鋼結(jié)構(gòu)安全檢測 鋼結(jié)構(gòu)體系種類及特點

    鋼結(jié)構(gòu)安全檢測 鋼結(jié)構(gòu)體系種類及特點

    鋼結(jié)構(gòu)由于其耐腐蝕性、價格低廉、施工技術(shù)*等優(yōu)勢,而逐漸成為建材市場的主導(dǎo)材料,越來越多的建設(shè)施工單位選擇使用鋼結(jié)構(gòu)材料。隨著建筑施工的結(jié)構(gòu)逐漸復(fù)雜化,一些建筑結(jié)構(gòu)對于剛才的耐性和柔韌性以及承重性能的要求逐漸的提高。例如大跨度的橋梁,弧度數(shù)值大的建筑結(jié)構(gòu)等,這就要求技術(shù)人員進行不斷的數(shù)字運算和結(jié)構(gòu)分析,以強化鋼材料的使用效能,進一步提高鋼結(jié)構(gòu)材料的應(yīng)用市場。 綜上所述,不同的鋼結(jié)構(gòu)體系設(shè)計都存在一些問題,在強震作用下都體現(xiàn)出一定的弱點,而每一次結(jié)構(gòu)設(shè)計的調(diào)整,都以建筑成本的大幅加高為代價。越來越多的事實表明,在當前地震災(zāi)害造成的人員傷亡顯著下降的背景下,所付出的經(jīng)濟代價卻令人**。常見的鋼結(jié)構(gòu)體系種類及特點,目前國內(nèi)外常用的鋼結(jié)構(gòu)體系主要有:冷彎薄壁型鋼體系、框架體系、框架支撐體系、框架剪力墻體系、交錯桁架體系。傳統(tǒng)鋼結(jié)構(gòu)體系各有優(yōu)缺點及適用范圍,但是在抗震性能方面,都存在不足之處。


    二、鋼結(jié)構(gòu)安全檢測|鋼結(jié)構(gòu)體系種類及特點


    2.1.1冷彎薄壁型鋼體系


    構(gòu)件用薄鋼板冷彎成C形、Z形構(gòu)件,可單獨使用,也可組合使用,桿件間連接采用自攻螺釘。冷彎薄壁型鋼體系以冷彎薄壁型鋼作為基本承重桿件,是一種新型的輕鋼結(jié)構(gòu)建筑體系,其結(jié)構(gòu)強度高、重量輕,其重量是普通混凝土結(jié)構(gòu)的1/3左右,并能滿足大開間的需要,使用面積比鋼筋混凝土住宅提高10%~15%左右。該體系通常設(shè)計成密肋柱并用木質(zhì)板材蒙皮的板肋構(gòu)造,這種構(gòu)造整體性能好,不易被地震力所破壞。但這種體系節(jié)點剛性不易保證,抗側(cè)能力較差,一般只用于1~2層住宅或別墅。


    2.1.2框架體系


    目前,這種體系在多層鋼結(jié)構(gòu)住宅中應(yīng)用較廣??v橫向都設(shè)成鋼框架,門窗設(shè)置靈活,可提供較大的開間,便于用戶二次設(shè)計,滿足各種生活需求。該體系具有受力明確,平面布置靈活,便于大開間的設(shè)置,可充分滿足建筑布置要求的特點;同時制作安裝簡單,施工速度較快。鋼框架考慮樓蓋的組合作用,運用在低多層住宅中,一般都能滿足抗側(cè)要求。鋼框架體系主要由梁、柱構(gòu)件剛接而成,依靠梁、柱來承受豎向荷載和水平荷載。但是由于目前框架柱以H型鋼為主,弱軸方向梁柱連接的剛性難以保證,因此設(shè)計施工時須慎重處理。此種結(jié)構(gòu)體系側(cè)向剛度較小,抗震性能差,建筑成本較高。


    2.1.3框架支撐體系


    在風載或地震作用較大區(qū)域,為提高體系的抗側(cè)剛度,增加軸交支撐或偏交支撐效果很好。這種體系為多重抗側(cè)體系,而且梁柱節(jié)點、柱腳節(jié)點可設(shè)計成鉸接、半剛接,施工構(gòu)造簡單,基礎(chǔ)主要承受軸力,體形較小,因此成為人們青睞的對象。當結(jié)構(gòu)產(chǎn)生層間變形時,支撐承受水平力,從而使體系獲得比純框架結(jié)構(gòu)大得多的抗側(cè)力剛度,減少建筑物的層間位移。該體系用鋼量相對較大,由于支撐桿件的存在往往影響墻體和門窗的布置。但此種結(jié)構(gòu)因體系延性小、耗能能力也小。地震荷載作用下,支撐中的受壓桿件*發(fā)生壓屈失穩(wěn),致使整個結(jié)構(gòu)體系承載力降低并產(chǎn)生較大側(cè)移。該體系主要是利用結(jié)構(gòu)主體耗能,較終將導(dǎo)致主要結(jié)構(gòu)桿件塑性變形過大,難以修復(fù)


    2.1.4框架剪力墻體系


    包括鋼筋混凝土剪力墻和鋼板剪力墻兩種形式,一般用在低多層住宅中。此結(jié)構(gòu)體系中,框架為主要承重骨架,剪力墻為結(jié)構(gòu)的主要抗側(cè)力體系。國外剪力墻多采用組合剪力墻,即在薄壁鋼板剪力墻兩側(cè)增加混凝土板,混凝土板防止鋼板的平面外屈曲,提高剪力墻的強度和耗能能力。此種體系中剪力墻屬于剛性結(jié)構(gòu),而鋼框架屬于柔性結(jié)構(gòu),在地震作用下,剪力墻承擔了絕大部分的水平力,有時高達90%,即使將鋼框架做得較強,也難以從根本上改變這種局面,這種體系的二道防線的抗震能力很弱


    2.1.5交錯桁架體系


    交錯桁架結(jié)構(gòu)體系的骨架由房屋外側(cè)的柱子和高度為層高、跨度等于房屋寬度的桁架組成。在相鄰柱上為上下層交錯布置,樓板一端支承在桁架上弦桿,另一端支承在相鄰桁架的下弦桿。垂直荷載則由樓板傳到桁架的上下弦,再傳到外圍的柱子。該體系利用柱子、平面桁架和樓面板組成空間抗側(cè)力體系,具有平面布置靈活、樓板跨度小、結(jié)構(gòu)自重輕、經(jīng)濟實用、高效的特點。該體系橫向可看成是支撐框架,縱向則可看成是無支撐框架,結(jié)構(gòu)計算時可從橫向和縱向分別單獨對待。該結(jié)構(gòu)體系在強震作用下的抗震性能很差,由于腹桿較早出現(xiàn)非彈性變形導(dǎo)致桿件承載力及剛度突然減小。


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