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近年來(lái),在鋼結(jié)構(gòu)工程建筑快速發(fā)展的同時(shí),設(shè)計(jì)難度越來(lái)越大,然而,目前我國(guó)設(shè)計(jì)院鋼結(jié)構(gòu)工程建筑設(shè)計(jì)整體水平要求越來(lái)越高。提高鋼結(jié)構(gòu)工程設(shè)計(jì)水平是保證鋼結(jié)構(gòu)工程建筑市場(chǎng)健康發(fā)展的前提,因此,應(yīng)提升鋼結(jié)構(gòu)建筑設(shè)計(jì)水平提到全行業(yè)發(fā)展的重要議事日程上,目前鋼結(jié)構(gòu)工程市場(chǎng)很穩(wěn)定,給鋼結(jié)構(gòu)建筑帶來(lái)了許多正面影響,鋼結(jié)構(gòu)建筑是一項(xiàng)系統(tǒng)工程,從設(shè)計(jì)階段就開始考慮,然而,鋼材價(jià)格不是很穩(wěn)定,讓鋼結(jié)構(gòu)工程建筑制作和施工企業(yè)承擔(dān)一定的壓力。從而讓鋼結(jié)構(gòu)工程建筑企業(yè)做到了心中有數(shù),合理判斷鋼結(jié)構(gòu)工程造價(jià),達(dá)到讓鋼結(jié)構(gòu)工程合理的走入人們的心中。
鋼結(jié)構(gòu)的連接方法有焊縫連接、螺栓連接和鉚釘連接三種。
?。ㄒ唬⒑缚p連接,焊縫連接是通過(guò)電弧產(chǎn)生的熱量使焊條和焊件局部熔化,經(jīng)冷卻凝結(jié)成焊縫,從而將焊件連接成為一體。
優(yōu)點(diǎn):不削弱構(gòu)件截面,節(jié)約鋼材,構(gòu)造簡(jiǎn)單,制造方便,連接剛度大,密封性能好,在一定條件下易于采用自動(dòng)化作業(yè),生產(chǎn)。
缺點(diǎn):焊縫附近鋼材因焊接高溫作用形成的熱影響區(qū)可能是某些部位材質(zhì)變脆;焊接過(guò)程中鋼材受到分布不均勻的高溫和冷卻,使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生焊接殘余應(yīng)力和殘余變形,對(duì)結(jié)構(gòu)的承載力、剛度和使用性能有一定影響;焊接結(jié)構(gòu)由于剛度大,局部裂紋一經(jīng)發(fā)生很容易擴(kuò)展到整體,尤其是在低溫下易發(fā)生脆斷;焊縫連接的塑性和韌性較差,施焊時(shí)可能產(chǎn)生缺陷,使疲勞強(qiáng)度降低。
?。ǘ⒙菟ㄟB接,螺栓連接是通過(guò)螺栓這種緊固件把連接件連接成為一體。 螺栓連接分普通螺栓連接和高強(qiáng)度螺栓連接兩種。
優(yōu)點(diǎn):施工工藝簡(jiǎn)單、安裝方便,特別適用于工地安裝連接,也便于拆卸,適用于需要裝拆結(jié)構(gòu)和臨時(shí)性連接。
缺點(diǎn):需要在板件上開孔和拼裝時(shí)對(duì)孔,增加制造工作量,且對(duì)制造的精度要求較高;螺栓孔還使構(gòu)件截面削弱,且被連接件常需相互搭接或增設(shè)輔助連接板(或角鋼),因而構(gòu)造較繁且多費(fèi)鋼材。
當(dāng)前鋼結(jié)構(gòu)的適用范圍,就民用建筑和工業(yè)企業(yè)范圍來(lái)說(shuō),大致如下:大跨度結(jié)構(gòu),重型廠房結(jié)構(gòu),受動(dòng)力荷載影響的結(jié)構(gòu),可拆卸的結(jié)構(gòu),高聳結(jié)構(gòu)和高層建筑,容器和其它構(gòu)筑物,輕型鋼結(jié)構(gòu)高強(qiáng)度鋼材和新結(jié)構(gòu)形式的應(yīng)用是提高鋼結(jié)構(gòu)成效的重要因素,新結(jié)構(gòu)形式有薄壁型鋼結(jié)構(gòu)、懸索結(jié)構(gòu)、懸掛結(jié)構(gòu)、網(wǎng)架結(jié)構(gòu)和預(yù)應(yīng)力鋼結(jié)構(gòu)等。這些結(jié)構(gòu)均適用于輕型、大跨屋蓋結(jié)構(gòu)、高層建筑。型鋼截面除了傳統(tǒng)的角鋼、槽鋼、工字鋼外,平行寬翼緣工字鋼也成為近年來(lái)常用的一種型鋼截面。
單層工業(yè)廠房常用的結(jié)構(gòu)形式是由一系列的平面承重結(jié)構(gòu)用支撐構(gòu)件聯(lián)成空間整體。在這種結(jié)構(gòu)形式中,外荷載主要由平面承重結(jié)構(gòu)承擔(dān),縱向水平荷載由支撐承受和傳遞。平面承重結(jié)構(gòu)又可有多處形式。常見的為橫梁與柱剛接的門式剛架和橫梁(桁架)與柱鉸接的排架。
結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的目的是要使設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)能夠滿足各種預(yù)定功能要求。建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,建筑結(jié)構(gòu)必須滿足下列功能要求:安全性,適用性,耐久性。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(計(jì)算)方法按力學(xué)計(jì)算可分為彈性設(shè)計(jì)法和塑性設(shè)計(jì)法;從可靠度觀點(diǎn)看,則可分為安全系數(shù)(定值)設(shè)計(jì)法和概率設(shè)計(jì)法兩大類。隨著科學(xué)的進(jìn)步和工程實(shí)踐的進(jìn)展,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法不斷地發(fā)展。
鋼結(jié)構(gòu)對(duì)鋼材的要求是多方面的,主要有以下幾個(gè)方面:有較高的強(qiáng)度;塑性好,鋼材雖然具有較好塑性性能,仍存在塑性破壞和脆性破壞兩種可能;沖擊韌性好;冷加工性能好;可焊性好;耐久性好。