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钢结构与普通钢筋混凝土结构相比,其匀质、高强、施工速度快、抗震性好和回收率高等优越性,钢比砖石和砼的强度和弹性模量要高出很多倍,在荷载相同的条件下,钢构件的质量轻。从被破坏方面看,钢结构是在事先有较大变形预兆,属于延性破坏结构,能够预先发现危险,从而避免。
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钢架可采用变截面,截面与弯矩成正比;变截面时根据需要可改变腹板的高度和厚度及翼缘的宽度,做到材尽其用。
抗震设计基本要求
1、钢结构房屋结构类型
常见的钢结构房屋的结构体系有框架结构、框架一支援结构、框架一抗震墙板结构、简体结构以及巨型框架结构等。钢结构房屋的抗震性能的优劣取决于结构的选型,进行实际工程设计时,需要综合考虑多种因素进行方案的优化,在优化过程中确定其适宜的结构体系。
2、钢结构房屋结构布置原则
钢结构房屋的结构体系和结构布置的选择关系到结构的安全性、适用性和经济性。和其他类型的建筑结构一样,多高层钢结构房屋应尽量采用规则的建筑方案。当结构体型复杂、平立面特别不规则时,可按实际需要在适当部位设置防震续,从而形成多个较规则的抗侧力结构单元。由于钢结构可耐受的结构变形大于混凝土结构,一般来说,不宜设抗震缝,设置时,抗震缝宽应不小于相应钢筋混凝土结构房屋的1.5倍。
3、 钢结构房屋适用的zui大高度和高宽比
根据结构总体高度和抗震设防烈度确定结构类型和zui大适用高度。结构的高宽比是影响结构整体稳定性和抗震性能的重要参数,它对结构刚度、侧移和振动形式有直接影响。高度比指房屋总高度与平面较小宽度之比。高宽比值较大时,一方面使结构产生较大的水平位移及P—A效应,还由于倾覆力矩使柱产生很大的轴向力。需要对钢结构房屋的zui大高宽比制定限值,不宜大于合理的限值,超过时应进行专门研究,采取必要的抗震措施。
抗震设计的一般方法
钢材基本属于各向同性的均质材料,且质轻高强、延性好,是一种很适合于建筑抗震结构的材料,在地震作用下,高层钢结构房屋由于钢材材质均匀,强度易于,结构的可靠性大;轻质高强的特点使得钢结构房屋的自重轻,从而所受地震作用减小;良好的延性使结构在很大的变形下仍不致倒塌,从而结构在地震作用下的安全性。钢结构房屋如果设计和制造不当,在地震作用下,可能发生构件的失稳和材料的脆性破坏或连接破坏,使钢材的性能得不到充分发挥,造成灾难性后果。高层钢结构房屋的抗震设计就显得非常重要和必要。
1、建筑场地
在选择建筑场地时,应根据工程需要,掌握地震活动情况和工程地质的有关资料,对建筑场地做出综合评价。宜选择对建筑抗震有利的地段,如开阔平坦的坚硬场地土或密实均匀的干硬场地土等地段,避开对建筑抗震不利的地段,如软弱场地土、易液化土、条状突出的山嘴、高耸孤立的山丘,非岩质的陡坡、采空区、河岸和边坡边缘等地段。
2、地基和基础
为了避免建筑物不均匀沉降而导致结构产生裂隙、甚至倾斜,使结构构件过早进入塑性区,同一结构单元不应设置在性质截然不同的地基土上,不宜部分采用天然地基,部分采用桩基;地基有软弱粘性土、可液化土或严重不均匀土层时,应加强基础的整体性和刚性。
3、平面和立面布置
为了避免地震时建筑发生扭转和应力集中或塑性变形集中而形成薄弱环节,建筑平面、立面布置宜规则、对称,质量分布和刚度变化宜均匀。但不设置抗震缝时,应采用与实际情况相符合的计算模型,设置抗震缝时,应将建筑物分割成规则的结构单元。我国《抗震规范》对高层钢结构房屋的zui大适用高度和钢结构房屋的zui大高宽比都有规定:
(1)、结构体系应具有明确的计算简图和合理的地震作用传递途径;应有多道抗震设防防线,避免因部分结构或构件失效而导致整个体系丧失抗震能力或丧失对重力的承载能力;应具备必要的承载能力,良好的变形能力和耗能能力;应具有合理的刚度分布和承载力分布,避免因局部削弱或突变而形成薄弱部位,产生过大的应力集中或塑性变形集中,对可能出现的薄弱部位,应采取措施提高其承载能力。
(2)、在抗震结构体系中,应使结构构件和连接部位具有良好的延性,避免脆性破坏,提高抗震结构的整体变形能力。钢结构构件应合理控制尺寸,防止局部失稳或整体失稳,如对梁翼缘和腹板的宽厚比和高厚比都作了明确规定。还应加强各构件之间的连接,以结构的整体性,抗震支承系统应地震作用时结构的稳定。
(3)、对于女儿墙、围护墙、雨篷、封墙等非结构构件,应使其与主体结构有可靠地连接和锚固,避免地震时倒塌伤人,产生附加震害;围护墙、隔墙等与主体结构的连接,应避免设置不当而导致主体结构破坏;应避免吊顶塌落及悬吊较重的装饰物坠落,不可避免时应采取可靠措施。
(4)、建筑物在强震作用下的表现,既是对抗震设计的检验,也是对施工质量的检验。施工质量的好坏,直接影响钢结构房屋的抗震能力。抗震结构对材料和施工质量的特别要求,应在设计文件上注明。建筑物的施工要特别注意符合图纸上合理的抗震要求,注意材料选择,确保施工质量。
随着人们对地震的不断认识,为防止出现严重的地震的严重灾害,造成财产损失和生命伤亡。人们对高层钢结构房屋的抗震要求不断提高。本文阐明了设计人员进行高层钢结构房屋抗震设计时,应从概念设计着手,制定比较合理的设计方案等,确保房屋抗震设防目标的实现。
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钢结构建筑的特点是非常多的,不仅具有钢结构的特点也因为设计具有不同的特色,在选择上要根据实际选择。小编小编就钢结构建筑的特点和大家简单说明一下。
抗震性
低层别墅的屋面大都为坡屋面,屋面结构基本上采用的是由冷弯型钢构件做成的三角型屋架体系,轻钢构件在封完结构性板材及石膏板之后,形成了非常坚固的"板肋结构体系",这种结构体系有着更强的抗震及抵抗水平荷载的能力,适用于抗震烈度为8度以上的地区。
抗风性
型钢结构建筑重量轻、强度高、整体刚性好、变形能力强。建筑物自重仅是砖混结构的五分之一,可抵抗每秒70米的飓风,使生命财产能得到有效的保护。
耐久性
轻钢结构住宅结构全部采用冷弯薄壁钢构件体系组成,钢骨采用超级防腐高强冷轧镀锌板制造,有效避免钢板在施工和使用过程中的锈蚀的影响,增加了轻钢构件的使用寿命。结构寿命可达100年
第0.条本规范适用于建筑工程的单层、多层、高层以及网架、压型金属板等钢结构工程施工质量的验收。