浅谈目前高层建筑钢结构体系及施工技术

发布时间:2021-11-29 01:31:21

浅谈目前高层建筑钢结构体系及施工技术 摘要: 随着我国经济的快速发展, 城市建设的步伐加快, 大型建筑越来越多, 其中钢结构中的作用越来越明显, 尤其是在高层建筑中发挥的作用显现得更加明 显。 关键词:钢结构;高层建筑;结构体系;施工技术 Abstract: along with the rapid economic development of our country, the urban construction pace, more and more large buildings, including the role of steel structure is more and more obvious, especially in the role of high-rise buildings appeared more obvious. Keywords: steel structure; High-rise buildings; Structure system; Construction technology 钢结构以钢材制作为主的结构,是主要的建筑结构类型之一。钢材的特 点是强度高、自重轻、刚度大,故用于建造大跨度和超高、超重型的建筑物特别 适宜,钢结构工程由于其造价低、结构性能好、自重轻、安装便捷等优点被广泛 应用于工业厂房、大型公共建筑、高层住宅小区、大型钢桥梁等,进而取代了传 统的砖混结构、混凝土框架结构建筑。 一、钢结构的结构体系应用于多层钢结构住宅的体系可分为: (一)冷弯薄壁型钢体系 构件采用薄钢板冷弯成 C 形、Z 形构件,可单独使用,也可组合使用, 杆件间连接采用自攻螺丝。这种体系节点刚性不易保证,抗侧能力较差,一般只 用于 1~2 层住宅或别墅。 (二)纯钢框架体系 目前,这种体系在多层钢结构住宅中应用最广,纯框架体系常用于 4~8 层住宅。纵横向都设成钢框架,门窗设置灵活,可提供较大的开间,便于用户二 次设计,满足各种生活需求。 (三)框架—支撑体系 该体系主要由焊接工字型梁柱组成,多数情况下,这种体系为横向承重, 梁柱节点在横向上为刚接,纵向为铰接。因此,结构在纵向相当于排架,抗侧移 刚度很低,需设置侧向支撑抵抗水*荷载,限*峁沟乃*变形。 (四)框架— 混凝土剪力墙体系 用钢筋混凝土剪力墙部分或全部代替钢支撑,就形成了框架—钢筋混凝 土剪力墙(筒)体系。它适用于小高层住宅,一般将楼梯或电梯间设计成钢筋混凝 土墙(筒), 这样既有效地加强了建筑物的侧向刚度, 又解决了楼梯间的防火问题。 (五)周围抗侧力体系 这种体系在欧美国家的商业和民用建筑十分流行。它的特点是刚架柱的 强轴与其相交的建筑轴线垂直,形成外筒,抵抗水*荷载,将之传递到基础。它 适用于建筑外型接*于正方形的结构,可以将这种思路应用到框架—支撑体系 中。把纵向的支撑去掉,将原有位置的刚架柱扭转 90° ,梁柱由铰接变为刚接。 这样,刚架柱同时起到抗风柱与竖向支撑的作用。二、钢结构的主要构件钢结构 住宅是以钢结构作为承重骨架, 以轻质体材料作为内外墙,与功能配套的水暖电 卫设备和部品优化集成的节能、 环保型住宅钢结构住宅, 可采用工业化生产方式, 易于实现产业化,符合可持续发展原则。 (一)梁、柱。 钢结构住宅结构一般设计为强柱弱梁形式,梁柱均取等截面形式。梁主 要选用高频焊接和热轧 H 钢,它是工字钢的升级换代产品,具有抗弯性能好, 翼缘宽,侧向刚度大,翼缘表面相互*行,构造方便等优点。我国目前采用的 H 钢梁大多为 Q235 和 Q345 钢, 翼缘宽度为 60~180mm, 截面高度为 100~800mm。 钢结构住宅一般为大开间, 框架柱在两个方向都承受较大的弯矩,同时应该考虑 强柱弱梁的要求, 目前广泛使用焊接 H 型钢或 I 字热轧钢截面。 对于轴压比较大、 双向弯矩接*、 梁截面较高的框架柱, 采用双轴等强的钢管柱或方钢管混凝土柱。 方钢管混凝土柱不仅截面受力合理, 同时可以提高框架的侧向刚度, 防火性能好, 而且结构破坏时柱体不会迅速屈曲破坏。 (二)楼板 楼板结构的选择至关重要,它除了将竖向荷载直接分配给墙柱外,更主 要的作用是保证与抗侧力结构的空间协调作用。 所以, 楼板必须有足够的承载力、 刚度,并且与钢框架实现可靠连接,确保结构体系的整体刚度和稳定性。另外从 抗震角度来看, 还应采用相应的技术和构造措施减轻楼板自重。同时楼板还要应 该满足住宅功能的要求,如防颤动、隔音、隔热等。我国钢结构住宅的楼板,一 般采用钢筋混凝土结构和钢结构体系的传统做法。常用的楼盖结构有:压型钢板现浇混凝上组合楼板,现浇钢筋混凝土板以及钢-混凝土叠*澹缘谝恢肿 为常用。 (三)支撑体系 支撑分轴交支撑和*年发展起来的偏交支撑两种,前者耐震能力较差, 后者在强震作用下具有良好的吸能耗能性能, 而且为门窗洞的布置提供了有利条 件,目前国内用得还很少,建议在高烈度区首选偏交支撑。 三、轻钢结构的特点及技术经济性能(一)重量轻、抗震性能好钢结构 住宅是以工厂化生产的钢梁、 钢柱为骨架,同时配以轻质墙板等新型材料作为维 护结构和内隔墙建造而成。 它与同面积的建筑楼层相比,钢结构住宅楼的重量可 减轻* 30%。由于轻钢结构住宅自重轻,一般情况下不需要做桩基,可减少地基 处理的费用,且抗震性能好。因属于柔性结构、自重轻,因而能有效地降低地震 响应及灾害影响程度,有利于抗震。我国是一个多地震区国家,在地震区建筑中 应推广应用钢结构住宅,可以大大减少地震灾害和人员伤亡。同时,由于钢材具 有较强的延展性,能较好地消除地震波力,放震性能好,尤其适用于高层建筑。 (二)占地面积小,具有良好的空间感,净使用面积大钢结构住宅布局灵活,净 使用面积大。利用型钢优良的承载性能,可以灵活布置大开间、大柱距的建筑* 面; 非承重轻质墙体的设计为设计师和住户提供了根据不同用途灵活布置室内空 间的可能;型钢构件接点构造简洁,在垂直

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