鋼結構是主要由鋼制材料組成的結構,是主要的建筑結構類型之一。結構主要由型鋼和鋼板等制成的鋼梁、鋼柱、鋼桁架等構件組成,各構件或部件之間通常采用焊縫、螺栓或鉚釘連接。因其自重較輕,且施工簡便,廣泛應用于大型廠房、場館、超高層等領域。
鋼結構以下特點
1材料強度高,自身重量輕
鋼材強度較高,彈性模量也高。與混凝土和木材相比,其密度與屈服強度的比值相對較低,因而在同樣受力條件下鋼結構的構件截面小,自重輕,便于運輸和安裝,適于跨度大,高度高,承載重的結構。
2、鋼材韌性,塑性好,材質均勻,結構可靠性高
適于承受沖擊和動力荷載,具有良好的抗震性能。鋼材內部組織結構均勻,近于各向同性勻質體。鋼結構的實際工作性能比較符合計算理論。所以鋼結構可靠性高。
3、鋼結構制造安裝機械化程度高
鋼結構構件便于在工廠制造、工地拼裝。工廠機械化制造鋼結構構件成品精度高、生產效率高、工地拼裝速度快、工期短。鋼結構是工業化程度最高的一種結構。
4、鋼結構密封性能好
由于焊接結構可以做到完全密封,可以作成氣密性,水密性均很好的高壓容器,大型油池,壓力管道等。
5、鋼結構耐熱不耐火
當溫度在150℃以下時,鋼材性質變化很小。因而鋼結構適用于熱車間,但結構表面受150℃左右的熱輻射時,要采用隔熱板加以保護。溫度在300℃ -400℃時.鋼材強度和彈性模量均顯著下降,溫度在600℃左右時,鋼材的強度趨于零。在有特殊防火需求的建筑中,鋼結構必須采用耐火材料加以保護以提高耐火等級。
6、鋼結構耐腐蝕性差
特別是在潮濕和腐蝕性介質的環境中,容易銹蝕。一般鋼結構要除銹、鍍鋅或涂料,且要定期維護。對處于海水中的海洋平臺結構,需采用“鋅塊陽極保護”等特殊措施予以防腐蝕。
7、低碳、節能、綠色環保,可重復利用
鋼結構建筑拆除幾乎不會產生建筑垃圾,鋼材可以回收再利用。
鋼結構應用
屋面系統
輕鋼結構住宅屋面系統
是由屋架、結構OSB面板、防水層、輕型屋面瓦(金屬或瀝青瓦)及相關連接件組成的。邁特建筑輕鋼結構的屋面,外觀可以有多種組合。材料也有多種。在保障了防水這一技術的前提下,外觀有了許多的選擇方案。
墻體結構
輕鋼結構住宅的墻體主要由墻架柱、墻頂梁、墻底梁、墻體支撐、墻板和連接件組成。建筑輕鋼結構住宅一般將內橫墻作為結構的承重墻,墻柱為C形輕鋼構件,其壁厚根據所受的荷載而定,通常為0.84~2毫米,墻柱間距一般為400~600毫米, 建筑輕鋼結構住宅這種墻體結構布置方式,可有效承受并可靠傳遞豎向荷載,且布置方便,但邁特建筑輕鋼結構住宅墻體結構不能承受水平荷載。
鋼結構施工技術
連接方法
焊接連接
螺栓連接
鉚釘連接
重鋼結構
1.廠房桁車起吊重量:≥25噸。
2.每平米用鋼量:≥50KG/㎡。
輕鋼結構
指用圓鋼和小于L45×4和L56×36×4的角鋼制作的輕型鋼結。國家規范和技術文件都并沒有重鋼一說。
《鋼結構設計規范》GBJ17-88已經于2003年12月1日起廢除,現時實行的是《鋼結構設計規范》GB50017-2003
設備鋼結構
設備鋼結構是指大型設備中的鋼結構部分,根據技術人員的經驗,以下結構應可劃入設備鋼結構范疇:架橋機的塔架鋼結構、起重機的起重大梁、起重機車身、大型設備支架等,屬于對精密性、材質、連接等要求較高的精密鋼結構之一。對于成套設備來說,是最主要的受力部分,在功能上起到結構性作用。
鋼結構制作
設備鋼結構的加工制作與精密鋼結構類似,介于普通結構件(對加工要求不高)與精密機械加工(要求加工較精細)之間,采用焊接或者栓接的連接方式。
同時鋼結構類型主要有:用于廠房的排架結構、用于多高層建筑的框架結構、框架一剪力墻結構、框一筒結構,用于大空間的平板網架結構和彎頂網充結構等等。建筑功能不同,采用的結構形式也不同。鋼結構設計要執行國家的技術規范,做到技術先進、經濟合理、安全實用、確保質量。因此在結構設計制作的時候要注意以下要求:
1.首先根據建筑功能要求,采用相應合理的結構體系。做到技術先進、結構新穎、達到建筑和結構的完美統一。
2.鋼結構(除容器外)多以桿件為主,故桿件尺寸盡可能模數化、標準化,便于機械化制造、運送、安裝、提高生產率。
3.采用具有較高經濟指標的高效鋼材。
4.鋼結構的節點是至關重要的,要采用適當的連接方式,使節點設計與結構計算簡化模型相一致。以往的結構破壞絕大多數發生在節點,所以對節點要精心設計,精心施工.采用先進的、可靠的連接方法.