本篇文章給大家談?wù)勪摻Y(jié)構(gòu)抗震設(shè)計論文,以及鋼結(jié)構(gòu)抗震規(guī)范對應(yīng)的知識點,希望對各位有所幫助,不要忘了收藏本站喔,本文目錄一覽:,1、,關(guān)于建筑結(jié)構(gòu)的論文,2、,鋼結(jié)構(gòu)柱腳的抗震設(shè)計要點分析建筑工程論文,3、,建筑結(jié)構(gòu)抗震論文,4、,高層鋼結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計分析?,5、,鋼結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計分析?
本篇文章給大家談?wù)勪摻Y(jié)構(gòu)抗震設(shè)計論文,以及鋼結(jié)構(gòu)抗震規(guī)范對應(yīng)的知識點,希望對各位有所幫助,不要忘了收藏本站喔。
本文目錄一覽:
- 1、關(guān)于建筑結(jié)構(gòu)的論文
- 2、鋼結(jié)構(gòu)柱腳的抗震設(shè)計要點分析建筑工程論文
- 3、建筑結(jié)構(gòu)抗震論文
- 4、高層鋼結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計分析?
- 5、鋼結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計分析?
- 6、鋼結(jié)構(gòu)建筑的前景和發(fā)展趨勢研究論文
關(guān)于建筑結(jié)構(gòu)的論文
近幾年,我國的經(jīng)濟(jì)發(fā)展速度極快,隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,人們的生活水平也不斷的提高。對建筑也有更高的要求。建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計工作當(dāng)中,建筑的穩(wěn)定性是十分重要的。下文是我為大家搜集整理的建筑結(jié)構(gòu)的論文的內(nèi)容,歡迎大家閱讀參考!
建筑結(jié)構(gòu)的論文篇1
淺論建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計
【摘要】 在建筑設(shè)計中,結(jié)構(gòu)的設(shè)計有著舉足輕重的地位。為此,本文就建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計遵循的原則,建筑結(jié)構(gòu)的基本要求,多層和高層房屋以及單層大跨度房屋的常見結(jié)構(gòu)型式等有關(guān)問題進(jìn)行分析。
【關(guān)鍵字】 建筑;結(jié)構(gòu);設(shè)計;型式
引言
結(jié)構(gòu)是建筑物賴以存在的物質(zhì)基礎(chǔ),在一定意義上,結(jié)構(gòu)支配著建筑,這是因為,任何建筑物都要耗用大量的勞力和材料來建造,建筑物首先必須抵抗或承受各種外界的作用如風(fēng)力、重力、地震等,合理的選擇結(jié)構(gòu)材料和結(jié)構(gòu)型式,即可滿足建筑物的美學(xué)原則,又可以帶來經(jīng)濟(jì)效益。
一、建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計遵循的原則
1.滿足使用功能要求
由于建筑物所處的環(huán)境和使用性質(zhì)不同,除滿足空間尺寸要求外,還要滿足某些建筑物的特殊要求,如保溫、通風(fēng)、隔熱、吸聲等,在構(gòu)造設(shè)計時要綜合相關(guān)專業(yè)的技術(shù)知識,優(yōu)化設(shè)計,選擇經(jīng)濟(jì)合理的構(gòu)造 措施 ,滿足建筑使用功能要求。
2.確保結(jié)構(gòu)安全
正確的結(jié)構(gòu)計算時保證建筑物安全的前提,除對建筑結(jié)構(gòu)、構(gòu)件進(jìn)行必要的計算外,對陽臺欄桿、樓梯扶手、構(gòu)件接縫等,要采取必要的措施,保證其在使用過程中的安全和可靠。
3.注重建筑經(jīng)濟(jì)的綜合效益
建筑構(gòu)造設(shè)計要處處考慮經(jīng)濟(jì)合理,采用合理的構(gòu)造方案,就地取材,節(jié)約材料,在保證質(zhì)量的前提下降低造價,并減少建筑物的運行費用、維護(hù)費用。
二、建筑結(jié)構(gòu)的基本要求
新型建筑材料的生產(chǎn)、施工技術(shù)的進(jìn)步、結(jié)構(gòu)分析 方法 的發(fā)展,都給建筑設(shè)計帶來了靈活性和更廣闊的空間。但是,這種靈活性并不排除現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)需要滿足的基本要求。其要求包括以下方面:
1.穩(wěn)定。整體結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)的一部分作為剛體不允許發(fā)生危險的運動,這種危險可能來自結(jié)構(gòu)自身,也可能來自地基的不均勻沉陷或基土的滑移,例如意大利的比薩斜塔由于地基不均勻沉降引起的傾斜。
2.平衡。平衡的基本要求就是保證結(jié)構(gòu)和結(jié)構(gòu)的任何一部分都不發(fā)生運動,力的平衡條件總能得到滿足,從宏觀上來看,建筑物總是靜止的。平衡的要求是結(jié)構(gòu)與“機(jī)構(gòu)”即幾何可變體系的根本區(qū)別,因此建筑結(jié)構(gòu)的任何部分都應(yīng)當(dāng)是幾何不變的。
3.經(jīng)濟(jì)?,F(xiàn)代建筑的結(jié)構(gòu)部分造價通常不超過建筑總造價的30%,因此,結(jié)構(gòu)的采用應(yīng)當(dāng)是使建筑的總造價最經(jīng)濟(jì)。結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)性并不是指單純的造價,而是體現(xiàn)在多個方面,而且結(jié)構(gòu)的造價受材料和勞動力價格比值的影響,還受施工方法、施工速度以及結(jié)構(gòu)的維護(hù)費用的影響。
4.美觀。美學(xué)對結(jié)構(gòu)的要求有時甚至超過承載能力的要求和經(jīng)濟(jì)要求,尤其是象征性建筑和紀(jì)念性建筑更是如此,應(yīng)當(dāng)懂得,純粹質(zhì)樸和真實的結(jié)構(gòu)會增加美的效果,不正確的結(jié)構(gòu)將明顯的損害建筑物的美觀。
5.優(yōu)化。應(yīng)在建筑方案設(shè)計的基礎(chǔ)上,在滿足結(jié)構(gòu)安全的前提下,充分優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計,必要時應(yīng)委托專業(yè)的設(shè)計公司進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計和結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計,降低建筑物的自身荷載,減少主要材料的消耗,通過工程概算及其主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)分析結(jié)構(gòu)設(shè)計的優(yōu)化程度。
結(jié)構(gòu)專業(yè)的優(yōu)化設(shè)計,不是以犧牲結(jié)構(gòu)安全度和抗震性能來求得經(jīng)濟(jì)效益的,而是以結(jié)構(gòu)理論為基礎(chǔ),以工程 經(jīng)驗 為前提,以對結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范實質(zhì)內(nèi)涵的理解和靈活運用為指導(dǎo),以先進(jìn)的結(jié)構(gòu)分析方法為手段,對設(shè)計進(jìn)行深入調(diào)整、改善與提高,對成本進(jìn)行審核和監(jiān)控,是對結(jié)構(gòu)設(shè)計再加工的過程?!皟?yōu)化”工作是以原設(shè)計為基礎(chǔ),在充分尊重原設(shè)計的基礎(chǔ)上,著眼于結(jié)構(gòu)體系和結(jié)構(gòu)布置的合理性和高新技術(shù)的應(yīng)用,同時,“優(yōu)化”的過程也是發(fā)現(xiàn)差錯、糾正不足的過程,通過優(yōu)化降低不安全因素,從而保證項目的技術(shù)質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)質(zhì)量。結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化是精益求精的過程,將會帶來合理的設(shè)計、帶來經(jīng)濟(jì)技術(shù)效益。
實現(xiàn)上述各項要求,在結(jié)構(gòu)設(shè)計中就要貫徹“經(jīng)濟(jì)合理、技術(shù)先進(jìn)、安全適用、確保質(zhì)量”的結(jié)構(gòu)設(shè)計原則,保證結(jié)構(gòu)和建筑的和諧統(tǒng)一。
三、建筑結(jié)構(gòu)選型
一個好的建筑設(shè)計,需要有一個好的結(jié)構(gòu)型式去實現(xiàn)。而結(jié)構(gòu)型式的最佳選擇,要考慮到建筑上的使用功能、結(jié)構(gòu)上的安全合理、藝術(shù)上的造型美觀、造價上的經(jīng)濟(jì),以及施工上的可能條件,進(jìn)行綜合分析比較才能最后確定。
以下針對多層和高層房屋以及單層大跨度房屋的常見結(jié)構(gòu)型式的受力特點、適用范圍進(jìn)行簡單分析。
多層和高層房屋結(jié)構(gòu)的主要承重結(jié)構(gòu)體系有:混合結(jié)構(gòu)體系、框架結(jié)構(gòu)體系、剪力墻結(jié)構(gòu)體系等。
1.混合結(jié)構(gòu)體系
這是多層民用建筑房屋中最常用的一種結(jié)構(gòu)型式,其墻體、基礎(chǔ)等豎向構(gòu)件采用砌體結(jié)構(gòu),而樓蓋、屋蓋等水平構(gòu)件則采用鋼筋混凝土梁板結(jié)構(gòu)。結(jié)合抗震要求,在進(jìn)行混合結(jié)構(gòu)房屋設(shè)計和選型時,應(yīng)注意以下一些問題。
(1)層高和房屋最大高寬比
限制房屋的高寬比,是為了保證房屋的剛度和房屋的整體抗彎承載力,普通磚、多孔磚和小砌塊砌體房屋的層高不應(yīng)超過4.5m。
(2)多層房屋的層數(shù)和高度限制
一般情況下,房屋的層數(shù)和總高度不應(yīng)超過表中的規(guī)定。顯然,采用燒結(jié)普通磚砌體的混合結(jié)構(gòu),其層數(shù)和總高度均比其他砌體的要好,對醫(yī)院、教學(xué)樓等及橫墻較少的多層砌體房屋應(yīng)比表中規(guī)定的降低3m,層數(shù)相應(yīng)減少一層;各層橫墻很少的多層砌體房屋,還應(yīng)根據(jù)具體情況再適當(dāng)降低總高度和減少層數(shù)。
(3)縱橫墻布置
在進(jìn)行結(jié)構(gòu)布置時,應(yīng)優(yōu)先采用橫墻承重或縱橫墻共同承重方案;縱橫墻的布置宜均勻?qū)R,沿平面內(nèi)宜對齊,沿豎向上下連續(xù),同一軸線上的窗間墻宜均勻。樓梯間不宜設(shè)置在房屋的盡端和轉(zhuǎn)角處。
2.框架結(jié)構(gòu)體系
與混合結(jié)構(gòu)類似,框架結(jié)構(gòu)也可分為橫向框架承重、縱向框架承重及縱橫雙向框架共同承重等布質(zhì)形式。一般房屋框架采用橫向框架承重,在房屋縱向設(shè)置連系梁與橫向框架相連;當(dāng)樓板為預(yù)制板時,樓板順縱向布置,樓板現(xiàn)澆時,一般設(shè)置縱向次梁,形成單向板肋形樓蓋體系。當(dāng)柱網(wǎng)為正方形或接近正方形,或者樓面活荷載較大時,也往往采用縱橫雙向布置的框架,這時樓面長采用現(xiàn)澆雙向板樓蓋或井字梁樓蓋。
框架結(jié)構(gòu)體系包括全框架結(jié)構(gòu)、內(nèi)框架磚房和底部框架上部磚房幾種形式?,F(xiàn)澆鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)房屋的適用高度分別為60m、55m、45m和25m。現(xiàn)澆框架結(jié)構(gòu)的整體性和抗震性能都較好,建筑平面布置也相當(dāng)靈活,廣泛用于6――15層的多層和高層房屋,如學(xué)校的教學(xué)樓、實驗樓、辦公樓、醫(yī)院等(其經(jīng)濟(jì)層數(shù)為10層左右、房屋的高寬比以5――7為宜)。在水平荷載作用下,框架的整體變形為剪切型。
四、結(jié)束語
建筑住宅在國家基本建設(shè)投資中占有很大的比例,因此在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中必須正確處理適用、經(jīng)濟(jì)、美觀等幾方面的關(guān)系。根據(jù)不同類型的建筑,正確的把握好結(jié)構(gòu)的類型,更不能忽略建筑設(shè)計的經(jīng)濟(jì)性,要在滿足使用要求下,用較少的投資建造美觀、簡潔、大方的建筑,讓人們居住的更加舒適、健康。
參考文獻(xiàn)
1.熊丹安,建筑結(jié)構(gòu),華南理工大學(xué)出版社,2009年版
建筑結(jié)構(gòu)的論文篇2
淺析建筑抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計
摘要:抗震,是當(dāng)前建筑施工必須要關(guān)注的話題,建筑結(jié)構(gòu)的抗震也就成了房屋設(shè)計必須要考量的核心環(huán)節(jié)。 文章 將就建筑抗震設(shè)計的要求、目標(biāo)、原則,以及相關(guān)的內(nèi)容進(jìn)行探討。
關(guān)鍵詞 抗震;結(jié)構(gòu);設(shè)計方法
如何能夠讓建筑在地震中保持安全,不受嚴(yán)重的損害,是當(dāng)前建筑施工設(shè)計必須要考量的一個大問題,特別是近年來地震頻繁,人們的生命財產(chǎn)受到嚴(yán)重威脅,建筑安全則成了社會安全的一個重要影響因素,為保證建筑的抗震能力,設(shè)計人員必須要根據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),設(shè)計出具有相當(dāng)抗震能力的房屋。
1.抗震設(shè)防的目標(biāo)
我們所說的抗震設(shè)防,指的是對建筑物進(jìn)行抗震設(shè)計,同時有針對性的采取一定的抗震構(gòu)造的措施,最終實現(xiàn)結(jié)構(gòu)抗震的效果和目的。一般來說,抗震設(shè)防主要依據(jù)的是抗震設(shè)防烈度。而抗震設(shè)防烈度的依據(jù),是以國家規(guī)定權(quán)限審批或頒發(fā)的文件執(zhí)行的,其是一個地區(qū)作為抗震設(shè)防標(biāo)準(zhǔn)。通常情況下,是采用國家地震局頒發(fā)的地震烈度區(qū)劃圖中規(guī)定的基本烈度的。從當(dāng)前內(nèi)外抗震設(shè)防目標(biāo)的發(fā)展總趨勢來看,其基本要求建筑物在使用期間,可以應(yīng)對對不同頻率和強(qiáng)度的地震,即“小震不壞,中震可修,大震不倒”。這是我國抗震設(shè)計規(guī)范所采用的抗震設(shè)防目標(biāo)。
建筑工程在施工中的設(shè)防的目標(biāo)如下:1)如果所遭受的是低于本地區(qū)設(shè)防烈度多遇的常規(guī)地震,建筑物不受損壞,不需 修理 仍可繼續(xù)使用;2)如果遭受到本地區(qū)規(guī)定的設(shè)防烈度的地震,建筑物,包括結(jié)構(gòu)和非結(jié)構(gòu)部分,可能損壞,但不會對人民生命和生產(chǎn)設(shè)備的安全造成威脅,經(jīng)修理仍可使用;3)如果遭受高于本地區(qū)設(shè)防烈度的罕遇地震,盡量保證建筑物不倒塌。
也就是說,在建筑結(jié)構(gòu)的防震設(shè)計上,設(shè)計方可以按照多遇烈度、基本烈度和罕遇烈度這三個層次進(jìn)行考慮。從概率上看,多遇地震烈度是發(fā)生機(jī)會較大的地震級別。按照現(xiàn)行規(guī)范設(shè)計的建筑,在設(shè)計上要達(dá)到這樣的防震效果:當(dāng)遭遇多遇烈度作用時,建筑物處于彈性階段,通常不會損壞;當(dāng)遭遇相應(yīng)基本烈度的地震時,建筑物將進(jìn)入彈塑性狀態(tài),但一般不會發(fā)生嚴(yán)重破壞;當(dāng)遭遇罕遇烈度作用時,建筑物可能會有嚴(yán)重破壞,但不至于倒塌。
2.建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計方法要點
我國所頒布的《抗震規(guī)范》提出了兩階段設(shè)計方法,以實現(xiàn)上述3個烈度水準(zhǔn)的抗震設(shè)防要求。第一階段的設(shè)計方案,必須要符合抗震設(shè)計原則,同時根據(jù)與基本烈度相對應(yīng)的眾值烈度(相當(dāng)于小震)的地震動參數(shù),通過采用彈性反應(yīng)譜法求得結(jié)構(gòu)在彈性狀態(tài)下的地震作用標(biāo)準(zhǔn)值和相應(yīng)的地震作用效應(yīng),接著與其他荷載效應(yīng)按一定的組合系數(shù)進(jìn)行組合,同時對結(jié)構(gòu)構(gòu)件截面,進(jìn)行具有針對性的承載力驗算,如果建筑物較高,還必須要進(jìn)行變形驗算,以保證其側(cè)向變形不要過大。這樣,一方面滿足了第一水準(zhǔn)下必要的承載力可靠度,同時也滿足第二水準(zhǔn)的設(shè)防要求(損壞可修)。當(dāng)然,最后還必須通過概念設(shè)計和構(gòu)造措施來滿足第三水準(zhǔn)的設(shè)防要求。
對于非地震高發(fā)區(qū)的大多數(shù)建筑結(jié)構(gòu)而言,只進(jìn)行第一階段的設(shè)計已經(jīng)足夠了,但根據(jù)建筑的特點和地區(qū)的特征,少部分結(jié)構(gòu)諸如有特殊要求的建筑和地震時易倒塌的結(jié)構(gòu),還必須要進(jìn)行第二階段的設(shè)計,也就是按與基本烈度相對應(yīng)的罕遇烈度(相當(dāng)于大震)驗算結(jié)構(gòu)的彈塑性層間變形是否滿足規(guī)范要求(不發(fā)生倒塌)。如果發(fā)現(xiàn)有變形過大的薄弱層,那應(yīng)該積極修改設(shè)計,或者可以采取相應(yīng)的構(gòu)造措施,以滿足第三水準(zhǔn)的設(shè)防要求,也就是大震不倒。
3.結(jié)構(gòu)選型與結(jié)構(gòu)布置
3.1 結(jié)構(gòu)材料的選擇
選擇哪一種材料對建筑的結(jié)構(gòu)抗震有著直接的影響,所以材料的選擇應(yīng)該與建筑的方案設(shè)計同步,在研究建筑形式的同時進(jìn)著手進(jìn)行研究。同時還應(yīng)該要確定采用什么樣的結(jié)構(gòu)體系。這樣做的目的,主要是為了能夠根據(jù)工程的各方面條件,選擇既符合抗震要求又經(jīng)濟(jì)實用的結(jié)構(gòu)類型。結(jié)構(gòu)選型是較為復(fù)雜的一項工作,在選擇時必須要考慮建筑的重要性、設(shè)防烈度、房屋高度、場地、地基、基礎(chǔ)、材料和施工等因素,再加上經(jīng)技術(shù)、經(jīng)濟(jì)條件比較后再確定。如果我們單從抗震角度考慮,好的結(jié)構(gòu)型式,應(yīng)具備以下特點:1)延性系數(shù)高;2)“強(qiáng)度/重力”比值大;3)勻質(zhì)性好;4)正交各向同性;5)構(gòu)件的連接具有整體性、連續(xù)性和較好的延性,并能發(fā)揮材料的全部強(qiáng)度。如果只從數(shù)據(jù)上看,按照上述標(biāo)準(zhǔn)來衡量,常見建筑結(jié)構(gòu)類型,理論上的抗震性能優(yōu)劣順序是:1)鋼結(jié)構(gòu);2)型鋼混凝土結(jié)構(gòu);3)混凝土一鋼混合結(jié)構(gòu);4)現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu);5)預(yù)應(yīng)力混凝土結(jié)構(gòu)等。當(dāng)然,在這里必須要強(qiáng)調(diào)的是,我們說的抗震最好的鋼結(jié)構(gòu),其優(yōu)越性是相對性的,從優(yōu)點看,其延性,連接較好,具有可靠的節(jié)點,同時擁有在低周往復(fù)荷載下有飽滿穩(wěn)定的滯回曲線,從實際的經(jīng)驗看,鋼結(jié)構(gòu)建筑的表現(xiàn)都不錯。但是,我們說的相對性,是只設(shè)計理念即施工方法的到位如果不到位這些建筑同樣會在地震中受損。
3.2 抗震結(jié)構(gòu)體系的確定
不同的結(jié)構(gòu)體系,在抗震性能、使用效果和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)等方面的效果是不同的。因此,確定適合的抗震結(jié)構(gòu)體系至關(guān)重要?!犊拐鹨?guī)范》的基本要求:1)必須具備明確的計算簡圖和合理的地震作用傳遞途徑;2)形成多道抗震防線,避免因部分結(jié)構(gòu)或構(gòu)件破壞而導(dǎo)致整個體系喪失抗震能力或?qū)χ亓Φ某休d能力;3)必須具備必要的強(qiáng)度以及良好的變形能力和耗能能力;4)應(yīng)該具有合理的剛度和強(qiáng)度分布,避免因局部削弱或突變形成薄弱部位,產(chǎn)生過大的應(yīng)力集中或塑性變形集中;對可能出現(xiàn)的薄弱部位,應(yīng)采取措施提高抗震能力。
總之,在選擇確定建筑的結(jié)構(gòu)體系時,建筑物剛度與場地條件的關(guān)系是必須要考慮的。如果建筑物自振周期與地基土的卓越周期接近一致,那就說明建筑可能會產(chǎn)生共振,進(jìn)而加重建筑物損害。一般來說,建筑物的自振周期與結(jié)構(gòu)本身剛度有關(guān),所以在設(shè)計房屋之前,設(shè)計單位必須要掌握場地和地基土及其卓越周期,以便在建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計中調(diào)整結(jié)構(gòu)剛度,最終避開共振周期。
當(dāng)然,在選擇結(jié)構(gòu)體系時,還應(yīng)該要注意選擇合理的基礎(chǔ)形式?;A(chǔ)應(yīng)該有足夠的埋深,如果是多層房屋,就應(yīng)該設(shè)置地下室。根據(jù)實踐調(diào)查,設(shè)置地下室的房屋,可以減輕整個結(jié)構(gòu)的震害。至于那些地基軟弱的,就應(yīng)該考慮選用樁基、筏板基礎(chǔ)或箱形基礎(chǔ)。而針對巖層高低起伏不均勻的情況,則可以考慮選擇樁基,樁基可以穿入非液化土層,使建筑結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)固。如果建筑物層數(shù)不多、地基條件又較好時,也可以采用單獨基礎(chǔ)或十字交叉帶形基礎(chǔ)等。
3.3 結(jié)構(gòu)布置的一般原則
3.3.1 平面布置力求對稱 通常情況下,對稱結(jié)構(gòu)在地面平動作用下只會發(fā)生平移振動,各構(gòu)件的側(cè)移量相等,這樣就使得水平地震作用按構(gòu)件剛度分配,所以各構(gòu)件受力比較均勻,不會導(dǎo)致力的分布失衡。如果是非對稱結(jié)構(gòu),剛心會偏在一邊,質(zhì)心與剛心不重合,即便只是發(fā)生地面平動也可能出現(xiàn)扭轉(zhuǎn)振動。最終會導(dǎo)致遠(yuǎn)離剛心的構(gòu)件,側(cè)移量大,承擔(dān)過度的水平地震剪力。這就很容易發(fā)生嚴(yán)重破壞,甚至可能會導(dǎo)致整個結(jié)構(gòu)因一側(cè)構(gòu)件失效而倒塌。
3.3.2 豎向布置力求均勻 結(jié)構(gòu)豎向布置均勻,可以最大限度的使其豎向剛度、強(qiáng)度變化均勻,這樣可以有效的避免出現(xiàn)薄弱層。從建筑結(jié)構(gòu)的特點看,臨街的建筑物,往往會因為商業(yè)的需要,底部幾層有大空間的設(shè)置。非臨街的建筑物,底部也可能門廳、餐廳或停車場,而出現(xiàn)大空間。在這種結(jié)構(gòu)中,上部的鋼筋混凝土抗震墻或豎向支撐或砌體墻體到此被中止,而下部須采取框架體系。也就是說,上部各層為全墻體系或框架一抗震墻體系,而底層或底部兩三層則為框架體系,整個結(jié)構(gòu)屬“框托墻”體系。地震經(jīng)驗指出,這種體系很不利于抗震。因此,在實際的抗震結(jié)構(gòu)設(shè)計中,應(yīng)該要保持結(jié)構(gòu)豎向布置的均勻。
也就是說,同一樓層的框架柱,必須要具有大致相同的剛度、強(qiáng)度和延性,以此避免地震時,因受力大小懸殊而被各個擊破的危險。此外,還必須注意的是,在采用純框架結(jié)構(gòu)的高層建筑中,樓梯踏步斜梁和平臺梁直接與框架柱相連時,應(yīng)該避免該柱變成短柱的情況,這樣才能有效的避免地震時發(fā)生剪切破壞。
4.結(jié)語
總之,在建筑結(jié)構(gòu)的防震設(shè)計中,設(shè)計人員必須根據(jù)建筑的實際情況,結(jié)合地質(zhì)環(huán)境,在經(jīng)濟(jì)與安全的綜合考量下,設(shè)計出科學(xué)合理的防震方案,保證建筑物在相應(yīng)的防震標(biāo)準(zhǔn)下進(jìn)行施工,保證建筑的安全。
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建筑結(jié)構(gòu)的論文篇3
淺談建筑工程結(jié)構(gòu)加固技術(shù)
摘 要:隨著時代的不斷進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,我國的城市化程度日益加深,這對我國未來的經(jīng)濟(jì)社會建設(shè)具有重大的意義和深遠(yuǎn)的影響。但是,隨著城市化發(fā)展,人們對生活質(zhì)量的要求越來越高,對房屋建筑的性能要求越來越全面,如舒適性、功能性、節(jié)能型等性能都成為建筑工程施工設(shè)計過程中不可忽視的問題。其中,建筑工程的質(zhì)量尤其重要,加強(qiáng)對建筑工程結(jié)構(gòu)加固技術(shù)的應(yīng)用,找出適合的加固方法,提高建筑工程質(zhì)量已經(jīng)成為我國建筑工程施工過程中十分重要的環(huán)節(jié),因此,我們必須要對其給予高度的重視,滿足人們和社會的需求,以促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、提高人們生活水平。
關(guān)鍵詞:建筑工程;結(jié)構(gòu)加固技術(shù);現(xiàn)狀;方法
一旦建筑物因為一些原因而不能夠繼續(xù)滿足某種功能的要求或者對滿足某種功能的要求產(chǎn)生懷疑的時候,我們就必須對建筑物的整體結(jié)構(gòu)或者建筑物結(jié)構(gòu)的某一部分進(jìn)行檢測,當(dāng)檢測結(jié)果顯示被檢測的建筑物存在安全隱患時,就需要對該建筑物進(jìn)行一定的加固處理,嚴(yán)重時甚至要進(jìn)行拆除重建。在我國,約有三分之二的大城市都處于地震區(qū),每次發(fā)生地震時都會對當(dāng)?shù)氐慕ㄖ镌斐墒謬?yán)重的破壞,此外,隨著我國城市化進(jìn)程的發(fā)展,人口和建筑物的密集程度越來越高,發(fā)生火災(zāi)的頻率也迅速增加,所引發(fā)的后果日益嚴(yán)重,這十分不利于人們的工作和生活。因此,加強(qiáng)對建筑工程加固技術(shù)的應(yīng)用是時代背景下的一項基本要求。
一、我國建筑工程結(jié)構(gòu)加固技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀
隨著我國建筑行業(yè)的迅速發(fā)展,人們對建筑工程結(jié)構(gòu)加固的要求越來越高,我國政府也對建筑工程施工方面給予了相對較高的關(guān)注。目前,我國已經(jīng)頒布了一些相關(guān)的行為規(guī)范,包括《建筑抗震加固技術(shù)規(guī)程》、《混凝土結(jié)構(gòu)加固技術(shù)規(guī)范》等,都對建筑工程施工過程中所采用的加固方法、所遵循的加固基本原則、所使用的加固材料、以及施工安全和工程驗收等環(huán)節(jié)做出了十分明確的規(guī)定和要求。這能夠在很大程度上促進(jìn)和推動我國建筑工程結(jié)構(gòu)加固技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用。然而,由于人們大多都習(xí)慣了使用傳統(tǒng)的加固經(jīng)驗,在混凝土結(jié)構(gòu)加固實踐中不能很好的做出改變,也沒有從更深的層次對加固技術(shù)進(jìn)行探索分析,導(dǎo)致我國的加固技術(shù)進(jìn)步緩慢。這使得我國建筑工程加固技術(shù)仍然處于相對較為落后的傳統(tǒng)工藝階段,技術(shù)含量較低。
二、建筑工程結(jié)構(gòu)加固的意義和原因
所謂建筑工程加固技術(shù),就是指通過采用各種技術(shù)措施來提高建筑工程的質(zhì)量和可靠性,使建筑物能夠滿足安全性、耐久性、適用性等要求。進(jìn)行建筑工程結(jié)構(gòu)加固的意義在于滿足對建筑結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的要求,依據(jù)我國建筑工程施工規(guī)范的規(guī)定,建筑工程結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)該遵循極限狀態(tài)設(shè)計的原則,混凝土結(jié)構(gòu)必須滿足結(jié)構(gòu)應(yīng)用要求,以確保其符合相關(guān)規(guī)定的剛性、強(qiáng)度和耐久性標(biāo)準(zhǔn)。
然而,由于各種各樣的原因,導(dǎo)致建筑物難以完全符合人們的需求,建筑結(jié)構(gòu)不得不進(jìn)行加固處理。在我國常見的加固原因包括以下幾個方面。第一,設(shè)計過程中存在缺陷。建筑工程設(shè)計人員設(shè)計過程中,雖然已經(jīng)綜合考慮了建筑結(jié)構(gòu)安全及使用的各種影響因素,但在實際應(yīng)用時,由于各個結(jié)構(gòu)的獨特性,使其難以將所有的因素都通過設(shè)計中所采用的數(shù)學(xué)模型表現(xiàn)出來。第二,勘察造成的缺陷??辈烊藛T在建筑工程施工前期會對建筑場地進(jìn)行實地勘察,收集建筑基地的實際地形資料,以根據(jù)實際情況適當(dāng)調(diào)整施工方法,保證建筑物的質(zhì)量。但是,若不能真實反映勘察過程中的地基土和地下水情況,那么,將極可能造成建筑工程的缺陷。第三,施工過程中造成的缺陷。主要包括了施工隊伍缺少專業(yè)系統(tǒng)的培訓(xùn)、人員素質(zhì)低下、施工管理混亂等原因。此外,建筑物的不當(dāng)使用、惡劣的環(huán)境、自然災(zāi)害等因素也會對建筑物造成破壞,使其不得不進(jìn)行加固處理。
三、我國目前常用的建筑工程結(jié)構(gòu)加固方法
(一)外包鋼加固法
外包鋼加固法的加固原理是:通過在建筑構(gòu)件的兩角或四角外包上型鋼,使建筑構(gòu)件的受力性能大大增強(qiáng),從而實現(xiàn)加固的目的。這種加固方法有濕式和干式兩種,一般濕式加固法效果更好。外包鋼加固法具有操作簡便,現(xiàn)場工作量小的優(yōu)點,適用于不能增大建筑構(gòu)件截面積卻又要較大程度增強(qiáng)承載力的情況,例如鋼筋混凝土柱、梁、腹桿的加固等。
(二)加大截面加固法
加大截面加固法,顧名思義,就是在建筑構(gòu)件的外面外包混凝土,從而使建筑構(gòu)件的橫截面積大大增加,配筋量也大幅度提升,進(jìn)而使建筑構(gòu)件的承載能力得到增強(qiáng)的一種加固方法。這種方法在我國較為傳統(tǒng),加固工藝也十分簡單,因此應(yīng)用范圍極廣。一般在梁、板、柱、墻等混凝土結(jié)構(gòu)的加固中都可使用這種方法。
(三)粘貼鋼板加固法
這種加固方法的原理是用特制的建筑結(jié)構(gòu)膠在混凝土構(gòu)件表面粘貼鋼板,令它們能夠共同工作、整體受力,從而達(dá)到加固的目的,結(jié)構(gòu)承載能力大幅度提升。粘貼鋼筋加固法對建筑結(jié)構(gòu)膠具有非常高的要求,其必須要滿足粘結(jié)力強(qiáng)、強(qiáng)度高、耐老化、線膨脹系數(shù)小、彈性模量高等要求。
四、建筑工程加固方法的選擇要點
目前,在我國常見的建筑工程結(jié)構(gòu)加固技術(shù)有很多,它們各具特點,適用于不同的加固情況,對此,在進(jìn)行加固方法的選擇時,要仔細(xì)分析,進(jìn)行可靠性鑒定,依據(jù)鑒定的結(jié)果和結(jié)構(gòu)功能降低的原因,并綜合考慮建筑結(jié)構(gòu)布置特征、建筑主體結(jié)構(gòu)傳力承力特征、新增功能要求以及建筑物周圍環(huán)境等各個方面的影響因素,以確保加固技術(shù)應(yīng)用的結(jié)果能滿足人們的實際需求。
五、結(jié)束語
建筑工程的質(zhì)量關(guān)系到國家的經(jīng)濟(jì)發(fā)展和人們的生活安全,是社會民生的一個 熱點 問題,受到了各界的廣泛關(guān)注。而建筑結(jié)構(gòu)的科學(xué)加固是建筑工程質(zhì)量安全保障體系中的一個重要組成部分,因此,我們應(yīng)該對建筑工程加固技術(shù)給予高度的重視。首先,嚴(yán)格遵守相關(guān)規(guī)范是最基本的要求。其次,要加強(qiáng)加固技術(shù)在建筑工程中的應(yīng)用,選擇合適的加固方法,確保建筑物的質(zhì)量能夠符合設(shè)計要求。最后,還要注重對建筑工程加固技術(shù)的創(chuàng)新和發(fā)展,這是在經(jīng)濟(jì)和科技不斷進(jìn)步的時代背景下促進(jìn)建筑工程發(fā)展的一項基本要求,對我國的長遠(yuǎn)發(fā)展具有重要意義。
參考文獻(xiàn):
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鋼結(jié)構(gòu)柱腳的抗震設(shè)計要點分析建筑工程論文
摘要:柱腳是鋼結(jié)構(gòu)中上部主體結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)連接的重要節(jié)點,文章對銅結(jié)構(gòu)的埋入式和外包式柱腳的抗震設(shè)計進(jìn)行分析。
關(guān)鍵詞:鋼結(jié)構(gòu)柱腳;埋入式;外包式
1.通常鋼結(jié)構(gòu)的柱腳形式有外包式柱腳,埋入式柱腳及外露式柱腳3種
外包式柱腳指將鋼柱腳外面用鋼筋混凝土包住的柱腳,埋入式柱腳是把鋼柱固定在混凝土的基礎(chǔ)梁上柱腳,而外露式柱腳是在混凝土基礎(chǔ)表面固定鋼柱的柱腳,其也是最常用的鋼結(jié)構(gòu)柱腳。鋼結(jié)構(gòu)柱腳,反力特別大,因此設(shè)計規(guī)劃時一般采用固定柱腳。在此類情況下,采用外露式柱腳不僅會導(dǎo)致底板既大又厚,消耗大量鋼材,更重要的是難以確保柱腳被完全固定。外包式柱腳和埋入式柱腳鋼結(jié)構(gòu)固定式柱腳的很好的選擇,通??拐鹪O(shè)計也用這兩類柱腳。
2.埋入式柱腳抗震設(shè)計
埋入式柱腳的特點,是將鋼柱以一定深度埋置在混凝土基礎(chǔ)梁中,埋人部分的鋼柱表面雖然焊有栓釘,但根據(jù)研究,在這種形式的柱腳中栓釘?shù)淖饔貌淮?,?nèi)力的`傳遞主要依靠混凝土對鋼柱翼緣的承壓力,柱的軸向壓力可由柱腳底板傳給混凝土,柱的軸向拉力可由柱腳底板伸出部分對混凝土的承壓作用傳給混凝土,或由錨栓傳給基礎(chǔ)。埋入式柱腳的支配因素是埋入深度。試驗表明,對于輕型工字形柱,埋深與柱截面高度之比不得小于2,對于大截面的寬翼緣H形柱和箱形柱,埋深與截面高度之比不得小3,且同時應(yīng)滿足下式要求:
d=(6M/bf*fc)0.5
d-柱腳埋深;M-柱腳全截面屈服時的極限彎矩;bf-柱在受彎方向截面翼緣的寬度;fc-基礎(chǔ)混凝土軸心受壓強(qiáng)度設(shè)計值。
2.1柱腳軸向壓力由柱腳底板直接傳給基礎(chǔ),按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB50010-2010驗算柱腳底板下混凝土的局部承壓,承壓面積為底板面積。
2.2埋入式柱腳應(yīng)驗算在軸力和彎矩作用下基礎(chǔ)混凝土的側(cè)向抗彎極限承載力,埋入式柱腳的極限受彎承載力不應(yīng)小于鋼柱全塑性抗彎承載力;與極限受彎承載力對應(yīng)的剪力不應(yīng)大于鋼柱的全塑性抗剪承載力。
埋入式柱腳的計算,可按以下假設(shè)進(jìn)行:鋼柱的軸心壓力N是由埋入的鋼柱底板直接傳遞到鋼筋混凝土基礎(chǔ)上;柱腳處的彎矩M由埋入鋼柱的翼緣與混凝土基礎(chǔ)的承壓力來傳遞給基礎(chǔ),或者由埋入部分鋼柱上的抗剪焊釘來傳遞;柱腳的剪力v由埋入鋼柱的翼緣和基礎(chǔ)混凝土的承壓力來傳遞。
2.3采用鋼管柱時埋入式柱腳的構(gòu)造要求,截面寬厚比或徑厚比較大(≥33)的箱形柱和鋼管柱,其埋入部分應(yīng)采取措施防止在混凝土側(cè)壓力下被壓壞。常用方法是填充混凝土,填充高度應(yīng)稍高于混凝土基礎(chǔ)上表面;或在基礎(chǔ)上端附近設(shè)置內(nèi)隔板或外隔板。隔板的厚度應(yīng)按計算確定,外隔板的外伸長度不應(yīng)小于柱邊長(或管徑)1/10。對于有抗拔要求的埋入式柱腳,可在埋入部分設(shè)置栓釘。
2.4鋼柱邊(角)柱柱腳埋入混凝土基礎(chǔ)部分的上、下部位均需布置u形鋼筋加強(qiáng)。當(dāng)邊(角)柱混凝土保護(hù)層厚度較小時,可能出現(xiàn)沖切破壞,可用下列方法之一補(bǔ)強(qiáng):
設(shè)置栓釘。根據(jù)過去的研究,栓釘對于傳遞彎矩和剪力沒有什么支配作用,但對于抗拉,由于栓釘受剪,能傳遞內(nèi)力。
錨栓。因柱子的彎矩和剪力是靠混凝土的承壓力傳遞的,當(dāng)埋深較深時,在錨栓中幾乎不引起內(nèi)力,但柱受拉時,錨栓對傳遞內(nèi)力起支配作用。在埋深較淺的柱腳中,加大埋深,提高底板和錨栓的剛度,可對錨栓傳力起積極作用。
3.外包式柱腳抗震設(shè)計
外包式柱腳的特點,是鋼柱底板與外包混凝土底部齊平,外包混凝土配有主筋和箍筋,頂部箍筋要集中配置,鋼柱的外包部分要設(shè)置栓釘,鋼柱翼緣外側(cè)的混凝土保護(hù)層厚度一般不應(yīng)小于150mm,外包式柱腳的內(nèi)力分布進(jìn)行設(shè)計。當(dāng)鋼柱與基礎(chǔ)鉸接時,柱腳彎矩完全由外包鋼筋混凝土承受,柱的剪力也由外包混凝土承擔(dān)。至于柱的軸力,一般認(rèn)為,軸力可由鋼柱底板直接傳給基礎(chǔ),軸向拉力可通過底板的伸出邊緣和錨栓傳給基礎(chǔ)。
外包式柱腳設(shè)計應(yīng)注意的主要問題是:(1)當(dāng)外包層高度較低時,外包層和柱面間很容易出現(xiàn)粘結(jié)破壞,為了確保剛度和承載力,外包層應(yīng)達(dá)到柱截面的2.5倍以上,其厚度應(yīng)符合有效截面要求。(2)若主筋的粘結(jié)力和錨固長度不夠,主筋在屈服前會拔出,使承載力降低。為此,主筋頂部一定要設(shè)彎鉤,下端也應(yīng)設(shè)彎鉤并確保錨固長度不小于25d。(3)如果箍筋太少,外包層就會出現(xiàn)斜裂縫,箍筋至少要滿足通常鋼筋混凝土柱的設(shè)計要求,其直徑和間距應(yīng)符合規(guī)范規(guī)定。為了防止出現(xiàn)承壓裂縫,使剪力能從主筋順暢地傳給鋼筋混凝土,除了通常的箍筋外,柱頂密集配置幾道箍筋十分重要。(4)抗震設(shè)計時,在柱腳達(dá)到最大受彎承載力之前,不應(yīng)出現(xiàn)剪切裂縫。(5)采用箱形柱或圓管柱時,若壁板或管壁局部變形,承壓力會集中出現(xiàn)在局部。為了防止局部變形,柱壁板寬厚比和徑厚比應(yīng)符合《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》GB50017-2003關(guān)于塑性設(shè)計規(guī)定,也可在柱腳部分在鋼管內(nèi)澆灌注混凝土。
埋入式柱腳和外包式柱腳的混凝土保護(hù)層厚度均不小于180mm,鋼柱埋人部分和外包部分均宜在柱翼緣上設(shè)置圓頭焊釘,其直徑不得小于16mm,其水平向和豎向的中心距離不得大于200mm。
4.結(jié)語
外包式和埋人式柱腳在抗震設(shè)計中已經(jīng)被廣泛應(yīng)用,文章從受力等多方面對其具體設(shè)計進(jìn)行了初步探討,希望能為相關(guān)設(shè)計提供參考。
建筑結(jié)構(gòu)抗震論文
幫助作者考慮文章全篇邏輯構(gòu)成鋼結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計論文的寫作設(shè)計圖。其優(yōu)點在于,使作者易于掌握論文結(jié)構(gòu)鋼結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計論文的全局,層次清楚,重點明確,簡明扼要,一目了然。[2]
第二,有利于論文前后呼應(yīng)。有一個提綱,可以幫助我們樹立全局觀念,從整體出發(fā),在檢驗每一個部分所占鋼結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計論文的地位、所起的作用,相互間是否有邏輯聯(lián)系,每部分所占的篇幅與其在全局中的地位和作用是否相稱,各個部分之間的比例是否恰當(dāng)和諧,每一字、每一句、每一段、每一部分是否都為全局所需要,是否都絲絲入扣、相互配合,成為整體的有機(jī)組成部分,都能為展開論題服務(wù)。經(jīng)過這樣的考慮和編寫,論文的結(jié)構(gòu)才能統(tǒng)一而完整,很好地為表達(dá)論文的內(nèi)容服務(wù)。
第三,有利于及時調(diào)整,避免大返工。在畢業(yè)論文的研究和寫作過程中,作者的思維活動是非?;钴S的,一些不起眼的材料,從表面看來不相關(guān)的材料,經(jīng)過熟悉和深思,常常會產(chǎn)生新的聯(lián)想或新的觀點,如果不認(rèn)真編寫提綱,動起筆來就會被這種現(xiàn)象所干擾,不得不停下筆來重新思考,甚至推翻已寫的從頭來過;這樣,不僅增加了工作量,也會極大地影響寫作情緒。畢業(yè)論文提綱猶如工程的藍(lán)圖,只要動筆前把提綱考慮得周到嚴(yán)謹(jǐn),多花點時間和力氣,搞得扎實一些,就能形成一個層次清楚、邏輯嚴(yán)密的論文框架,從而避免許多不必要的返工。另外,初寫論文的學(xué)生,如果把自己的思路先寫成提綱,再去請教他人,人家一看能懂,較易提出一些修改補(bǔ)充的意見,便于自己得到有效的指導(dǎo)。
高層鋼結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計分析?
目前,鋼結(jié)構(gòu)普遍應(yīng)用于各種類型的民用建筑中,在高層及超高層建筑中的應(yīng)用則更為廣泛。同混凝土結(jié)構(gòu)相比,鋼結(jié)構(gòu)具有韌性好、強(qiáng)度與重量比高的優(yōu)點,具有優(yōu)越的抗震性能;但是,如果鋼結(jié)構(gòu)房屋在結(jié)構(gòu)設(shè)計、材料選用、施工制作和維護(hù)上出現(xiàn)問題。則其優(yōu)良的鋼材特性將得不到充分的發(fā)揮,在地震作用下同樣會造成結(jié)構(gòu)的局面破壞或整體倒塌。
一、高層建筑發(fā)展概括
80年代,是我國高層建筑在設(shè)計計算及施工技術(shù)各方面迅速發(fā)展的階段。各大中城市普遍興建高度在100m左右或100m以上的以鋼筋為主的建筑,建筑層數(shù)和高度不斷增加,功能和類型越來越復(fù)雜,結(jié)構(gòu)體系日趨多樣化。比較有代表性的高層建筑有上海錦江飯店,它是一座現(xiàn)代化的高級賓館,總高153.52m,全部采用框架一芯墻全鋼結(jié)構(gòu)體系,深圳發(fā)展中心大廈43層高165.3m,加上天線的高度共185.3m,這是我國第一幢大型高層鋼結(jié)構(gòu)建筑。進(jìn)入90年代我國高層建筑的設(shè)計與施工技術(shù)進(jìn)入了新的階段。不僅結(jié)構(gòu)體系及建筑材料出現(xiàn)多樣化而且在高度上長幅很大有一個飛躍。深圳于1995年6月封頂?shù)牡赝醮髲B,81層高,385.95m為鋼結(jié)構(gòu),它居目前世界建筑的第四位。
二、高層鋼結(jié)構(gòu)震害現(xiàn)象及其原因分析
鋼結(jié)構(gòu)被認(rèn)為具有卓越的抗震性能,在歷次的地震中,鋼結(jié)構(gòu)房屋的震害要小于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)房屋。很少發(fā)生整體破壞或倒塌現(xiàn)象。盡管如此,由于焊接、連接、冷加工等工藝技術(shù)以及外部環(huán)境的影響,鋼材材料的優(yōu)點將受到影響。特別是因設(shè)計、施工以及維護(hù)不當(dāng),就很可能造成結(jié)構(gòu)的破壞。根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)在歷次地震中的破壞形態(tài),可能破壞形式分為以下幾類:
1、 結(jié)構(gòu)倒塌
結(jié)構(gòu)倒塌是地震中結(jié)構(gòu)破壞最嚴(yán)重的形式。造成結(jié)構(gòu)倒塌的主要原因是結(jié)構(gòu)薄弱層的形成,而薄弱層的形成是由于結(jié)構(gòu)樓層屈服強(qiáng)度系數(shù)和抗變4剛度沿高度分布不均勻造成的。這就要求在設(shè)計過程中應(yīng)盡量避免上述不利因素的出現(xiàn)。
2、 節(jié)點破壞
節(jié)點破壞是地震中發(fā)生最多的一種破壞形式。剮性連接的結(jié)構(gòu)構(gòu)件一般采用鉚接或焊接形式連接。如果在節(jié)點的設(shè)計和施工中,構(gòu)造及焊縫存在缺陷,節(jié)點區(qū)就可能出現(xiàn)應(yīng)力集中、受力小均的現(xiàn)象,在地震中很容易出現(xiàn)連接破壞。梁柱節(jié)點可能出現(xiàn)的破壞現(xiàn)象主要表現(xiàn)為:鉚接斷裂,焊接部位位脫,加勁板斷型、屈曲,腹板斷裂、屈曲等。
3、 構(gòu)件破壞
在以往所有地震中,多高層建筑鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件破壞的主要形式有支撐的破壞與失穩(wěn)以及梁柱局部破壞兩種。(1)支撐的破壞與失穩(wěn)。當(dāng)?shù)卣饛?qiáng)度較大時,支撐承受反復(fù)拉壓的軸向力作用,一旦壓力超出支撐的屈曲臨界力時,就會出現(xiàn)破壞或失穩(wěn)。(2)梁柱局部破壞。對于框架柱,主要有翼緣屈曲、翼縫撕裂,甚至框架柱會出現(xiàn)水平裂縫或斷裂破壞。對于框架梁,主要有翼緣屈曲、腹板屈曲和開裂、扭轉(zhuǎn)屈曲等破壞形態(tài)。
4、基礎(chǔ)錨固破壞
鋼構(gòu)件與基礎(chǔ)的錨固破壞主要表現(xiàn)為柱腳處的地腳螺栓脫開、混凝土破碎導(dǎo)致錨固失效、連接板斷裂等,這種破壞形式曾發(fā)生多起,根據(jù)對上述鋼結(jié)構(gòu)房屋震害特征的分析可知,盡管鋼結(jié)構(gòu)抗震性能較好,但在歷次的地震中,也會出現(xiàn)不同程度的震害。究其原因,元素是和結(jié)構(gòu)設(shè)計、結(jié)構(gòu)構(gòu)造、施工質(zhì)量、材料質(zhì)量、日常維護(hù)等有關(guān),為了預(yù)防以上震害的出現(xiàn),減輕震害帶來的損失,多高層鋼結(jié)構(gòu)房屋抗震設(shè)計必須嚴(yán)格遵循有關(guān)規(guī)程進(jìn)行。
三、抗震設(shè)計基本要求
1、鋼結(jié)構(gòu)房屋結(jié)構(gòu)類型
常見的鋼結(jié)構(gòu)房屋的結(jié)構(gòu)體系有框架結(jié)構(gòu)、框架一支援結(jié)構(gòu)、框架一抗震墻板結(jié)構(gòu)、簡體結(jié)構(gòu)以及巨型框架結(jié)構(gòu)等。鋼結(jié)構(gòu)房屋的抗震性能的優(yōu)劣取決于結(jié)構(gòu)的選型,進(jìn)行實際工程設(shè)計時,需要綜合考慮多種因素進(jìn)行方案的優(yōu)化,在優(yōu)化過程中確定其適宜的結(jié)構(gòu)體系。
2、鋼結(jié)構(gòu)房屋結(jié)構(gòu)布置原則
鋼結(jié)構(gòu)房屋的結(jié)構(gòu)體系和結(jié)構(gòu)布置的選擇關(guān)系到結(jié)構(gòu)的安全性、適用性和經(jīng)濟(jì)性。和其他類型的建筑結(jié)構(gòu)一樣,多高層鋼結(jié)構(gòu)房屋應(yīng)盡量采用規(guī)則的建筑方案。當(dāng)結(jié)構(gòu)體型復(fù)雜、平立面特別不規(guī)則時,可按實際需要在適當(dāng)部位設(shè)置防震續(xù),從而形成多個較規(guī)則的抗側(cè)力結(jié)構(gòu)單元。由于鋼結(jié)構(gòu)可耐受的結(jié)構(gòu)變形大于混凝土結(jié)構(gòu),一般來說,不宜設(shè)抗震縫,必須設(shè)置時,抗震縫寬應(yīng)不小于相應(yīng)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)房屋的1.5倍。
3、 鋼結(jié)構(gòu)房屋適用的最大高度和高寬比
根據(jù)結(jié)構(gòu)總體高度和抗震設(shè)防烈度確定結(jié)構(gòu)類型和最大適用高度。結(jié)構(gòu)的高寬比是影響結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性和抗震性能的重要參數(shù),它對結(jié)構(gòu)剛度、側(cè)移和振動形式有直接影響。高度比指房屋總高度與平面較小寬度之比。高寬比值較大時,一方面使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生較大的水平位移及P—A效應(yīng),還由于傾覆力矩使柱產(chǎn)生很大的軸向力。因此,需要對鋼結(jié)構(gòu)房屋的最大高寬比制定限值,不宜大于合理的限值,超過時應(yīng)進(jìn)行專門研究,采取必要的抗震措施。
抗震設(shè)計的一般方法
鋼材基本屬于各向同性的均質(zhì)材料,且質(zhì)輕高強(qiáng)、延性好,是一種很適合于建筑抗震結(jié)構(gòu)的材料,在地震作用下,高層鋼結(jié)構(gòu)房屋由于鋼材材質(zhì)均勻,強(qiáng)度易于保證,所以結(jié)構(gòu)的可靠性大;輕質(zhì)高強(qiáng)的特點使得鋼結(jié)構(gòu)房屋的自重輕,從而所受地震作用減??;良好的延性使結(jié)構(gòu)在很大的變形下仍不致倒塌,從而保證結(jié)構(gòu)在地震作用下的安全性。但是,鋼結(jié)構(gòu)房屋如果設(shè)計和制造不當(dāng),在地震作用下,可能發(fā)生構(gòu)件的失穩(wěn)和材料的脆性破壞或連接破壞,使鋼材的性能得不到充分發(fā)揮,造成災(zāi)難性后果。因此高層鋼結(jié)構(gòu)房屋的抗震設(shè)計就顯得非常重要和必要。
1、建筑場地
在選擇建筑場地時,應(yīng)根據(jù)工程需要,掌握地震活動情況和工程地質(zhì)的有關(guān)資料,對建筑場地做出綜合評價。宜選擇對建筑抗震有利的地段,如開闊平坦的堅硬場地土或密實均勻的干硬場地土等地段,避開對建筑抗震不利的地段,如軟弱場地土、易液化土、條狀突出的山嘴、高聳孤立的山丘,非巖質(zhì)的陡坡、采空區(qū)、河岸和邊坡邊緣等地段。
2、地基和基礎(chǔ)
為了避免建筑物不均勻沉降而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂隙、甚至傾斜,使結(jié)構(gòu)構(gòu)件過早進(jìn)入塑性區(qū),同一結(jié)構(gòu)單元不應(yīng)設(shè)置在性質(zhì)截然不同的地基土上,不宜部分采用天然地基,部分采用樁基;地基有軟弱粘性土、可液化土或嚴(yán)重不均勻土層時,應(yīng)加強(qiáng)基礎(chǔ)的整體性和剛性。
3、平面和立面布置
為了避免地震時建筑發(fā)生扭轉(zhuǎn)和應(yīng)力集中或塑性變形集中而形成薄弱環(huán)節(jié),建筑平面、立面布置宜規(guī)則、對稱,質(zhì)量分布和剛度變化宜均勻。但不設(shè)置抗震縫時,應(yīng)采用與實際情況相符合的計算模型,設(shè)置抗震縫時,應(yīng)將建筑物分割成規(guī)則的結(jié)構(gòu)單元。我國《抗震規(guī)范》對高層鋼結(jié)構(gòu)房屋的最大適用高度和鋼結(jié)構(gòu)房屋的最大高寬比都有規(guī)定:
(1)、結(jié)構(gòu)體系應(yīng)具有明確的計算簡圖和合理的地震作用傳遞途徑;應(yīng)有多道抗震設(shè)防防線,避免因部分結(jié)構(gòu)或構(gòu)件失效而導(dǎo)致整個體系喪失抗震能力或喪失對重力的承載能力;應(yīng)具備必要的承載能力,良好的變形能力和耗能能力;應(yīng)具有合理的剛度分布和承載力分布,避免因局部削弱或突變而形成薄弱部位,產(chǎn)生過大的應(yīng)力集中或塑性變形集中,對可能出現(xiàn)的薄弱部位,應(yīng)采取措施提高其承載能力。
(2)、在抗震結(jié)構(gòu)體系中,應(yīng)使結(jié)構(gòu)構(gòu)件和連接部位具有良好的延性,避免脆性破壞,提高抗震結(jié)構(gòu)的整體變形能力。因此,鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件應(yīng)合理控制尺寸,防止局部失穩(wěn)或整體失穩(wěn),如對梁翼緣和腹板的寬厚比和高厚比都作了明確規(guī)定。此外,還應(yīng)加強(qiáng)各構(gòu)件之間的連接,以保證結(jié)構(gòu)的整體性,抗震支承系統(tǒng)應(yīng)保證地震作用時結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。
(3)、對于女兒墻、圍護(hù)墻、雨篷、封墻等非結(jié)構(gòu)構(gòu)件,應(yīng)使其與主體結(jié)構(gòu)有可靠地連接和錨固,避免地震時倒塌傷人,產(chǎn)生附加震害;圍護(hù)墻、隔墻等與主體結(jié)構(gòu)的連接,應(yīng)避免設(shè)置不當(dāng)而導(dǎo)致主體結(jié)構(gòu)破壞;應(yīng)避免吊頂塌落及懸吊較重的裝飾物墜落,不可避免時應(yīng)采取可靠措施。
(4)、建筑物在強(qiáng)震作用下的表現(xiàn),既是對抗震設(shè)計的檢驗,也是對施工質(zhì)量的檢驗。施工質(zhì)量的好壞,直接影響鋼結(jié)構(gòu)房屋的抗震能力。因此,抗震結(jié)構(gòu)對材料和施工質(zhì)量的特別要求,應(yīng)在設(shè)計文件上注明。建筑物的施工要特別注意符合圖紙上合理的抗震要求,注意材料選擇,確保施工質(zhì)量。
隨著人們對地震的不斷認(rèn)識,為防止出現(xiàn)嚴(yán)重的地震的嚴(yán)重災(zāi)害,造成財產(chǎn)損失和生命傷亡。人們對高層鋼結(jié)構(gòu)房屋的抗震要求不斷提高。本文闡明了設(shè)計人員進(jìn)行高層鋼結(jié)構(gòu)房屋抗震設(shè)計時,應(yīng)首先從概念設(shè)計著手,制定比較合理的設(shè)計方案等,確保房屋抗震設(shè)防目標(biāo)的實現(xiàn)。
鋼結(jié)構(gòu)各種流程
應(yīng)注意的事項
(1)制作:鋼結(jié)構(gòu)制作包括放樣、號料、切割、校正等諸多環(huán)節(jié)。高強(qiáng)度螺栓處理后的摩擦面,抗滑移系數(shù)應(yīng)符合設(shè)計要求。
制作質(zhì)量檢驗合格后進(jìn)行除銹和涂裝。一般安裝焊縫處留出30~50mm暫不涂裝。
(2)焊接:焊工必須經(jīng)考試合格并取得合格證書,且必須在其考試合格項目及其認(rèn)可范圍內(nèi)施焊。焊縫施焊后須在工藝規(guī)定的焊縫及部位打上焊工鋼印。
焊接材料與母材應(yīng)匹配,全焊透的一、二級焊縫應(yīng)采用超聲波探傷進(jìn)行內(nèi)部缺陷檢驗,超聲波探傷不能對缺陷作出判斷時,采用射線探傷。
施工單位首次采用的鋼材、焊接材料、焊接方法等,進(jìn)行焊接工藝評定。
(3)運輸:運輸鋼構(gòu)件時,要根據(jù)鋼構(gòu)件的長度和重量選用車輛。鋼構(gòu)件在車輛上的支點、兩端伸出的長度及綁扎方法均應(yīng)保證構(gòu)件不產(chǎn)生變形、不損傷涂層。
(4)安裝:鋼結(jié)構(gòu)安裝要按施工組織設(shè)計進(jìn)行,安裝程序須保證結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和不導(dǎo)致永久性變形。安裝柱時,每節(jié)柱的定位軸線須從地面控制軸線直接引上。鋼結(jié)構(gòu)的柱、梁、屋架等主要構(gòu)件安裝就位后,須立即進(jìn)行校正、固定。
由工廠處理的構(gòu)件摩擦面,安裝前須復(fù)驗抗滑移系數(shù),合格后方可安裝。
(5)防火與防銹:
1)鋼結(jié)構(gòu)防火性能較差。當(dāng)溫度達(dá)到550℃時,鋼材的屈服強(qiáng)度大約降至正常溫度時屈服強(qiáng)度的0.7,結(jié)構(gòu)即達(dá)到它的強(qiáng)度設(shè)計值而可能發(fā)生破壞。
設(shè)計時應(yīng)根據(jù)有關(guān)防火規(guī)范的規(guī)定,使建筑結(jié)構(gòu)能滿足相應(yīng)防火標(biāo)準(zhǔn)的要求。在防火標(biāo)準(zhǔn)要求的時間內(nèi),應(yīng)使鋼結(jié)構(gòu)的溫度不超過臨界溫度,以保證結(jié)構(gòu)正常承載能力。
2)外露的鋼結(jié)構(gòu)可能會受到大氣,特別是被污染的大氣的嚴(yán)重腐蝕,最普通的是生銹。這就必須對構(gòu)件的表面進(jìn)行防腐蝕處理,以保證鋼結(jié)構(gòu)的正常使用。防腐處理的方法根據(jù)構(gòu)件表面條件及使用壽命的要求決定。
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鋼結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計分析?
抗震設(shè)計基本要求
1、鋼結(jié)構(gòu)房屋結(jié)構(gòu)類型
常見的鋼結(jié)構(gòu)房屋的結(jié)構(gòu)體系有框架結(jié)構(gòu)、框架一支援結(jié)構(gòu)、框架一抗震墻板結(jié)構(gòu)、簡體結(jié)構(gòu)以及巨型框架結(jié)構(gòu)等。鋼結(jié)構(gòu)房屋的抗震性能的優(yōu)劣取決于結(jié)構(gòu)的選型,進(jìn)行實際工程設(shè)計時,需要綜合考慮多種因素進(jìn)行方案的優(yōu)化,在優(yōu)化過程中確定其適宜的結(jié)構(gòu)體系。
2、鋼結(jié)構(gòu)房屋結(jié)構(gòu)布置原則
鋼結(jié)構(gòu)房屋的結(jié)構(gòu)體系和結(jié)構(gòu)布置的選擇關(guān)系到結(jié)構(gòu)的安全性、適用性和經(jīng)濟(jì)性。和其他類型的建筑結(jié)構(gòu)一樣,多高層鋼結(jié)構(gòu)房屋應(yīng)盡量采用規(guī)則的建筑方案。當(dāng)結(jié)構(gòu)體型復(fù)雜、平立面特別不規(guī)則時,可按實際需要在適當(dāng)部位設(shè)置防震續(xù),從而形成多個較規(guī)則的抗側(cè)力結(jié)構(gòu)單元。由于鋼結(jié)構(gòu)可耐受的結(jié)構(gòu)變形大于混凝土結(jié)構(gòu),一般來說,不宜設(shè)抗震縫,必須設(shè)置時,抗震縫寬應(yīng)不小于相應(yīng)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)房屋的1.5倍。
3、 鋼結(jié)構(gòu)房屋適用的最大高度和高寬比
根據(jù)結(jié)構(gòu)總體高度和抗震設(shè)防烈度確定結(jié)構(gòu)類型和最大適用高度。結(jié)構(gòu)的高寬比是影響結(jié)構(gòu)整體穩(wěn)定性和抗震性能的重要參數(shù),它對結(jié)構(gòu)剛度、側(cè)移和振動形式有直接影響。高度比指房屋總高度與平面較小寬度之比。高寬比值較大時,一方面使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生較大的水平位移及P—A效應(yīng),還由于傾覆力矩使柱產(chǎn)生很大的軸向力。因此,需要對鋼結(jié)構(gòu)房屋的最大高寬比制定限值,不宜大于合理的限值,超過時應(yīng)進(jìn)行專門研究,采取必要的抗震措施。
抗震設(shè)計的一般方法
鋼材基本屬于各向同性的均質(zhì)材料,且質(zhì)輕高強(qiáng)、延性好,是一種很適合于建筑抗震結(jié)構(gòu)的材料,在地震作用下,高層鋼結(jié)構(gòu)房屋由于鋼材材質(zhì)均勻,強(qiáng)度易于保證,所以結(jié)構(gòu)的可靠性大;輕質(zhì)高強(qiáng)的特點使得鋼結(jié)構(gòu)房屋的自重輕,從而所受地震作用減??;良好的延性使結(jié)構(gòu)在很大的變形下仍不致倒塌,從而保證結(jié)構(gòu)在地震作用下的安全性。但是,鋼結(jié)構(gòu)房屋如果設(shè)計和制造不當(dāng),在地震作用下,可能發(fā)生構(gòu)件的失穩(wěn)和材料的脆性破壞或連接破壞,使鋼材的性能得不到充分發(fā)揮,造成災(zāi)難性后果。因此高層鋼結(jié)構(gòu)房屋的抗震設(shè)計就顯得非常重要和必要。
1、建筑場地
在選擇建筑場地時,應(yīng)根據(jù)工程需要,掌握地震活動情況和工程地質(zhì)的有關(guān)資料,對建筑場地做出綜合評價。宜選擇對建筑抗震有利的地段,如開闊平坦的堅硬場地土或密實均勻的干硬場地土等地段,避開對建筑抗震不利的地段,如軟弱場地土、易液化土、條狀突出的山嘴、高聳孤立的山丘,非巖質(zhì)的陡坡、采空區(qū)、河岸和邊坡邊緣等地段。
2、地基和基礎(chǔ)
為了避免建筑物不均勻沉降而導(dǎo)致結(jié)構(gòu)產(chǎn)生裂隙、甚至傾斜,使結(jié)構(gòu)構(gòu)件過早進(jìn)入塑性區(qū),同一結(jié)構(gòu)單元不應(yīng)設(shè)置在性質(zhì)截然不同的地基土上,不宜部分采用天然地基,部分采用樁基;地基有軟弱粘性土、可液化土或嚴(yán)重不均勻土層時,應(yīng)加強(qiáng)基礎(chǔ)的整體性和剛性。
3、平面和立面布置
為了避免地震時建筑發(fā)生扭轉(zhuǎn)和應(yīng)力集中或塑性變形集中而形成薄弱環(huán)節(jié),建筑平面、立面布置宜規(guī)則、對稱,質(zhì)量分布和剛度變化宜均勻。但不設(shè)置抗震縫時,應(yīng)采用與實際情況相符合的計算模型,設(shè)置抗震縫時,應(yīng)將建筑物分割成規(guī)則的結(jié)構(gòu)單元。我國《抗震規(guī)范》對高層鋼結(jié)構(gòu)房屋的最大適用高度和鋼結(jié)構(gòu)房屋的最大高寬比都有規(guī)定:
(1)、結(jié)構(gòu)體系應(yīng)具有明確的計算簡圖和合理的地震作用傳遞途徑;應(yīng)有多道抗震設(shè)防防線,避免因部分結(jié)構(gòu)或構(gòu)件失效而導(dǎo)致整個體系喪失抗震能力或喪失對重力的承載能力;應(yīng)具備必要的承載能力,良好的變形能力和耗能能力;應(yīng)具有合理的剛度分布和承載力分布,避免因局部削弱或突變而形成薄弱部位,產(chǎn)生過大的應(yīng)力集中或塑性變形集中,對可能出現(xiàn)的薄弱部位,應(yīng)采取措施提高其承載能力。
(2)、在抗震結(jié)構(gòu)體系中,應(yīng)使結(jié)構(gòu)構(gòu)件和連接部位具有良好的延性,避免脆性破壞,提高抗震結(jié)構(gòu)的整體變形能力。因此,鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件應(yīng)合理控制尺寸,防止局部失穩(wěn)或整體失穩(wěn),如對梁翼緣和腹板的寬厚比和高厚比都作了明確規(guī)定。此外,還應(yīng)加強(qiáng)各構(gòu)件之間的連接,以保證結(jié)構(gòu)的整體性,抗震支承系統(tǒng)應(yīng)保證地震作用時結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定。
(3)、對于女兒墻、圍護(hù)墻、雨篷、封墻等非結(jié)構(gòu)構(gòu)件,應(yīng)使其與主體結(jié)構(gòu)有可靠地連接和錨固,避免地震時倒塌傷人,產(chǎn)生附加震害;圍護(hù)墻、隔墻等與主體結(jié)構(gòu)的連接,應(yīng)避免設(shè)置不當(dāng)而導(dǎo)致主體結(jié)構(gòu)破壞;應(yīng)避免吊頂塌落及懸吊較重的裝飾物墜落,不可避免時應(yīng)采取可靠措施。
(4)、建筑物在強(qiáng)震作用下的表現(xiàn),既是對抗震設(shè)計的檢驗,也是對施工質(zhì)量的檢驗。施工質(zhì)量的好壞,直接影響鋼結(jié)構(gòu)房屋的抗震能力。因此,抗震結(jié)構(gòu)對材料和施工質(zhì)量的特別要求,應(yīng)在設(shè)計文件上注明。建筑物的施工要特別注意符合圖紙上合理的抗震要求,注意材料選擇,確保施工質(zhì)量。
隨著人們對地震的不斷認(rèn)識,為防止出現(xiàn)嚴(yán)重的地震的嚴(yán)重災(zāi)害,造成財產(chǎn)損失和生命傷亡。人們對高層鋼結(jié)構(gòu)房屋的抗震要求不斷提高。本文闡明了設(shè)計人員進(jìn)行高層鋼結(jié)構(gòu)房屋抗震設(shè)計時,應(yīng)首先從概念設(shè)計著手,制定比較合理的設(shè)計方案等,確保房屋抗震設(shè)防目標(biāo)的實現(xiàn)。
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鋼結(jié)構(gòu)建筑的前景和發(fā)展趨勢研究論文
摘要: 鋼結(jié)構(gòu)建筑本身具有自重輕、強(qiáng)度高、施工快等優(yōu)點,與其他建筑工程相比,更具有在“高、大、輕”三個方面發(fā)展的獨特優(yōu)勢。隨著改革開放,鋼結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計論文我國的鋼鐵產(chǎn)量有了突飛猛進(jìn)的發(fā)展,特別是1997年以后,鋼結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計論文我國的鋼產(chǎn)量突破1億噸,盡管我國是世界的鋼鐵產(chǎn)量的大國,但在鋼鐵應(yīng)用上只占產(chǎn)量的3%左右。近幾年隨著國家經(jīng)濟(jì)建設(shè)的發(fā)展,特別是2008年奧運會場館設(shè)施、首都鋼鐵公司的搬遷、同時十五期間我國將鋼結(jié)構(gòu)住宅作為重點推廣的項目。為此,國家外經(jīng)貿(mào)委會同冶金部制定了在建筑工程中推廣使用鋼結(jié)構(gòu)的一系列政策措施,鼓勵建筑工程采用鋼結(jié)構(gòu)形式,爭取在2010年建筑鋼結(jié)構(gòu)的用量達(dá)到總鋼產(chǎn)量的6%,使一個發(fā)展建筑鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)和市場的勢頭正在我國出現(xiàn)。
關(guān)鍵詞:鋼結(jié)構(gòu);鋼結(jié)構(gòu)特點;發(fā)展趨勢
鋼結(jié)構(gòu)工程同其他結(jié)構(gòu)工程相比,具有材料強(qiáng)度高、抗震性能好、工業(yè)化生產(chǎn)程度高、密閉性能好、安全更可靠的特點,決定了過去在一些高度或跨度較大的結(jié)構(gòu),荷載或吊車起重量很大的結(jié)構(gòu)、有較大振動的結(jié)構(gòu)、高溫車間的結(jié)構(gòu)、密封要求很高的結(jié)構(gòu)、要求能活動或經(jīng)常裝拆的結(jié)構(gòu)、橋梁結(jié)構(gòu)中應(yīng)用比較廣。隨著改革開放和經(jīng)濟(jì)發(fā)展,鋼結(jié)構(gòu)工程正從跨度大、多層或高層、耐熱性等要求高的工業(yè)建筑足見向民用建筑發(fā)展。
1從我國鋼材生產(chǎn)上看,越來越給鋼結(jié)構(gòu)建筑發(fā)展創(chuàng)造了非常好的物質(zhì)基礎(chǔ)。隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,隨著老鋼廠的不斷更新,新鋼廠不斷崛起,越來越多的鋼鐵基地為了適應(yīng)市場的需要,成品鋼材的品種越來越齊全,熱軋H型鋼、彩色鋼板、冷彎型鋼的生產(chǎn)能力大大提高,為鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展創(chuàng)造了重要的條件。其他鋼結(jié)構(gòu)中型鋼、及涂鍍層鋼板都有明顯增長,產(chǎn)品質(zhì)量有較大提高。耐火、耐候鋼、超薄熱軋H型鋼等一批新型鋼已開始在工程中應(yīng)用,為鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展創(chuàng)造了條件。
2從設(shè)計、施工、鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)化生產(chǎn)看,越來越多的標(biāo)志性鋼結(jié)構(gòu)建筑,已經(jīng)足夠證明我國的鋼結(jié)構(gòu)建筑無論從設(shè)計到施工,還是從設(shè)計到鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的工業(yè)化生產(chǎn)加工,專業(yè)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計人員的素質(zhì)在實踐中得到不斷提高,一批有特色有實力的專業(yè)研究所、設(shè)計院、建筑施工單位、施工監(jiān)理單位都在日臻成熟,專業(yè)性、技術(shù)性、規(guī)模化更加完善。
隨著鋼結(jié)構(gòu)建筑的遍地開花,我國各地分別建起了鋼結(jié)構(gòu)的標(biāo)志性建筑,如:世界第三高度421米的上海金茂大廈,具有國際領(lǐng)先水平、高度279米的深圳賽格大廈,跨度1490米的潤揚(yáng)長江大橋,跨度550米的上海盧浦大橋,345米高的跨長江輸電鐵塔,以及首都國際機(jī)場,鳥巢國家體育中心,首鋼鋼結(jié)構(gòu)廠房建筑群等等許多采用鋼結(jié)構(gòu)建筑體系的重要工程,標(biāo)志著建筑鋼結(jié)構(gòu)正向高層重型和空間大跨度鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展。
3從鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)用范圍看,我國的鋼結(jié)構(gòu)建筑正從高層重型和空間大跨度工業(yè)和公共建筑鋼結(jié)構(gòu)向住在發(fā)展。近年來,隨著城市建設(shè)的發(fā)展和高層建筑的增多,我國鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展十分迅速,鋼結(jié)構(gòu)住宅作為一種綠色環(huán)保建筑,已被建設(shè)部列為重點推廣項目。其實,我國鋼結(jié)構(gòu)住宅起步很晚,只是改革開放后,從國外引進(jìn)了一些低層和多層鋼結(jié)構(gòu)住宅,才使我們有了學(xué)習(xí)與借鑒的機(jī)會。1986年意大利鋼鐵公司和冶金部建筑研究總院合作介紹一種低層鋼結(jié)構(gòu)住宅建筑體系——Bsis,并在冶金部建筑研究總院院內(nèi)建造一棟二層鋼結(jié)構(gòu)住宅樣板房;1988年日本積水株式會社贈送上海同濟(jì)大學(xué)二棟鋼結(jié)構(gòu)住宅(二層),建在同濟(jì)新村中;90年代個別國外公司為推廣其產(chǎn)品在北京、上海等地建立多層鋼結(jié)構(gòu)辦公、住宅樓。大規(guī)模研究開發(fā)、設(shè)計制造、施工安裝鋼結(jié)構(gòu)住宅還是近幾年才發(fā)展起來。這說明了鋼結(jié)構(gòu)住宅的發(fā)展勢頭良好。
4鋼結(jié)構(gòu)作為綠色環(huán)保產(chǎn)品,與傳統(tǒng)的混凝土結(jié)構(gòu)相比較,具有自重輕、強(qiáng)度高、抗震性能好等優(yōu)點。適合于活荷載占總荷載比例較小的結(jié)構(gòu),更適合與大跨度空間結(jié)構(gòu)、高聳構(gòu)筑物并適合在軟土地基上建造。也符合環(huán)境保護(hù)與節(jié)約、集約利用資源的國策,其綜合經(jīng)濟(jì)效益越來越為各方投資者所認(rèn)同,客觀上將促使設(shè)計者和開發(fā)商們選擇鋼結(jié)構(gòu)。也正是鋼結(jié)構(gòu)建筑的這些優(yōu)點和實用性,引起了政府的高度重視和推廣,并把鋼結(jié)構(gòu)住宅作為我國十五期間的重點推廣項目。
5鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展趨勢表明,我國發(fā)展鋼結(jié)構(gòu)存在著巨大的市場潛力和發(fā)展前景。這存在的'巨大市場潛力和發(fā)展前景及趨勢,主要來源于:
(1)我國自1996年開始鋼產(chǎn)量超過一億噸,居世界首位。1998年投產(chǎn)的軋制H型鋼系列給鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展創(chuàng)造了良好的物質(zhì)基礎(chǔ)。
(2)高效的焊接工藝和新的焊接、切割設(shè)備的應(yīng)用以及焊接材料的開發(fā)應(yīng)用,都為發(fā)展鋼結(jié)構(gòu)工程創(chuàng)造了良好的技術(shù)條件。
(3)1997年11月建設(shè)部發(fā)布的《中國建筑技術(shù)政策》中,明確提出發(fā)展建筑鋼材、建筑鋼結(jié)構(gòu)和建筑鋼結(jié)構(gòu)施工工藝的具體要求,使我國長期以來實行的“合理用鋼”政策轉(zhuǎn)變?yōu)椤肮膭钣娩摗闭?。將為促進(jìn)鋼結(jié)構(gòu)的推廣應(yīng)用起到積極的作用。
(4)鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)將出現(xiàn)一批有特色有實力的專業(yè)設(shè)計院、研究所,年產(chǎn)量超過20萬噸的大型鋼結(jié)構(gòu)制造廠,有幾十家技術(shù)一流、設(shè)備先進(jìn)的施工安裝企業(yè),上千家中小企業(yè)相互補(bǔ)充、協(xié)調(diào)發(fā)展,逐步形成較規(guī)范的競爭市場。
6發(fā)展鋼結(jié)構(gòu)住宅是我國住宅產(chǎn)業(yè)化的必由之路。住宅產(chǎn)業(yè)化是我國住宅業(yè)發(fā)展的必由之路,這將成為推動我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展新的增長點。鋼結(jié)構(gòu)住宅體系易于實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn),標(biāo)準(zhǔn)化制作,與之相配套的墻體材料可以采用節(jié)能、環(huán)保的新型材料,它屬綠色環(huán)保性建筑,可再生重復(fù)利用,符合可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略,因此鋼結(jié)構(gòu)體系住宅成套技術(shù)的研究成果必將大大促進(jìn)住宅產(chǎn)業(yè)化的快速發(fā)展,直接影響著我國住宅產(chǎn)業(yè)的發(fā)展水平和前途。
隨著鋼結(jié)構(gòu)建筑的發(fā)展,鋼結(jié)構(gòu)住宅建筑技術(shù)也必將不斷的成熟,大量的適合鋼結(jié)構(gòu)住宅的新材料也將不斷的涌現(xiàn),同時,鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)建筑規(guī)范、建筑標(biāo)準(zhǔn)也將隨之逐漸完善。相信不久的將來,鋼結(jié)構(gòu)住宅必然會給住宅產(chǎn)業(yè)和建筑行業(yè)帶來了一場深層次的革命。
“鋼結(jié)構(gòu)是環(huán)保住宅,鋼結(jié)構(gòu)符合可持續(xù)發(fā)展概念”——21世紀(jì)鋼結(jié)構(gòu)將占領(lǐng)廣闊的建筑市場。在我國目前大力推廣住宅產(chǎn)業(yè)化的時代背景下,鋼結(jié)構(gòu)體系必將成為住宅結(jié)構(gòu)體系的主流。展望未來,隨著經(jīng)濟(jì)建設(shè)的蓬勃發(fā)展和交流的進(jìn)一步擴(kuò)大,要建造更多的高層建筑、橋梁和大型公共場所、新型的智能化小區(qū)等建筑物的需求十分旺盛。這將為鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展提供更多的機(jī)會,鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)業(yè)興旺發(fā)展的新局面就在眼前。
現(xiàn)在我國鋼結(jié)構(gòu)研究已進(jìn)入一個新階段,有關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)已出臺,國內(nèi)鋼產(chǎn)量充足,為鋼結(jié)構(gòu)住宅的發(fā)展提供了較好的物質(zhì)和技術(shù)基礎(chǔ)。應(yīng)及時把握其發(fā)展趨勢,結(jié)合我國國情,積極借鑒并吸納國外成熟技術(shù),注意各專業(yè)間的相互配合,促進(jìn)鋼結(jié)構(gòu)住宅產(chǎn)業(yè)化發(fā)展,相信我國鋼結(jié)構(gòu)住宅的發(fā)展前景是美好的。
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