鋼結構建築

鋼結構建築 是以建築鋼構成承重結構的建築物。承重結構通常由型鋼、鋼板製成的梁、柱、桁架等構件組成。它與屋頂、地板、牆壁等圍護結構一起構成一個整體的建築。

建築鋼材通常指熱軋角鋼、槽鋼、工字鋼、H型鋼、鋼管等。其構件構成承重結構的建築稱為鋼結構建築。此外,由薄鋼板冷軋成型、軋製或開卷製成的L形、U形、Z形、管形等薄壁型材以及承重構件由它們和角鋼、鋼筋等小型鋼材組成的結構建築,一般稱為輕鋼結構建築。還有採用鋼索的懸掛結構建築,也屬於鋼結構建築。

鋼材的強度和彈性模量高,材質均勻,鋼結構建築塑性和韌性好,精度高,安裝方便,工業化程度高,施工速度快,但耐腐蝕性和防火性較差並且需要經常維護。

鋼結構建築的類型

鋼結構建築是以鋼材為主要材料的結構。主要由型鋼、鋼板製成的鋼樑、鋼柱、鋼桁架等構件組成。部件或零件通常透過焊接、螺栓或鉚釘連接。鋼結構建築是主要的建築結構類型之一。由於其重量輕、施工簡單,廣泛應用於大型車間、場館、超高層等領域。

鋼結構建築 類型依結構形式劃分,可分為層狀鋼結構、塔式鋼結構、樓梯鋼結構等七種常見鋼結構類型:

  • 別墅擴建鋼結構:鋼結構建築的主要結構梁、柱、架支撐均採用冷彎薄壁鋼結構或組合梁組成。鋼結構構件重量輕,方便運輸、安裝、拆裝、擴充。
  • 鋼結構樓梯:鋼結構樓梯的支撐系統是以樓梯鋼斜梁為主要結構構件,樓梯斷面主要為鋼板踏步板,欄桿多採與樓梯斜梁平行的斜線形式。其特點是佔地面積小、施工方便、造型隨意、實用性強。
  • 塔式鋼結構:該塔屬高層鋼結構,主要結構材料為鋼管,塔用途廣泛,可用於工廠煙囪支撐、大型建築支撐、水塔、監控工程、通訊工程、等特種目的。
  • 水平鋼結構:在原建築鋼結構層上新澆鋼筋混凝土橫梁(需拆除部分防水保溫層和女兒牆),將鋼層框架與原結構連接,並佈置鋼檁條或木檁條其上,然後在新建坡頂設置地磚或彩色鋼板、老虎窗,以達到通風和裝飾的目的。
  • 層狀鋼結構:採用型鋼作為主要承重梁,連接主牆或梁兩端支撐點。主體結構上鋪設壓型鋼板,然後鋪設鋼筋與原結構週邊連接,最後澆築混凝土。
  • 商場出入口鋼結構:採用相應、合理的結構體系,達到技術先進、結構新穎、建築與結構的完美統一。鋼材表面採用熱鍍鋅和氟碳噴塗技術,具有耐用、光亮、美觀的特性。
  • 車庫出入口鋼結構:此類鋼結構建築為工廠製造,現場安裝,加工精度高,製造週期短,生產效率高,施工速度快,外觀整齊,造型隨意。

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鋼結構建築的優點和缺點

隨著鋼結構在市場上的應用越來越廣泛,人們對鋼結構廠房越來越重視,而鋼結構廠房具有許多優點,例如:

  • 抗震:低層鋼結構建築的屋頂多為坡屋頂,因此屋頂結構基本上採用冷彎型鋼構件製成的三角形屋架體系。 「板肋結構體系」具有較強的抗地震和水平荷載能力,適用於地震強度8度以上的地區。
  • 風阻:鋼結構建築輕質、高強;整體剛性好,抗變形能力強。建築重量僅磚混結構的五分之一,可抵禦每秒70公尺的颶風,使生命財產得到有效保護。
  • 耐久度:輕鋼結構全部由冷彎薄壁鋼構件組成,鋼架採用超防腐高強冷軋鍍鋅板,有效避免了鋼板在使用過程中腐蝕的影響。結構壽命可達100年。
  • 環保:採用乾式施工,減少廢棄物造成的環境污染。房屋的鋼結構材料100%可以回收利用,其他配套材料大部分也可以回收,符合當前的環保意識。全部採用高效節能牆體,具有良好的保溫、隔熱、隔音效果,可達到節能50%的標準。材料可100%可回收,真正綠色,無污染。

鋼結構建築設計

單跨雙坡門式鋼框架

變截面柱和屋樑,是最經濟的設計。屋頂坡度小,節省非使用空間的暖氣、保溫費用。常見跨距為15-36米,適合各類建築的需要。

雙跨雙坡鋼框架

內部柱的設計使結構能夠實現更大的屋頂跨度,通常為36-72米,更加經濟。

多跨雙坡鋼框架

內柱的設計使構件截面更經濟,同時滿足大深度的要求。是商場、商業辦公大樓的一種經濟的結構。

多跨多坡度鋼框架

多跨多坡度的設計,適合各類建築的需要,更充分利用建築面積。

高、低跨鋼框架

內部柱的設計使結構能夠實現更大的屋頂跨度,通常為36-72米,更加經濟。

單跨雙坡鋼框架

等截面立柱,底端固定的接頭設計,可承受較大的承載彎矩,適合吊車載重的建築

單跨單坡鋼框架

較小的屋頂梁坡度及單面屋頂排水面積,適合購物中心、便利商店、消防局等各類建築的需要。

複合鋼框架

鋼結構夾層的設計適合各類建築的需要,且易於分隔建築內部的空間。

多層框架

鋼結構框架體係比鋼筋混凝土體係自重較小,適用於工場、倉庫、商場等多層建築結構。

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