辽宁钢结构安全检测|钢结构体系种类及特点

时间：2024-12-31

钢结构安全检测|钢结构体系种类及特点2.1.1冷弯薄壁型钢体系构件用薄钢板冷弯成C形、Z形构件，可单独使用，也可组合使用，杆件间连接采用自攻螺钉。冷弯薄壁型钢体系以冷弯薄壁型钢作为基本承重杆件，是一种新型的轻钢结构建筑体系，其结构强度高、重量轻，其重量是普通混凝土结构的1/3左右，并能满足大开间的需要，使用面积比钢筋混凝土住宅提高10%～15%左右。该体系通常设计成密肋柱并用木质板材蒙皮的板肋构造，这种构造整体性能好，不易被地震力所破坏。但这种体系节点刚性不易保证，抗侧能力较差，一般只用于1～2层住宅或别墅。2.1.2框架体系目前，这种体系在多层钢结构住宅中广泛应用。纵横向都设成钢框架，门窗设置灵活，可提供较大的开间，便于用户二次设计，满足各种生活需求。该体系具有受力明确，平面布置灵活，便于大开间的设置，可充分满足建筑布置要求的特点；同时制作安装简单，施工速度较快。钢框架考虑楼盖的组合作用，运用在低多层住宅中，一般都能满足抗侧要求。钢框架体系主要由梁、柱构件刚接而成，依靠梁、柱来承受竖向荷载和水平荷载。但是由于目前框架柱以H型钢为主，弱轴方向梁柱连接的刚性难以保证，因此设计施工时须慎重处理。此种结构体系侧向刚度较小，抗震性能差，建筑成本较高。2.1.3框架支撑体系在风载或地震作用较大区域，为提高体系的抗侧刚度，增加轴交支撑或偏交支撑效果很好。这种体系为多重抗侧体系，而且梁柱节点、柱脚节点可设计成铰接、半刚接，施工构造简单，基础主要承受轴力，体形较小，因此成为人们青睐的对象。当结构产生层间变形时，支撑承受水平力，从而使体系获得比纯框架结构大得多的抗侧力刚度，减少建筑物的层间位移。该体系用钢量相对较大，由于支撑杆件的存在往往影响墙体和门窗的布置。但此种结构因体系延性小、耗能能力也小。地震荷载作用下，支撑中的受压杆件容易发生压屈失稳，致使整个结构体系承载力降低并产生较大侧移。该体系主要是利用结构主体耗能，*终将导致主要结构杆件塑性变形过大，难以修复2.1.4框架剪力墙体系包括钢筋混凝土剪力墙和钢板剪力墙两种形式,一般用在低多层住宅中。此结构体系中，框架为主要承重骨架，剪力墙为结构的主要抗侧力体系。国外剪力墙多采用组合剪力墙，即在薄壁钢板剪力墙两侧增加混凝土板，混凝土板防止钢板的平面外屈曲，提高剪力墙的强度和耗能能力。此种体系中剪力墙属于刚性结构，而钢框架属于柔性结构，在地震作用下，剪力墙承担了绝大部分的水平力，有时高达90%，即使将钢框架做得较强，也难以从根本上改变这种局面，这种体系的二道防线的抗震能力很弱2.1.5交错桁架体系交错桁架结构体系的骨架由房屋外侧的柱子和高度为层高、跨度等于房屋宽度的桁架组成。在相邻柱上为上下层交错布置，楼板一端支承在桁架上弦杆，另一端支承在相邻桁架的下弦杆。垂直荷载则由楼板传到桁架的上下弦，再传到外围的柱子。该体系利用柱子、平面桁架和楼面板组成空间抗侧力体系，具有平面布置灵活、楼板跨度小、结构自重轻、经济实用、高效的特点。该体系横向可看成是支撑框架，纵向则可看成是无支撑框架，结构计算时可从横向和纵向分别单独对待。该结构体系在强震作用下的抗震性能很差，由于腹杆较早出现非弹性变形导致杆件承载力及刚度突然减小。现以一个钢结构厂房实例来分析其荷载，该厂房为三连跨，跨度为3*21m，柱间距为6m，屋面坡度为5％，檩条间距为1.5m，边跨檐口高度为11m，边跨为带5T的轻级工作制吊车，牛腿标高为8.400；中间跨檐口高度为16.000，中间跨为带32T的中级工作制吊车，牛腿标高为11.2m。柱底标高为-0.500，风荷载以武汉地区0.35kN/m2考虑。考虑恒载、活载、地震水平力1、1.2恒 1.2x0.5x活 1.3地震水平力（参考GB50011-2001中5.1.3和5.4.1）以上各荷载系数含义为：分项值系数x组合值系数，当荷载系数只有一项时，表示组合值系数为1.0。1、调查厂房的建筑布局，并与现存的原设计图纸进行对比，核查厂房当前布局和原设计的一致性；2、用钢卷尺抽查结构轴线、层高，抽查主要承重构件(梁、板、柱、墙)平面位置和截面外包尺寸、腹板厚度和高度、翼缘厚度和宽度等，网架轴线尺寸、杆件尺寸、连接构造等；用测厚仪测试钢构件腹板厚度、钢管厚度等，主要目的为测出厂房实际施工与设计要求的相符程度和结构构件几何施工误差，为后续结构承载力分析提供几何条件；3、采用里氏硬度法对厂房的钢材强度进行抽样测试；4、依据《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级》GB11345-1989，采用超声波探伤的方法对焊缝质量进行检测，对焊缝进行探伤分级，为后续结构承载力分析提供焊缝质量依据；5、各种节点连接检测，包括螺栓的数量和规格，排列方式，有无缺损和损伤等；6、对厂房的沉降监测资料等进行核查，根据*人民共和国行业标准《建筑变形测量规范》（JGJ8-2007），采用水准仪测量厂房整体的沉降或相对高差情况，采用经纬仪测量厂房四角棱线的倾斜量和抽查部分排架柱的垂直度，对柱和墙的垂直度进行测量，采用水准仪测量楼面相对不均匀沉降状况。

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