什么是鋼結(jié)構(gòu)建筑?用型鋼或鋼板制成基本構(gòu)件,根據(jù)使用要求,通過焊接或螺栓連接等方法,按照一定規(guī)律組成的承載機(jī)構(gòu)叫鋼結(jié)構(gòu)。鋼結(jié)構(gòu)在各項(xiàng)工程建設(shè)中的應(yīng)用極為廣泛,如鋼橋、鋼廠房、鋼閘門、各種大型管道容器、高層建筑等. 鋼結(jié)構(gòu)建筑根據(jù)結(jié)構(gòu)受力特點(diǎn)大致可分為門式剛架結(jié)構(gòu)、空間桁(héng)架結(jié)構(gòu)、張弦梁結(jié)構(gòu)、弦支穹頂結(jié)構(gòu)、網(wǎng)架結(jié)構(gòu)和多高層結(jié)構(gòu). 1. 門式剛架結(jié)構(gòu): 在單層和多層房屋和一般構(gòu)筑物中,以熱軋型鋼、焊接型鋼、冷彎薄壁型鋼、壓型鋼板和薄壁鋼管等作為主要受力構(gòu)件組成的,并采用輕型屋面和墻面的鋼結(jié)構(gòu)。門式剛架是輕鋼結(jié)構(gòu)中最常見一種結(jié)構(gòu)形式。 門式剛架的主結(jié)構(gòu)構(gòu)件主要是H型鋼,可根據(jù)受力部位設(shè)計(jì)為變截面,若受力較大還可采用格構(gòu)式柱或屋面桁架等組合構(gòu)件; 門式剛架一般高度較小,構(gòu)件較輕,現(xiàn)場都是采用螺栓連接,因此該類工程安裝都相對較簡單; 2. 空間桁(héng)架結(jié)構(gòu) 空間桁(héng)架是由鋼管組成,截面承載能力強(qiáng),跨度大,截面可彎曲為曲線造型,外型優(yōu)美,內(nèi)部空間簡潔,常用于公共建筑; 空間桁架跨度大,構(gòu)件重,用作公共建筑如機(jī)場、會展一般都是在樓面上施工,大型機(jī)械不能進(jìn)入,其它類型空間結(jié)構(gòu)施工基本上都會受場地條件限制,因此施工較復(fù)雜,現(xiàn)場吊裝、焊接工作量大; 3. 張弦梁結(jié)構(gòu) 張弦梁結(jié)構(gòu)在近代是由日本大學(xué)M.Saitoh教授明確提出,是一種區(qū)別于傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的新型雜交屋蓋體系。張弦梁結(jié)構(gòu)是一種由剛性構(gòu)件上弦、柔性拉索、中間連以撐桿形成的混合結(jié)構(gòu)體系,其結(jié)構(gòu)組成是一種新型自平衡體系,是一種大跨度預(yù)應(yīng)力空間結(jié)構(gòu)體系,也是混合結(jié)構(gòu)體系發(fā)展中的一個比較成功的創(chuàng)造。張弦梁結(jié)構(gòu)體系簡單、受力明確、結(jié)構(gòu)形式多樣、充分發(fā)揮了剛?cè)醿煞N材料的優(yōu)勢,并且制造、運(yùn)輸、施工簡捷方便,因此具有良好的應(yīng)用前景。 例子:地鐵高架站站房屋架 4. 弦支穹頂結(jié)構(gòu) 弦支穹頂結(jié)構(gòu)與張弦梁結(jié)構(gòu)類似,都是利用索的張力產(chǎn)生一個對梁的支撐力以達(dá)到減小梁的受力的目的,但兩者之間還是有顯著的區(qū)別:張弦梁索是直線張拉,弦支穹頂索是環(huán)形張拉; 弦支穹頂索環(huán)形張拉因此這種結(jié)構(gòu)體系適合做類似圓形的屋蓋,如北京自行車館、安徽大學(xué)體育館等; 5. 網(wǎng)架結(jié)構(gòu) 網(wǎng)架結(jié)構(gòu)是一種較成熟的體系,它是由單根構(gòu)件通過球體連接成為一個整片的結(jié)構(gòu),具有用鋼量省、空間剛度大、整體性好、施工速度快的優(yōu)點(diǎn);但桿件過多顯得委很零亂,不如桁架結(jié)構(gòu)美觀; 網(wǎng)架是一種高次超靜定結(jié)構(gòu),施工時桿件初始應(yīng)力不好控制,所以會出現(xiàn)實(shí)際受力與計(jì)算不符情況,容易出現(xiàn)質(zhì)量問題; 網(wǎng)架按結(jié)構(gòu)體系可分為平面桁架系和角錐體系。平面桁架系網(wǎng)架:兩向正交正放網(wǎng)架、兩向正交斜放網(wǎng)架;角錐體系網(wǎng)架:四角錐體網(wǎng)架、三角錐網(wǎng)架; 網(wǎng)架的連接可采用螺栓球和焊接球連接,螺栓球一般適合較小跨度網(wǎng)架,焊接球適合大跨度網(wǎng)架; 6. 多高層結(jié)構(gòu) 新中央電視臺 (1)框架結(jié)構(gòu) 由柱和梁組成框架,承受豎向力和側(cè)向力; 剛框架抗側(cè)力性能較差,結(jié)構(gòu)側(cè)向變形大,一般適合20層以下結(jié)構(gòu); 柱子一般采用箱型鋼柱或鋼管混凝土柱; 鋼管混凝土柱是在圓管柱或箱型柱中灌入混凝土,既具有鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn),又充分利用了混凝土抗壓好的特性。 (2)框架支撐結(jié)構(gòu) 由柱和梁組成框架,在柱間設(shè)有支撐用于抵抗側(cè)向力; 剛框架抗側(cè)力性能較較好,結(jié)構(gòu)側(cè)向變形較大,一般適合40層以下結(jié)構(gòu); (3)框架剪力墻結(jié)構(gòu) 與框架支撐結(jié)構(gòu)類似,只是支撐換成剪力墻用于抵抗側(cè)向力; 剪力墻一般為混凝土板或鋼板,或鋼混組合結(jié)構(gòu),比支撐具有更好的抗側(cè)剛度,布置更靈活,可適合更高的建筑結(jié)構(gòu)。 (4) 框筒結(jié)構(gòu) 此種結(jié)構(gòu)體系一般是由鋼筋混凝土核心筒與外圈鋼框架組合而成; 核心筒主要是由四片以上的鋼筋混凝土墻體圍成的方形、矩形或多邊形筒體,內(nèi)部設(shè)置一定數(shù)量的縱、橫向鋼筋混凝土隔墻。當(dāng)建筑很高時,核心筒墻體內(nèi)可能設(shè)置一定數(shù)量的型鋼骨架; 外圈鋼框架是由鋼柱與鋼梁剛接而成; 建筑的側(cè)向變形主要由核心筒來抵抗,這是高層中最常用的一種結(jié)構(gòu)體系。
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