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摘要:輕型房屋凯时娱乐官网是目前國內外應用和發展速度最快的新型結構型式,廣泛用于各類工業和民用建筑中,具有施工速度快、建筑造形美、用鋼量少、造價低等優點。本文對國內外輕型凯时娱乐官网的發展狀況進行了系統的回顧和總結,并在此基礎上對解決輕凯时娱乐官网分析、設計和應用中存在的主要問題提出了建議。
    關鍵詞:輕型凯时娱乐官网;門式剛架;輕鋼住宅;圍護結構
 輕型房屋凯时娱乐官网體系及特點
(2.1)門式剛架凯时娱乐官网體系
我國于$)))年頒布實施了《門式剛架輕型房屋凯时娱乐官网技術規程》(*+*,$’(-).),這為門式剛架結構在我國的普及推廣奠定了堅實的技術基礎#/&,使其成為近幾年發展最快的一種新型輕凯时娱乐官网。門式剛架輕型房屋凯时娱乐官网體系采用門式剛架作為主承重結構,壓型鋼板為圍護結構,設計上一方面允許腹板局部失穩,并利用腹板的屈曲后強度,另一方面通過改變腹板的高度將剛架的梁柱做成變截面形式,以適應結構彎矩內力的分布規律,因此可較同等條件下的普凯时娱乐官网節約鋼材$’01(’0。目前在我國門式剛架結構的設計、制作、安裝技術已趨成熟,每年新增建筑面積近’’’’’’2(,應用范圍包括各類輕型工業廠房,體育場館、娛樂場所等公共建筑,倉庫及儲運設施,超市、零售和商業服務等。
    在我國門式剛架結構設計的主要依據有《凯时娱乐官网設計規范》3456$/—..7、《冷彎薄壁型凯时娱乐官网技術規范》3456$.—./7和《門式剛架輕型房屋凯时娱乐官网技術規程》3*+*,$’(:).7等。典型的門式剛架結構體系由基礎,主剛架,墻梁,檁條,屋面板,墻面板,抗風柱,屋面支撐,柱間支撐等組成(圖$)。具體結構型式可以是單脊、多脊,單跨、多跨、高低跨,或單坡、雙坡,陡坡、緩坡、平坡、曲面屋面,跨內也可設單個或多個搖擺柱。剛架構件多采用焊接工形實腹截面,板厚一般在$%22以下,腹板高厚比較大,允許腹板局部失穩并按有效截面特性驗算構件的強度和穩定性#)&#$8&,變截面構件多通過改變腹板高度來實現截面變化。空腹或格構梁柱構件在工程中也有應用。剛架的梁柱節點和斜梁的現場拼接節點常采用高強度螺栓端板連接,可以是外伸式或平齊式,考慮到平齊式端板連接剛度較小,鑒于半剛性連接在我國還沒有合適的計算方法,建議采用外伸式端板連接,而且應有足夠的端板厚度((’22以上),以保證節點的剛度#.&#$!&#$9&。檁條或墻梁采用*或:形冷彎薄壁型鋼鍍鋅檁條或黑檁條,檁(梁)距$;81(;82,多采用普通螺栓與主剛架連接,可采用簡支或連續體系,檁條(墻梁)端部可加隅撐,既可提高檁條(墻梁)的承載力,也可加強橫梁(立柱)的側向穩定性。在風荷載較大地區,要進行檁條及墻梁在風吸力作用下的穩定性分析。支撐的布置原則與普鋼廠房(屋架)類似,屋面和柱間支撐常采用由張緊的圓鋼組成的柔性支承,有吊車廠房的下柱支撐則需設計成剛性支承。屋面板、墻板可采用單層或雙層夾芯板、復合板或加保溫層的單層板,并通過自攻螺釘或扣件與檁條及墻梁相連。
    門式剛架屬于平面受力體系,非常適宜于跨度在之間、柱距/1)2、平面尺寸狹長的建筑,這!"!

(2.2)多層房屋凯时娱乐官网體系
多層房屋凯时娱乐官网體系具有比鋼筋混凝土結構施工勞動強度低、施工速度快的優越性,因此在一些發達國家,二至八層公共或居住建筑主要采用輕型鋼框架結構。框架梁、柱主要采用熱軋或焊接4型鋼或方、圓鋼管,整個結構的用鋼量在!56357%82"之間,在很多情況下具有比混凝土結構更好的經濟指標9:;。多層房屋凯时娱乐官网主要應用領域有住宅,多層工業廠房,學校、醫院、辦公、娛樂等公共建筑,超市、零售、百貨等商業建筑,以及舊建筑加層、改擴建工程等。
    目前我國除正在編制中的《輕型房屋凯时娱乐官网設計規程》外,尚無這類結構的專用技術規程。現階段的設計依據仍為《凯时娱乐官网設計規范》、《冷彎薄壁型凯时娱乐官网技術規范》。典型的多層房屋凯时娱乐官网體系由基礎,框架梁柱,墻梁,檁條,屋面板,墻面板,屋面支撐,柱間支撐,樓層次梁,壓型鋼板樓蓋等組成(圖")。承重結構一般柱距在<6="2之間,既可按平面框架也可按空間框架設計,必要時布置柱間支撐來保證整體穩定性、減小側向位移。樓層采用主次梁體系及壓型鋼板組合樓蓋或預制板加現澆板疊合樓蓋9=1;。主梁和柱間剛接或鉸接,主次梁間宜鉸接。采用蜂窩梁既能提高截面利用率也為設備管道提供通過空間,關于蜂窩梁的設計和計算,國內尚無明確規定,但有國內外試驗研究資料可供設計參考。樓板與鋼梁間通過抗剪栓釘連接,可提高梁的剛度和承載力。當樓層梁按組合梁設計時,栓釘等抗剪件的數量和大小應按受力要求布置,如不考慮組合作用,可按構造要求布置栓釘等抗剪件。新型壓型鋼板密肋組合樓蓋支承在梁的加寬下翼緣(>)$2?/7)上,梁肋之間可布置設備管道,梁板總體結構高度僅,但需要解決梁的抗扭設計問題9"";。不上人屋面可采用檁條和壓型鋼板。內墻為輕質隔斷,外墻采用壓型鋼板或其它輕質墻體結構9==;。柱間支撐、墻面支撐和屋面支撐傳遞各類縱向荷載作用,應按抗風、抗震和構造要求設計。
    目前國內的一些多層廠房及超市開始采用上述結構。而多層住宅凯时娱乐官网體系的開發必將為多層輕型房屋凯时娱乐官网的應用提供巨大的潛在市場。
    (2.3)冷彎薄壁型凯时娱乐官网體系
冷彎薄壁型鋼主要由5&36:&322厚普通鋼板或鍍鋅鋼板經冷壓或冷彎而成,基本形狀為@形、A形和方管(矩形),并可形成各種折皺和卷邊、拼成B形或形,以提高截面剛度和承載力。冷彎薄壁型鋼過去多用做屋面、隔斷和圍護結構的單體構件,如檁條、墻梁、山墻架,鋼屋架、桁架等,只有少量作為結構構件在中、小跨度門式剛架(無吊車)、貨架中。而今在很多國家和地區采用冷彎薄壁型鋼作為承重骨架的結構被越來越多地用到單、多層住宅,別墅建筑中,形成了冷彎薄壁型鋼新型結構體系9=D;。
    冷彎薄壁型凯时娱乐官网體系的框(剛)架梁、柱一般采用雙@或四@槽鋼組成的B及C形截面。承重骨架為平面框架,需布置柱間支撐保證整體穩定性。樓層采用主次梁體系及組合樓蓋。不上人屋面則采用檁條和壓型鋼板。內墻為輕質隔斷墻,外墻則用輕質保溫板。由于冷彎薄壁型凯时娱乐官网體系構件較小,構件之間全部采用螺栓連接,且施工現場多為干作業,以此其具有安裝簡便,搬運重量少、僅需小型起重設備、施工快捷等優勢,在低層住宅方面具有很大的發展潛力。香港已建成多棟全部采用高強鍍鋅冷彎薄壁型鋼的四:六層住宅。英國生產的鍍鋅冷彎薄壁型鋼別墅,在完全手工安裝的條件下施工僅需一個星期,并通過了保溫、隔聲、溫濕度、耗能等建筑物理性能的長期觀測檢驗;<=;8=。冷彎薄壁型鋼住宅建設研究已列入歐州重點研究項目,并陸續開發了各種樣品房,目前已進入批量化商業生產階段。
    冷彎薄壁型凯时娱乐官网體系在我國的發展剛剛起步,其現階段的設計依據主要為《冷彎薄壁型凯时娱乐官网技術規范》。目前我國有關單位采用鍍鋅’型鋼,建造了一批冷彎薄壁型凯时娱乐官网樣品房(圖"),并進行了各種荷載條件下的結構試驗,對樓(屋)蓋和墻板的振動與隔聲、保溫與結露等建筑物理性能進行了綜合測試。
    (2.4)金屬拱型波紋屋蓋結構體系金屬拱型波紋屋蓋結構是一種用彩色鋼板現場滾壓成型的屋蓋結構體系。將成卷的彩色鋼板壓制圓弧拱型槽板,需經過兩道成型工藝:第一步將鋼板軋成形或梯形波紋直槽板,第二步通過在直槽板下部軋出橫向小波紋而將直槽板軋成拱型槽板。拱型槽板的曲率大小就是靠板上橫向小波紋的深淺來調整的。若干這樣的拱型槽板經過鎖邊連接并吊裝就位后便形成整個屋蓋結構(圖8)。屋蓋的保溫功能靠內部噴覆的保溫材料來實現。金屬拱型波紋屋蓋結構集承重與圍護功能于一體,具有無梁無檁、板件之間鎖邊連接不需栓焊、防水性能好、施工速度快、用鋼量省等優點,可廣泛用于廠房、倉庫、商場和機庫、軍營建設;?@=;<A=。
    金屬拱型波紋屋蓋結構構件冷壓成型需要專門的成型設備,@A年代初我國通過從美國引進成型設備而引進了這種結構,目前國內已有多個廠家開發了擁有自主知識產權的成型機組,這種機構的施工單位也不到十年的時間內從無到有,發展到目前的?AA多家,國內每年新增這種結構的建筑面積近百萬平方米。
    目前,我國《金屬拱型波紋屋蓋結構技術規程》正在編制過程中,在規程頒布實施前國內外均沒有這種結構的統一設計方法。國內很多設計及施工單位對這種結構設計和施工中存在的問題認識不足,因此相關工程事故時有發生;<?=。
    從結構形式看,金屬拱型波紋屋蓋結構主要采用圓弧拱體系,有落地和非落地兩種形式,且多為無窗封閉式屋蓋。這種結構所要研究的主要問題是拱殼的整體穩定性和局部穩定性分析。由于這是一種薄壁拱殼結構,其內力分布狀態和變形特征對缺陷極為敏感,工程實踐表明,截面折皺雖然加強了局部穩定性,但對整體失穩影響很大,特別是受半跨雪載作用下的整體穩定問題更為突出。此外拱腳推力對下部結構也提出了更高的要求,拱形屋蓋與下部結構的相互作用也對拱的穩定性有很大影響。總之,這種結構的設計和分析計算理論還有待進一步研究和完善。

本文由 安徽凯时娱乐官网廠家 整理編輯。