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    轻51直播绿色建筑设计特点******解析

      自进入20世纪90年代以来,我国51直播建筑的发展十分迅速,特别是一些代表城市标志性高层建筑的建成,为51直播在我国的发展揭开了新的一页。如******第三高的上海88层、高420m的金茂大厦业已竣工,现已投入运营。据称************高度的上海浦东环球金融中心,95层高460m,建筑面积为31万m2,现正在加紧建设中。由外商投资的大连总统大厦,正在加紧筹建之中,共95层,据称建成后其高度将名列******前茅。

      轻51直播的发展则更是如火如荼,特别在工业厂房的建设中则更为迅猛。从51直播制造加施工企业数量的大幅增长就可窥见一斑,如上海市的51直播制造和施工单位已由原来的几十家一下子发展到现在的400多家,单上海的宝钢地区就有近百家的51直播制造厂。大好形势下,如何因势利导,抓好设计和施工质量,这是当前一个十分迫切的问题。本文拟就轻51直播的优点、材料选择和设计中的注意点、塑性设计及腹板屈曲后强度的利用和蒙皮效应等作一概略介绍,利于读者对轻51直播有一个比较******的了解。

      轻51直播行业及其适用范围

      所谓轻51直播通常是指由下列钢材所构成的结构:①冷弯薄壁型51直播;②热轧轻型51直播;③焊接或高频焊接轻型51直播;④轻型钢管结构;⑤板壁较薄的焊接组合梁及焊接组合柱而构成的结构。

      一.适用范围

      根据我国目前情况来看,这种结构由于其用度广、优势明显,已大量应用于单层工业厂房、多层工业厂房、办公楼以及高层建筑中的非承重构件等。对单层工业厂房而言,通常以H型钢,采用焊接连接作为梁柱,以C形或Z形轻钢板作檩条,屋盖系统或楼面系统用压型彩色钢板作面层,上面可浇混凝土,压型钢板既可作为钢筋,必要时也可以再配钢筋。墙面围护也可采用单层或夹层压型钢板,夹层板内部可充填各种保温层。

      二.主要优点

      ⑴施工周期短:轻51直播的******优点是所有构件均可以由工厂制作现场拼接安装,对一般规模较小的工业厂房仅需45d至2个月,而若采用钢筋混凝土建筑则要8~12个月左右。

      ⑵综合经济效益好:由于施工周期短,可以提前投入使用,提前获取投资效益;更由于采用色彩鲜艳的彩色压型钢板,美观华丽,改善了周边环境的动态感;因为建筑物本身的自重轻,一般情况下不需要做桩基,可以节省投资;由于采用了聚苯已烯泡沫夹心板或单板加保温棉等措施后,使保温、隔热和隔章等效果良好。彩色钢板是以镀锌为基板又用硅酮作为表面,经两除两烘加工而成,耐久性也较好,根据目前我国的市场价格,轻51直播的造价已经低于钢筋混凝土结构,当厂房的跨度越大时,其优势更为明显,这也是它赖以竞争的一大优势。

      ⑶抗震性能好:由于51直播属于柔性结构、自重轻,因而能有效地降低地震响应及灾害影响程度,极有利于抗震。我国是一个多地震区国家,在地震区建筑中应多多推广应用51直播,必可大大减少地震灾害和人员伤亡。唐山地震的惨痛教训应予记起。目前,天津市已正式启动轻51直播住宅。

      ⑷宜于拆卸搬迁:一旦业主对所造厂址不满意或外界环境发生意想不到的变化,则整个建筑可在很短时间内拆迁,损失极小,而所有这些是钢筋混凝土建筑所无法具备的。

      正是由于轻51直播的诸多优点,而且随着近年来防火、防腐新产品的不断出现,已较好地解决了轻51直播抗腐蚀性差的缺点,使得它在工业厂房以及民用设施中获得了广泛的应用。

      51直播一般分为普通51直播和轻51直播,它们之间并无明显的界限。其计算规则都是一样的。所谓轻51直播,一般是结构荷载较小,结构杆件也较小,构件壁厚较薄的一类结构,一般采用门式钢架、屋架和网架为主要承重结构。正因为轻51直播上作用的荷载较小,所以,使得结构效应产生的内力一般较小,这就使得结构的强度往往不成问题,而由于构件断面较小,截面惯性距较小,使得结构的刚度也随着减小,结构的整体和局部稳定成为在设计中必须引起重视的主要问题。这就是轻51直播自己的特点。了解了这个特点,我们就可以采取相应的措施,比如可以采用增加支撑和拉条,以满足杆件的长细比要求,增设加劲肋以满足构件的局部稳定等。

      A.门式刚架结构的特点

      下面讲一下我们常见的门式刚架结构。门式刚架轻型房屋,其结构一般由主骨架和支撑系统构成,主骨架包括:1)主受力构件-门式刚架;2)墙架;3)檩条等;支撑系统包括:1)刚架柱之间的垂直支承;2)刚架梁之间的水平支撑;3)刚性系杆、拉条;4)隅撑等。

      从以上的构成可以看出,支撑系统占有很大的比例,这也是轻51直播的特点。

      门式刚架房屋上作用的荷载一般有:竖向荷载(结构自重,雪荷载,积灰荷载,)和水平荷载(风荷载,吊车刹车力),还有地震荷载(水平和竖向)。由于轻51直播自重较轻,所以对地震的反应也较轻,这一点对抗震非常有利。

      B.判断结构是否适合用轻51直播

      是否为轻钢,可以根据结构承受荷载的大小,以及结构类型来定的。1、楼、屋面结构体系:如果是钢筋混凝土楼、屋面板,荷载较大就不能用轻51直播;2、吊车荷载:如果有较大吨位的吊车就不符合轻51直播的要求;3、结构体系:要是建筑物为多层,或是比较高的单层结构也不宜按轻钢设计。

      C.《门式刚架轻型房屋51直播技术规程》CECS102:2002的适用范围

      适用于主要承重结构为单跨或多跨实腹门式刚架、具有轻型屋盖和轻型外墙、无桥式吊车或仅有起重量不大于20t的中、轻级工作制桥式吊车或3t悬挂式起重机的单层房屋51直播。

      D.门式刚架各构件的作用

      门式刚架,建筑物上的各种荷载主要由它承担并将其传给基础,刚架与基础的连接有刚接和铰接两种形式,一般宜采用铰接,当水平荷载较大,房屋高度较高或刚度要求较高时,也可采用刚接。刚架柱与斜梁为刚接。刚架的特点是平面内刚度较大而平面外刚度很小,这就决定了它在水平荷载作用时,可承担平行与刚架平面的荷载,而对于垂直刚架平面的荷载却无能为力。

      墙架,主要承担墙体自重和作用于墙上的水平荷载(风荷载),并将其间接传给主体结构。

      檩条,承担屋面荷载,并将其传给刚架。檩条还通过螺栓与每榀刚架连接起来,与墙架梁一起与刚架形成空间结构。

      由于檩条和墙架梁之间都是由螺栓连接的,连接点近似于铰接,又由于檩条和墙架梁的长细比都较大,在平行于房屋纵向荷载的作用下,其传力刚度有限,所以有必要在屋面的各刚架之间设置一定数量的刚性系杆。我们刚才说了,刚架平面外的刚度很小,这样,我们必须设置刚架柱之间的柱间支撑和刚架梁之间的水平支撑,使其形成具有足够刚度的结构;由于檩条和墙架的平面外刚度小,所以,有必要设置拉条(增加支撑),以减小在这个方向的长细比;对于刚架斜梁,一般是上翼缘受压,下翼缘受拉,上弦由于檩条相连,一般不会出现失稳,但当屋面风荷载吸力作用时斜梁下翼缘有可能变号受压从而失稳,因此,设置隅撑就十分必要了。

      另外门式刚架与基础是通过地脚螺栓连接的,当水平荷载作用形成的剪力较大时螺栓就要承担这些剪力,我们一般不希望螺栓来承担这部分剪力,在设计时我们也没考虑它的作用,而是设置刚架柱脚与基础之间的剪力键来承担这部分剪力。

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