輕鋼結(jié)構(gòu)特點以及發(fā)展趨勢

　　摘要：本文簡要介紹當今正蓬勃發(fā)展的輕鋼結(jié)構(gòu)的概況，對它的適用范圍、主要優(yōu)點、材料選型和設計中的注意點，均作了扼要介紹，對屈曲后強度利用、蒙皮效應等與一般鋼結(jié)構(gòu)設計的不同點作了相應提示。俾使對輕鋼結(jié)構(gòu)的特點有一較為完整的認識。


　　關(guān)鍵詞：輕鋼結(jié)構(gòu)科技特點蒙皮效應

一、引言

　　自進入20世紀90年代以來，我國鋼結(jié)構(gòu)建筑的發(fā)展十分迅速，特別是一些代表城市標志性高層建筑的建成，為鋼結(jié)構(gòu)在我國的發(fā)展揭開了新的一頁。如世界第三高的上海88層、高420m的金茂大廈業(yè)已竣工，現(xiàn)已投入運營。據(jù)稱世界第一高度的上海浦東環(huán)球金融中心，95層高460m，建筑面積為31萬m2，現(xiàn)正在加緊建設中。由外商投資的大連總統(tǒng)大廈，正在加緊籌建之中，共95層，據(jù)稱建成后其高度將名列世界前茅。


　　輕鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展則更是如火如荼，特別在工業(yè)廠房的建設中則更為迅猛。從鋼結(jié)構(gòu)制造加施工企業(yè)數(shù)量的大幅增長就可窺見一斑，如上海市的鋼結(jié)構(gòu)制造和施工單位已由原來的幾十家一下子發(fā)展到現(xiàn)在的400多家，單上海的寶鋼地區(qū)就有近百家的鋼結(jié)構(gòu)制造廠。大好形勢下，如何因勢利導，抓好設計和施工質(zhì)量，這是當前一個十分迫切的問題。本文擬就輕鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)點、材料選擇和設計中的注意點、塑性設計及腹板屈曲后強度的利用和蒙皮效應等作一概略介紹，利于讀者對輕鋼結(jié)構(gòu)有一個比較全面的了解。


二、輕鋼結(jié)問及其適用范圍

　　所謂輕鋼結(jié)構(gòu)通常是指由下列鋼材所構(gòu)成的結(jié)構(gòu)：①冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)；②熱軋輕型鋼結(jié)構(gòu)；③焊接或高頻焊接輕型鋼結(jié)構(gòu)；④輕型鋼管結(jié)構(gòu)；⑤板壁較薄的焊接組合梁及焊接組合柱而構(gòu)成的結(jié)構(gòu)。


1、適用范圍

　　根據(jù)我國目前情況來看，這種結(jié)構(gòu)由于其用度廣、優(yōu)勢明顯，已大量應用于單層工業(yè)廠房、多層工業(yè)廠房、辦公樓以及高層建筑中的非承重構(gòu)件等。對單層工業(yè)廠房而言，通常以H型鋼，采用焊接連接作為梁柱，以C形或Z形輕鋼板作檁條，屋蓋系統(tǒng)或樓面系統(tǒng)用壓型彩色鋼板作面層，上面可澆混凝土，壓型鋼板既可作為鋼筋，必要時也可以再配鋼筋。墻面圍護也可采用單層或夾層壓型鋼板，夾層板內(nèi)部可充填各種保溫層。


2、主要優(yōu)點

　　⑴施工周期短：輕鋼結(jié)構(gòu)的最大優(yōu)點是所有構(gòu)件均可以由工廠制作現(xiàn)場拼接安裝，對一般規(guī)模較小的工業(yè)廠房僅需45d至2個月，而若采用鋼筋混凝土建筑則要8～12個月左右。


　　⑵綜合經(jīng)濟效益好：由于施工周期短，可以提前投入使用，提前獲取投資效益；更由于采用色彩鮮艷的彩色壓型鋼板，美觀華麗，改善了周邊環(huán)境的動態(tài)感；因為建筑物本身的自重輕，一般情況下不需要做樁基，可以節(jié)省投資；由于采用了聚苯已烯泡沫夾心板或單板加保溫棉等措施后，使保溫、隔熱和隔章等效果良好。彩色鋼板是以鍍鋅為基板又用硅酮作為表面，經(jīng)兩除兩烘加工而成，耐久性也較好，根據(jù)目前我國的市場價格，輕鋼結(jié)構(gòu)的造價已經(jīng)低于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，當廠房的跨度越大時，其優(yōu)勢更為明顯，這也是它賴以競爭的一大優(yōu)勢。


　　⑶抗震性能好：由于鋼結(jié)構(gòu)屬于柔性結(jié)構(gòu)、自重輕，因而能有效地降低地震響應及災害影響程度，極有利于抗震。我國是一個多地震區(qū)國家，在地震區(qū)建筑中應多多推廣應用鋼結(jié)構(gòu)，必可大大減少地震災害和人員傷亡。唐山地震的慘痛教訓應予記起。目前，天津市已正式啟動輕鋼結(jié)構(gòu)住宅。


　　⑷宜于拆卸搬遷：一旦業(yè)主對所造廠址不滿意或外界環(huán)境發(fā)生意想不到的變化，則整個建筑可在很短時間內(nèi)拆遷，損失極小，而所有這些是鋼筋混凝土建筑所無法具備的。


　　正是由于輕鋼結(jié)構(gòu)的諸多優(yōu)點，而且隨著近年來防火、防腐新產(chǎn)品的不斷出現(xiàn)，已較好地解決了輕鋼結(jié)構(gòu)抗腐蝕性差的缺點，使得它在工業(yè)廠房以及民用設施中獲得了廣泛的應用。

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