结构工程师结构方案知识

结构工程师结构方案知识

　　轻型钢结构****衡宇中最常用的结构系统为框架结构，按照建筑方案的需要有时也采用明日挂系统。梁柱多为轧制或焊接工形截面，有时柱也可采用箱形截面。因为受到我国型钢品种和供给的限制，今朝首要采用焊接构件。框架结构平面安插矫捷，各部门刚度斗劲平均，机关简单，易于施工。其自振周期较长，自重较轻，对地震浸染不敏感。但其侧向刚度小，侧向位移难以节制。对于一些设有电梯的****衡宇，为增强侧向刚度，连系其电梯井的安插，还可以采纳框架-抗剪桁架系统或框架-剪力墙（凡是为钢板剪力墙）结构系统。

　　支撑系统

　　为了增强****衡宇钢结构的侧向刚度，抵当水平风荷载和地震浸染，凡是用槽钢或角钢在墙体平面内安插垂直支撑系统。按照要求可以沿纵、横单向安插或双向安插。支撑与框架铰接，按拉杆或压杆设计。考虑到门窗的安插，可以采用X型、单斜杆型、人字型、倒人字型、W型、倒W型、门式等形式，还可采用偏疼支撑。在不影响建筑功能的前提下，在平面上支撑应平均安插。对后五种支撑应验算梁上支撑轴力引起的附加弯矩。偏疼支撑的利益是在较小或中等的水平荷载浸染下有足够的刚度，而在严重超载（如大地震）时具有精采的延性，是一种较好的抗剪支撑。

　　楼盖系统

　　****衡宇钢结构的楼板必需有足够的承载力、刚度和整体性。当前较常采用的是在钢梁上铺设压型钢板，再浇注100～150mm的钢筋混凝土板，即压型钢板组合楼板，压型钢板与钢梁之间用栓钉毗连。此外还可用预应力薄板加混凝土现浇层或一般钢筋混凝土楼板，此时应保证楼板和钢梁之间的靠得住毗连。设计时如考虑钢梁和楼板的组合浸染，可显著提高梁的承载力和整体不变性，并有用降低梁高。主梁与次梁的毗连一般为简支等高毗连，有时也做成不等高毗连，如采悠揭捉?型钢板组合楼板时，为便于铺设压型钢板，主次梁顶面相差压型钢板厚度，同时还可以增大建筑净层高。

　　围护结构

　　为了减轻****衡宇钢结构的自重，围护结构多采用轻质材料。外墙墙体多采用轻质填充材料，如空心砌块、加气混凝土等，有时可采悠揭捉?型钢板加轻质保温层组成的复合墙体，也有良多衡宇外墙采用轻质美不美观的玻璃幕墙结构。内隔墙可采用空心砌块、加气混凝土等轻质填充墙或轻钢龙骨石膏板，今朝也有采用铝合金框玻璃阻遏距离的。

　　对轻型钢结构衡宇来说，传统的油毡加沥青的屋面防水层很不经济，现大都采用卷材防水。屋顶也掘弃了传统的水泥砂浆找平层和焦渣保温层，而采用轻质保温材料，如JQN板、聚乙烯混凝土板等，可按照要求做成变厚度而打消屋面找平层。

　　基本形式

　　****轻钢衡宇基本常用柱下自力基本、条形基本、十字形基本，有时也可采用片筏基本。采用柱下自力基本时，应注重各基真相对不平均沉降对上部结构的影响。基本梁常用现浇或预制钢筋混凝土结构，有时按照要求也可采用钢基本梁，但凡是将埋置在地面以下的柱脚和钢梁外包混凝土，以解决防腐问题。“纸罨炷?两峁怪??

　　热轧钢筋是由低碳钢、普通低合金钢在高温状态下轧制而成的。消除应力钢丝是将光面钢筋拉拔后校直，经中温回火消除应力并进行了稳定化处理。螺旋肋钢丝是将热轧圆盘条钢丝经冷轧将其直径减小后在其表面冷轧成月牙肋的钢筋。刻痕钢丝是在光面钢丝的表面上进行机械刻痕而成。钢绞线是将多根高强钢丝拧在一起，再经过低温回火消除内应力。所谓热处理钢筋是将一定强度的热轧钢筋通过再加热、淬火和回火等工艺进行调质处理的钢筋。

　　此外，用冷拉或冷拔的冷加工方法可以提高热轧钢筋的强度，冷拉时钢筋的冷拉应力值必须超过钢筋的屈服强度，经过一段时间后，钢筋的屈服点比原来的屈服点有所提高，称为“时效硬化”。“时效硬化”与温度有关，当温度超过700℃，钢材会恢复到冷拉前的力学性能。为此，冷拉钢筋应先焊好后再进行冷拉，冷拉后钢筋的塑性有所降低。冷拔钢筋是将钢筋用强力使其通过比它自身直径小的硬质合金拔丝模，经过几次冷拔。钢丝的强度比原来有大幅度提高，但其塑性降低很多。

　　冷拉只能提高钢筋的抗拉强度，而冷拨则可同时提高钢筋的抗拉和抗压强度。

　　热轧钢筋属软钢，其应力应变曲线有明显的屈服点和流幅，伸长率较大，在计算承载力时，以屈服点作为钢筋的强度限值。其性能的主要指标为：屈服点、抗拉强度、伸长率和冷弯性能。

　　预应力钢绞线、钢丝和热处理钢筋属硬钢，其应力应变曲线没有明显的屈服点和流幅，在计算承载力时，取其极限抗拉强度σb的85 %作为条件屈服点。其主要性能指标为抗拉强度、伸长率和冷弯性能。

　　普通钢筋和预应力钢筋的强度标准值及设计值见我国现行国家标准《混凝土结构设计规范》GB 50010一2002（以下简称《规范》）有关规定。

　　钢筋的强度标准值应具有不小干95 %的保证率。

　　钢筋的疲劳强度是指在某一规定应力幅度内（指一次循环应力中最大和最小应力的差值），经受受一定次数循环荷载（等幅200万次）后发生疲劳破坏的最大应力值。试验表明，影响钢筋疲劳强度的主要因素为钢筋疲劳应力幅，即，《规范》中根据钢筋的疲劳强度设计值，给出了考虑应力比的钢筋疲劳应力幅限值。

　　钢筋混凝土结构对钢筋性能的要求有熟有足够的强度和适当的屈强比；足够的塑性；可焊性；低温性能；与混凝土要有良好的粘结力。

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