数制以保证建筑整体安装的精确度。比如,在两个立柱之间安装内墙板,按前者的做法,内墙板从左柱开始排板是高肋,到右柱都是高肋。实际上这表明按前者的做法不能保证安装的精确度,而后者能保证安装的精确度。

3、配件系统与整体建筑系统设计一体化

国外企业设计的建筑在安装时,基本保证安装结束的时候,地面上没有多余的配件,建筑上也没有缺少的配件。而国内多数企业的情况却是或者少配件,或者多配件。这是因为配件系统的设计与整个建筑系统的设计不统一的结果。而建筑表现也因此受到。当然,这里也有一个配件标准化的问题。

(二)建筑表现形式的差距

轻钢结构建筑的建筑表现主要有以下四个方面的特征,即规模、线条、色彩和变化。在这四个方面,我们都不同程度的存在差距。

1、建筑规模:国外企业设计的轻钢结构建筑在建筑规模的表现上,表现得相当出色,特别是一脊双玻或带女儿墙的大跨度轻钢结构建筑,具有恢弘的建筑气势。这种用建筑规模表现建筑风格的作品,出自国内企业之手的,目前还不多见。

2、金属压型钢板的线条:线条是表现轻钢结构建筑的风格最独特的特征,这种匀称的线条,或横或纵,使得轻钢结构建筑富有流畅的金属质感,与传统的混凝土建筑相比较形成极大的反差,体现了强烈的的气息。但国内企业建筑往往在不经意间破坏了这种线条,而使得建筑物整体形象呆板、呆滞。

墙面采光窗的不合理设置,是破坏这种线条的主要原因。如前所述,国内设计多是采用先建筑设计结构设计的方式。建筑设计时,为了考虑建筑采光,在墙面设置了大量的采光窗。这种采光窗虽然满足了采光的需要,但在建筑上却破坏了墙面的线条造型。其实,轻钢结构建筑,由于可以大量使用屋面采光板采光,从而减少墙面开窗的数量,这样就可以非常有效地既保证建筑采光又不破坏墙板的线条。

另外,墙板的线条在板型方面,我们也有差距,这也是线条造型的又一个重要因素。

3、建筑色彩:多种色彩的金属压型钢板使得轻钢结构建筑表现得丰富多彩,特别是大胆使用跳跃性色彩和冷色调,可以给人一种明显区别于传统建筑的耳目一新的感觉。色彩的表现包括两个部分,一部分是屋面、墙面板的色彩表现,另一部分是收边泛水等饰件的色彩表现。国内多选择白色、兰色、红色,很少选择褐色黑色、以及多种色彩组合。这既有群体审美意识的趋向,也有国内自己生产的板材色彩单调的问题,还有设计工程师建筑审美问题,更有业主主观武断的问题。

4、建筑变化:国外企业设计的规模较小的建筑在追求建筑风格方面,多借鉴小规模混凝土建筑的建筑风格,包括混凝土建筑的装修装饰表现。虽然规模小,但多富变化,使得小规模建筑表现出灵动的建筑风格。而国内企业,基本是方形建筑,确实缺少变化。

(三)建筑装饰表现的差距

轻钢结构建筑由于使用材料的原因,其装饰效果远比混凝土建筑丰富,这也是轻钢结构建筑更具表现力的主要原因之一轻钢结构建筑的装饰物一般具有双重功能的特点,既有使用功能,又有装饰功能。比如外天沟,它既是天沟有组织排水的功能,又是建筑屋檐重要的装饰物。其他如雨蓬、落水管、收边、泛水等,都是如此。

1、外天沟:国外的外天沟由于装饰功能的要求都设计有多种形式,而国内设计的基本就是一种直角形。

2、山墙檐口收边:因檐口收边必须与天沟一致,所以情况与外天沟相同。

3、落水管(含落水斗):国外企业设计的落水管都是用较薄的彩板压型而成,表面有2-5毫米高的肋,断面呈方椭圆形,这种肋条既提高落水管的强度,又起到装饰效果的作用。多种色彩选择的细小肋条与墙板比相映成趣,尤其是雨蓬处的两个转弯的落水管优美的弧形变化,堪称轻钢结构建筑一道亮丽的风景线。而国内的落水管多数是PVC落水管,也有一部分采用方形彩板落水管,装饰效果不强。

4、门窗洞口收边:这是表现轻钢结构建筑装饰效果非常重要的因素,也是建筑表现差距较大之一。许多国内企业已经看到这一问题存在,正在不断地改进。这种差距表现在两个方面,一是加工工艺方面,一是收边造型方面。加工工艺方面,国外企业在收边的外侧,都做约5毫米的130度回转卷边,既提高收边的强度,使得收边安装后平挺,又使收边外侧彩板断口得以掩饰。而国内企业基本没有这道工序,所以,收边安装后既不平挺(收边起波浪),也不美观。在收边造型方面,国外各大企业都有各具特色的漂亮的收边造型,比如ABC(上海美建)、(巴特勒)METALLIC(马泰力克)、ZAMIL(科威特匝米尔)等,都有与别人不同的美观的收边造型,而国内企业基本是一种简单的槽形边,显得很单调。当然,收边的选择也有色彩的问题。

5、门窗:门窗既有重要的功能,也是重要装饰物。国外企业门窗是统一设计、标准样式、专业配套因此,门窗与整体建筑是统一的,不会出现因安装门窗而破坏建筑收边、结构的情况。而我们的情况却存在大量问题。门的问题:轻钢结构建筑门的方式主要有卷帘门、推拉门和平开门。国内企业门都是由门的制造商提供,由于没有统一设计、标准样式和专业配套,所以,往往在安装门的过程中,较大地破坏原建筑门洞口收边或结构,损坏整体建筑效果。窗的问题:目前国内设计的窗多为推拉窗。在窗的方面有三个问题:

建筑钢结构论文例9

1、引言

由于国家政策、钢材生产、构件制作、设计研发、标准规范修订等方面的有利因素,近几年我国的建筑钢结构进入了一个全新的发展时期。新材料、新部品、新结构体系不断出现,钢结构设计研发、制作安装能力日益强大,建筑钢结构向多样性、适用性、经济性方向发展。

建筑钢结构的经济性能一直是大家最为关注的一个问题。如何控制工程造价,充分发挥钢结构建筑技术经济上的综合优势,工程设计阶段是关键阶段。据权威资料统计分析,在初步设计阶段,影响工程造价的可能性为75%-95%;在技术设计阶段,影响工程造价的可能性为35%-75%;在施工图设计阶段,影响工程造价的可能性为5%-35%。因此设计质量的好坏、设计是否优化对工程造价将产生直接的影响。下面以门式刚架轻钢结构厂房和多、高层钢结构建筑的设计为例,在材料选用、结构体系等方面进行简要分析,探讨在设计阶段控制工程造价,提高建筑经济性能的可行性。

2、材料选用方面工程造价控制

由于我国钢产量已经突破两亿吨,钢材品种更趋于多样化。各种新型建材,如轻质保温墙板、彩涂压型钢板、楼承板等不断开发出来并推广应用。建筑钢结构在设计阶段材料的选择上有了更大的空间。材料选择不同,工程直接费不同,总造价不同。设计阶段合理选择建筑材料,控制材料单价或工程量,是控制工程造价的有效途径。试举例如下:

(1)彩涂钢板:彩涂钢板一般用于轻钢厂房屋面板和墙面板,有不同板型、不同基板厚度和钢号、不同镀锌板类别和镀锌层厚度以及不同的彩涂层类别,在形式上又可选用单板、保温复合板、单板加内保温层等,其中保温层又有超细玻璃丝棉、硬质岩棉、聚苯乙烯等类别及厚度的不同,这些不同都造成单方材料价格的差异,从而影响厂房工程总造价。所以设计时要根据厂房性质、大气环境等因素综合考虑,合理选用板材,控制工程造价。

(2)多、高层住宅钢结构体系的墙体材料:墙体材料造价一般占土建工程造价的15%-25%。对于多、高层住宅钢结构体系来说,选用配套、经济、节能的墙体材料至关重要。目前,设计选用的外墙材料主要有水泥保温外墙板、轻质加气混凝土砌块、NALC板等;内墙材料主要有改性石膏板、GRC内墙板、水泥保温复合板等。莱钢集团自主研发的LCC-A系列、LCC-B系列和LCC-C系列轻质保温复合墙板也已应用于在建钢结构节能住宅工程中,逐步使钢结构住宅体系走向标准化、定型化和工业化,为降低综合造价创造了基础条件。

(3)多、高层钢结构建筑楼(屋)面的楼承板:设计时,根据在楼(屋)盖结构体系中的作用,楼承板可采用两种形式,即①楼承板只作为永久性模板,一般采用普通镀锌压型钢板即可,对最小镀锌量和耐火时间要求较低,价格较便宜;②施工时作为模板,在使用阶段则替代受拉钢筋,即组合楼板。由于在设计中考虑楼承板作为受拉筋,其使用寿命必须与主钢结构的使用寿命保持一致,所以对其最小镀锌量和耐火时间要求较高,单方价格相对较高。

(4)钢材规格及材质:由于钢材品种的增多,结构设计时可选择的构件形式也多了。比如框架柱,可采用热轧H型钢、焊接H型钢、螺旋焊接圆钢管、焊接方钢管以及组合截面等形式,钢梁可采用等截面、变截面等形式。材质可采用Q235普碳钢,也可采用Q345低合金钢。设计时应尽可能采用高强度等级的材料,比如采用Q345钢比采用Q235钢就可节约钢材15%-25%,用于受拉或受弯构件节约比例较大。设计时要选用经济截面型材,比如热轧H型钢、T型钢等。在某些情况下,采用热轧H型钢柱、梁可能比采用焊接H型钢用钢量稍多,但从加工成本、施工进度等方面综合考虑,其造价可能更有优势。

3、结构体系方面工程造价控制

不同的结构体系和平、立面布置对工程造价的影响较明显。在设计阶段只有根据建筑物的使用功能要求,确定合理的平、立面布置和结构体系,才能有效控制工程造价,做到经济适用。列举如下:

(1)根据有关资料测算分析,对于多层建筑,不同层数对土建工程造价的影响为10%-25%;不同层高对土建工程造价的影响为1.5%-12%。

(2)门式刚架轻钢结构厂房设计,同样存在经济跨度和刚架最优间距。在工艺要求允许的情况下,尽量选择小跨度的门式刚架较为经济。一般情况下,门式刚架的最优间距为6m-9m,当设有大吨位吊车时,经济柱距一般为7m-9m,不宜超过9m,超过9m时,屋面檩条、吊车梁与墙架体系的用钢量也会相应增加,造价并不经济。下表(表3.3)是按《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》(CECS102:98)进行设计的厂房主钢用钢量,通过横向、纵向比较,可以看出各影响因素在设计阶段合理确定的意义。设计荷载取值:恒载0.3KN/m2、活载0.5KN/m2、基本风压0.55KN/m2、不考虑吊车及悬挂荷载。

柱距7.5m

檐高6.0m

用钢量

(kg/m2)

柱距7.5m

檐高6.0m

用钢量

(kg/m2)

柱距7.5m

檐高6.0m

用钢量

(kg/m2)

跨度

Q345

Q235

跨度

Q345

Q235

跨度

Q345

Q235

1×18.0m

7.20

8.72

2×18.0m

7.16

8.92

3×18.0m

7.38

8.95

1×21.0m

8.41

9.90

2×21.0m

8.45

10.28

3×21.0m

8.43

10.12

1×24.0m

9.22

11.43

2×24.0m

9.68

11.75

3×24.0m

9.29

11.36

1×27.0m

10.54

12.72

2×27.0m

10.86

13.12

3×27.0m

10.35

12.96

1×30.0m

11.57

13.95

2×30.0m

11.92

14.53

3×30.0m

11.35

13.54

1×33.0m

12.86

15.10

2×33.0m

13.21

16.58

3×33.0m

12.46

15.61

(3)在多、高层钢结构中,楼板结构体系的工程量占有较大比重,对结构的工作性能、造价都有重要影响。在确定楼板结构方案时,主要考虑要保证楼板有足够的平面整体刚度,能减轻结构的自重及减小结构层的高度,有利于现场安装方便及快速施工,还要有较好的防火、隔音性能,并便于管线的敷设。常用楼板做法有:压型钢板组合楼板、预制楼板、叠合楼板和普通现浇钢筋混凝土楼板等。目前最常用的做法为压型钢板组合楼板和普通现浇钢筋混凝土板。当采用这两种做法时,考虑现浇板与钢梁组合成为共同受力的组合梁,能有效降低钢梁高度,较多地节约钢材。

(4)在高层钢结构中,框架柱采用圆形钢管混凝土柱,梁、板采用钢-砼组合结构,总用钢量比普通钢结构用钢量有大幅度减小,能有效降低工程造价。

4、结束语

钢结构建筑所具有的优点决定其必将具有强大的生命力。设计阶段技术创新、选材配套、设计优化是控制造价、促进建筑钢结构走向产业化的关键阶段。为此,强调以下几点:

建筑钢结构论文例10

中国钢铁工业协会常务副会长朱继民,在会上对上半年钢铁行业运行情况进行介绍,自2014年以来,国内市场钢材价格一路下跌,进入2015年,下跌趋势不但没有减缓,反而更加剧烈,钢材综合价格指数从去年底的83.09点跌到6月末的66.09点,降幅19.7,已超过去年全年的降幅。朱继民指出,当前经济发展呈现速度变化、结构优化、动力转换三大特点,适应新常态、把握新常态、引领新常态是当前和今后一个时期我国经济的发展趋势,下一步中钢协的工作重点,是深入推进钢结构建筑应用等重点领域的合作、联盟,通过上下游产业链企业的协同,提高钢材产品的应用效率,这势必给钢结构企业和钢铁企业带来新的发展机会。

中国建筑金属结构协会会长郝际平在论坛上讲话,着重强调了推广钢结构建筑对化解钢铁产能过剩的重要性、必要性以及推广高强钢应用的积极意义。他说,推广高强结构钢的应用,是钢结构企业转型升级的需要,也是资源循环利用的需要,符合国家政策导向,应以住宅钢结构,桥梁钢结构为突破口,提高钢结构高强钢应用比重。并希望两大协会能够充分发挥各自优势,创新协会服务职能,推动供需双方深度结合,实现产需对接,行业联动,为行业健康有序发展探索新思路。本届论坛是国内两大行业协会首次跨界联动的一次盛会,希望通过上下游面对面交流,了解产品需求,优化建筑用钢结构。郝际平会长希望,“十三五”期间,借助国家“一带一路”战略实施,钢铁业与钢结构行业能够在经济新常态下齐头并进、稳步发展。

中国工程院院士、同济大学教授沈祖炎应邀做主题报告,从钢结构和钢材性能的研究,对发达国家的高强钢应用经验和趋势、对国内建筑高强钢应用领域和取得的成果、存在的问题进行了系统总结,提出了自己的一些思考和见解, 希望钢铁企业改进冶炼技术,针对多用途建筑用钢品种开发新材料、新产品;应该从更新钢结构建筑设计理念入手,提高钢结构建筑的高效应用单元;要从标准规范中填补高强钢应用的技术标准;希望行业协会多举办一些产学研的技术交流活动,开展各类新材料的承载性能和可靠性能的研究,为建筑主体结构应用高强钢创造条件。

本次论坛围绕“新常态下的宏观形势和政策环境,新技术、新趋势、新要求,钢铁与钢结构产业链建设,建筑领域高强度钢材供需交流、市场和供需前景探讨”的主题展开。冶金工业信息标准研究院的王丽敏副院长以及中国建筑金属结构协会建筑钢结构分会胡育科副会长分别从建筑钢结构用钢标准现状、建筑钢结构产业政策与市场环境分别进行政策解读,通过政策完善、机制创新和产业配套,扩大钢结构应用领域,优化钢材生产品种和结构,实现钢铁行业与建筑业的转型发展。中国钢结构协会冷弯型钢分会理事长韩静涛、清华大学土木水利学院教授韩林海、香港金属结构协会副会长李开源、宝钢建筑系统集成有限公司副总经理孙绪东、中天钢铁集团总经理助理万文华、中冶京诚工程技术有限公司教授级高工王立军、卓达新材研发推广建设集团总工张宇、杭萧钢构总工谢优胜等从事钢结构领域设计、研发与应用研究工作的行业知名专家、钢结构领军企业的代表,从解决钢结构建筑及高强钢应用实际问题着手,针对设计规范、产品研发、市场分析、技术标准、应用技术等内容进行深入研讨,促进产业链供需对接与创新合作,有效推进钢结构及高强钢推广应用。

论坛最后一项议程围绕“互联网+”与钢铁业的关联、与钢结构行业的关联,举行圆桌讨论,直面问题、探讨机遇,借助大数据、云平台等,如何拓展钢铁企业和钢结构企业的采购销售渠道,运用现代信息技术手段延伸企业的服务功能、贴近市场、贴近用户进行了探讨,反应热烈,原本40分钟的活动延长了一个半小时。

建筑钢结构论文例11

中图分类号:TU391 文献标识码:A 文章编号:

随着经济和社会的发展,各种建筑理念也不断的更新,一些新型的建筑,如体育场馆、机场建筑、会展中心的大型建筑随之出现,这些大型的建筑物均使用大跨度、复杂的钢结构作为房屋建筑的结构,建筑的功能多样化要求以及美学功能的要求也逐年引发了施工技术的改革,这种改革不仅通流在施工手段上的更新,也是将钢构件的曲线滑移、制造技术、非对称整体施工技术、计算机动态控制技术等应用在工程建设的过程中,也逐渐推动建筑业向机械化、跨行业以及高科技的领域中迈进,施工企业要在竞争激烈的市场中取得一席之地,就需要对施工技术进行不断的创新和改革。1、大跨度钢结构施工的特点

由于大跨度建筑物的使用条件、用途以及其他条件对建筑造型等方面的要求具有一定的差异性,因此,就决定大跨度钢结构使用方案具有多样性,梁氏结构、球形网架结构、框架式结构以及悬挂-悬索结构组成大跨度建筑物的拱形结构以及不同的内部结构和外观结构。此外,大跨度的屋盖类型主要包括圆形平面、矩形平面、托球形平面以及椭圆形平面,从这一方面而言,大跨度建筑物的结构与普通的建筑物相比,极具个性化。同时,大跨度建筑物的结构主要是在自重的负荷下进行工作,因此,将大跨度建筑物的结构自重减小也是建筑设计中的重要任务,从这一方面来考虑的话,大跨度建筑物的机构都是使用高强度的钢材,同时,大跨度建筑物的腹杆体系以及外形决定于屋面形式、跨度大跨度建筑物主要使用吊天棚的结构,因此,大跨度(大于40到50m)的屋架按照其运输条件来分,并不符合轮廓尺寸要求,按照重量最优化的设计原则,大跨度建筑物的屋架高跨比一般保持在1/6到1/8,如果使用屋面材料的尺寸较小或者需要设置吊天棚的情况下,需要设置好较为复杂的再分式腹杆体系。

大跨度钢结构施工中需要注意的关键问题

钢结构临时支撑体系的安装

钢结构的临时支撑体系一般使用满堂式脚手架的方式,但是也有一部分大跨度工程由于施工条件的限制,满堂式脚手架的安装具有一定的困难,以体育馆类大跨度钢结构施工中大多使用两圈贝雷为支撑体系,使用这种支撑体系在满足工程施工要求时也可以实现施工空间的最大化,这就为后续预应力施工以及钢构件的安装提供了良好的条件,这有可以有效的解决满堂式脚手架施工过程中存在的问题。

分层分级的实施张拉方案

分层张拉次序的确定

分层张拉一般可以选择先张拉外层钢索再张拉内层钢索的方式进行,也可以根据实际的情况先张拉内层钢索再张拉外层钢索,由于大跨度建筑物结构中屋架的支撑点位于外层外边缘的结构梁板之上,那么钢结构中力传导的方向为屋架内层架构外层架构结构梁柱基础,并且结构中内层的支撑点也位于外层上弦钢梁的顶部,内层预应力施加也不会对大跨度建筑物的外层结构带来较大的影响,因此,在预应力施加的次序上,应该先保证钢架的外层得到刚度,即先张拉外层钢索,再张拉内层钢索。

分级张拉的确定

对于大跨度建筑物工程张拉控制力的分级,需要考虑到两个因素,即分级张拉对于大跨度建筑物钢屋架造型的影响以及预应力施加的误差值,同时,除了分级张拉确定外,还需要对建筑物工程的张拉进行分批确定,分批确定的原则就是确保每批钢索再张拉时张拉力必须使用对称布置的方式进行。

张拉影响程度之间的确定

为了更好的在理论上确定好内层钢索与外层钢索再张拉时两者之间的影响程度,一般需要使用ANSYS有限元软件对整个大跨度建筑物的钢结构施工过程进行模拟分析,使用该种软件对整个张拉过程的分层、分级和分批的计算分析,计算出外层钢索张拉以及内层钢索张拉过程中各个钢索之间的索力以及钢屋架起拱值等相关的理论数据,以便为后续的使用提供科学的理论参考。

施工监测系统的设定

施工监测系统是整个大跨度建筑物施工控制的基础,也是保证结构施工在施工过程中符合安全设计要求的重要方式之一,因此,从这个角度而言,在大跨度钢结构的施工过程中必须要建立好完善的施工监测系统,这也是大跨度钢结构施工的必然要求。一般情况下,大跨度钢结构施工监测的内容包括以下几方面:

位移(变形)的监测:对于位移(变形)的监测需要使用水准仪、测距仪、全站仪、经纬仪以及光电图像挠度仪对整个钢结构施工的各个关键性节点在不同工况位移下进行监测和控制。

应力的监测:由于大跨度建筑物施工的持续时间长,且现场情况十分复杂,其传感器一般也使用钢弦式的传感器,近些年来,随着技术的发展,光纤光栅传感器由于其抗干扰能力强、可靠性好、寿命长、适宜恶劣环境以及可实现远距离检测的优点,也被广泛的应用在大跨度钢结构的应力监测中。

温度的测量

在大跨度钢结构的施工过程中,温度的测量也是其中的重要内容,对于温度的测量方法较多,包括电阻温度计测量法、辐射测温法、热电偶测温法以及其他测量法,对于体积较小的大跨度建筑物温度的测量应该使用附着性好、体积小、精度高、稳定性好的测温组件进行测量。 3、结语

随着经济的发展以及国家对工程建设的支持,各种大跨度建筑物越来越多,由于工程施工的要求很高,大跨度的施工技术也面临着一些考验,本文根据大跨度钢结构的特点分析了大跨度钢结构施工的特点、问题等,提出了施工的方案以及检测技术的确定,希望可以在一定程度上促进大跨度钢结构施工技术的发展。

参考文献:

[1] 田自强.体育馆大跨度钢结构施工技术要点分析[期刊论文],信息系统工程,2011,05(20)