<一>、住宅建筑的檩条、屋面板设计
住宅建筑中的檩条、屋面板属于非常重要的组成部分,其轻钢结构设计也非常关键。在以往的住宅建筑结构设计过程中,轻钢结构檩条主要以等间距的方式进行布置,且在等间距布局状况下,住宅结构屋面板、檩条之间会形成一个等跨支座,可大大简化整个计算过程。然而此种结构局部,在承载力方面并不太合理,在做等间距布置住宅檩条的过程中,通常屋面板都是根据5跨度的等跨连续梁进行设计,此种设计方法的屋面板端跨跨中弯矩,和中跨跨中弯矩相比,会有很大的跨度。因此,钢结构设计人员在选择住宅建筑的屋面板尺寸以及厚度的过程中,若仅仅依靠端跨的跨中弯矩来进行计算,则所计算出的结果尺寸会偏大,且端跨的屋面板可较好地满足整个荷载的要求,其中跨的屋面板应进行超值计算,这就会浪费相应的资源。若仅仅根据中跨的跨中弯矩进行计算,则所计算出的结果与荷载要求并不是很满足,且应用起来安全性较低。
经过以上分析,轻钢结构檩条的布局并不合适用在等跨布置设计中,需要按照荷载以及弯矩大小,选用不等跨进行布置。
但在布置不等跨檩条过程中,需遵循相应的原则。通过此种轻钢结构的住宅建筑设计,会大大缩减整个住宅建筑在建设过程中所应用的钢量,从而降低住宅建筑的工程造价。通常情况下,轻钢结构的建筑物屋面的系统用钢量,常常占据整个建筑用钢量应用比例,因此,缩减住宅建筑屋面系统用钢量,可大大缩减工程建设用钢量,且应用效果也较为显著。
<二>、钢结构选材的要求
国民经济各行各业经济的发展都离不开钢材,由于使用的部位和功能差异,所选用的钢材的材质也不尽相同。如机器零件需要强度高、耐磨性和韧性中等的钢材;车床加工车间使用的是耐磨性高、硬度高的材质;石油化工选择耐高温的材质;钢材的种类很多,能满足结构用钢的却很少,选择建筑结构用钢必须满足以下几点:
较高的强度。选择高强度的钢材,就是选择抗拉强度和屈服点高的钢材。增加钢材的屈服强度,就可以选择断面小的型材。减小钢结构本身的重量,达到减少钢材的使用量,减少了钢结构工程投资成本。增加钢材的抗拉强度,可以提高结构的抗侧推能力,提高安全系数。
足够变形能力。即塑性和韧性性能好。钢材具有良好的塑性,其受外力荷载破坏时,容易发现破坏点。降低了钢结构建筑突然倒塌的危害。塑性好的钢材具有减缓突然荷载而产生的内部应力值。并产生局部变形,消化应力。韧性高的钢材,在承受震动荷载时,可以消耗大部分的震动力量,大幅降低结构突然破坏的风险程度。在地震区域的钢结构建筑含有塑性设计时,钢材的变形至关重要,关系到整个建筑的安全性。
良好的加工性能。就是钢材可以采用冷压锻造、热轧处理,还具有可焊性。
加工时,尽量保持钢材的本身特性,不能因采用加工技术而降低钢材的自身性能。
否则,整个建筑的结构带来较大的安全隐患。
钢结构承重结构采用的钢材应具有屈服强度、断后伸长率,抗拉强度的合格证。
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