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国内轻钢结构建筑的特点与发展趋势

作者:原创论文网 时间:2018-06-27 15:50 加入收藏

摘要

  引言:轻型的钢结构在传统上主要是指以前人们所熟知的由圆型的钢材、小型的角钢构成的跨度比较小的屋架、刚架结构, 多数情况下都是使用在小型的厂房、仓库或一些临时搭建的建筑。轻型的钢材结构建筑物是一种全新的大众新接触的建筑结构, 是用比较尖端的计算机技术帮助实现结构的图纸动画设计与制造, 采用国内较领先的设计理论思想、材料的强度相对比较高的钢材、结构相对比较新型的结构体系, 从而做到使承重构件的受力得到优化, 对于新型的轻钢材料的开发和应用较为合理, 拥有速度比较快的直接组装的技术和人员施工配合管理技术, 使得轻型钢特别的广泛应用在工厂、厂房、零售批发中心的建筑仓库库房等结构的建设中。

国内轻钢结构建筑的特点与发展趋势

  一、关于轻钢结构的总体论述

  在我国, 轻型的钢结构大多普遍的应用于在烟草制造行业、轻工行业厂房、生产食品的行业的工厂和一些大型的超市的建造以及某些收费站等结构的建造中。由于过去对于用钢材建造造价的认知[1], 在我国钢材构筑物一直被看做是相对比较高的花费、结构设计和施工活动也都是相对来说比较复杂的建筑结构体系, 除了那些一些尤其重要的比较大的结构外, 一般的建筑物一般很少能够用到钢结构, 由于我国对轻型的钢结构的快速发展和研究, 轻型的钢结构在我国的建筑行业得到了很大的发展和应用。

  二、轻钢结构建筑的特点

  (一) 轻钢结构的主要构成

  轻钢结构相比较于其他的结构形式在结构形式上有着很多的优势, 以前的结构没有办法实现或者说很大程度上很难实现的跨度可以做的很大的优势而且造价也比较低、建造用的时间相对来说也比较短以及还有比较好的节约能源、保持热量不散发、抵抗风荷载、抵抗地震荷载作用、防止生锈、耐阳光的暴晒、耐低温严寒以及耐化学污染等特点, 而得到了大众的认可[2]。轻型的钢结构在结构上主要分为主要支撑的钢结构、次要支撑的钢结构、用以围护的钢结构、用以固定钢结构的螺丝和用以密封的胶以及其他的用来建造时用的钢材。

  (二) 轻钢结构的结构体系

  轻型的钢结构的结构上的体系一般分为门形的刚架、多层的房屋建造的钢结构的体系、冷弯型的薄壁的钢结构的体系、金属类的桥拱型的波浪式的屋盖式结构体系。门形的刚架钢结构的体系顾名思义结构像“门”的钢结构框架, 受力简单, 结构简洁, 是一种首选于现代化的工业加工厂房建设中的结构形式。多层的房屋建造的钢结构的体系, 相较于钢筋混凝土结构的施工时劳动力费时费工、而且施工的速度较慢, 具有施工时劳动力强度较低和建造的速度快的优势, 所以, 好多相对比较发达的国家中, 二层到八层的公共型的建筑物或用来居住用的建筑物很多都是使用轻型的钢的框架结构。多层的房屋钢结构的体系主要是使用在一些小区的住宅楼, 多层工业加工制造厂的厂房, 学校的教学楼、一些中大行的医院建造、写字楼办公大厦、娱乐场所等公共建筑, 超市楼、零售销售、百货等商业型的建筑物, 以及老的建筑物增加加层高、改建扩建建工程等领域。在我国国内一些工厂的加工制造厂房和一些高层的商场的建造也开始采用多层的房屋钢结构体系。这些对于轻钢结构的研发壳使用在很大程度上都促进了其在我国建筑市场上的应用前景。直接压弯的薄壁型钢结构的体系主要由稍厚的普通的钢板或镀上一层锌后的钢板通过直接压拉等工艺制作成的, 冷弯的薄壁型钢在以前大多应用于房顶、房屋隔开和围护型的结构等个构件[3], 现如今, 作为承重结构的主要承重构件在许多国家和地区被使用, 也越来越多地被使用在单层、多层的住宅甚至别墅的建筑中, 形成了以冷弯薄壁型钢为主的新型结构体系。

  (三) 轻钢结构的应用

  我国冷弯薄壁型钢结构体系的发展处于刚刚起步发展的状态, 相对应用和研究还需要很大程度上的研究和发展。金属拱型波浪式的屋盖结构是使用彩色的钢板在现场通过现场制作滚压的施工方法碾压成波浪形态的一种屋盖结构体系, 制作方法就是把成卷的彩色钢板压制成圆弧形像拱桥似的槽板, 然后经过轧成一个一个像u形的连接或梯形波纹直槽板和将直槽板轧成拱型槽板两道成型工艺制作而成, 金属拱型波浪式的屋盖结构把结构的承重和围挡的功能集于一体, 没有梁和檩条、板件之间的相互钩锁连接不需要螺栓和焊接、有良好的防水性能、施工速度的速度相对比较快捷、耗材相对较少, 广泛应用在厂房、仓库、商场和机库、军营等的建设中。从结构的形式来看, 金属拱型波浪式的屋盖结构体系主要采用像拱桥似的结构体系, 有结构在地面上的和不在地面上的两种形式, 并且大多是没有窗户的封闭的屋盖式结构[4]。由于是一种拱形的薄壳结构, 所要研究的关键点就是要对拱壳的整体和局部稳定性进行受力分析, 对于这种结构的设计理论还有待研究。

  三、国内轻型房屋钢结构体系的应用研究状况和发展趋势

  在市场的因素方面, 相比较于以前我国钢材的短缺, 现如今我国的钢材市场钢材的供应充足, 价格也相对偏低, 同时由于钢结构建筑施工快, 建筑的造型比较美观, 也越来越受到行业的认可, 市场的潜力可见一斑, 国内市场对于钢结构的应用主要集中在门式刚架轻钢结构和金属拱型波浪式的屋盖钢结构这两个大的方面, 而对于市场发展前景相对较好的多层轻钢民用建筑体系方面的涉及却很少。在结构受力设计方法和理论研究方面, 由于设计方法和理论研究的进一步的完善, 使得多数对于钢结构的认识不全面设计理论和设计方法不熟悉的设计施工人员有据可依, 很大程度上能够促进轻型钢结构的发展。对于轻钢结构在施工和制作的过程中, 不止是需要专门的产品生产线, 而且对施工技术人员的接受的专业知识、掌握的专业技术水平和操作技能的熟练程度都要求相当高, 需要有一定工作经验, 并不是普通的工人经过简单培训几天就能做到的[5]。目前我国政府部门不仅对钢结构的制作以及安装方法和施工做出了明确规定, 而且还严格规定了专业施工人员技术做出了要求。从事轻钢结构的施工和制造的技术人员必须具备国家规定的相应的资质。可以预见的随着我国技术人员对轻钢结构体系研究的逐步深入和对新型的与之相匹配的配套产品的研发, 未来轻钢结构的应用特别是在民用的住房会形成主导的地位。

  结束语

  通过本文对于轻钢结构的简要的介绍, 我们可以了解到轻钢结构在我国建筑市场的发展前景, 轻钢结构在我国的建筑市场已进入快速的阶段, 得到了广泛的应用。同时我们还应注意到无论是轻钢结构的制造加工还是在现场的施工, 我国与国外先进技术水平相比仍然有很大差距我国的技术人员还应继续努力, 努力打造我国的轻钢结构产业水平。

  参考文献
  [1]叶继红.多层轻钢房屋建筑结构——轻钢龙骨式复合剪力墙结构体系研究进展[J].哈尔滨工业大学学报, 2016, 48 (06) :1-9.
  [2]黄强, 李东彬, 王建军, 陈长安, 张鸣.轻钢轻混凝土结构体系研究与开发[J].建筑结构学报, 2016, 37 (04) :1-9.
  [3]王元清, 石永久, 陈宏, 李少甫.现代轻钢结构建筑及其在我国的应用[J].中国建筑金属结构, 2002 (01) :27-32.
  [4]舒赣平, 孟宪德, 王培.轻钢住宅结构体系及其应用[J].工业建筑, 2001 (08) :1-4.
  [5]陶忠, 保康.发展我国新型轻钢结构建筑体系[J].中国工程科学, 2000 (03) :77-81.

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