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1、钢构造建筑设计相关论文范文钢构造建筑设计相关论文范文钢构造建筑是当代建筑中的重要组成部分,它的产生与发展已经历了一段200余年的历史,其技术理论、配套体系也日臻成熟与完善。下面是学习啦我为大家整理的钢构造建筑论文,供大家参考。钢构造建筑论文范文一:钢构造建筑浅析摘要本文扼要的阐述了钢构造的发展历程及建筑特点并讨论了目前钢构造设计主要面临的问题及解决措施。 关键词钢构造;钢构造特点;钢构造设计;构造材料钢构造是比拟广泛的一种建筑构造,随着社会的进步,一些有着特殊要求的钢构造应运而生,如:跨度较大的构造、荷载较大的构造、在地震多发区的房屋构造等,更是推动了钢构造建筑的发展。一、钢构造建筑的发展历史
2、钢构造的发展与国家的钢铁冶炼技术有着密切的关系。早在公元前200多年(秦始皇时代),我国就用铁建造桥墩,随之建造铁链悬桥,如400多年前(明代)云南的沅江桥等。18世纪欧洲工业革命以后,由于钢铁工业的发展,钢构造在欧洲各国的应用逐步增加,我国由于受封建主义的束缚,钢构造发展缓慢。1949年新中国成立以后,钢构造得到了空前的发展,建造了大量的钢构造工程,如1961年建成的北京工人体育馆;1967年建成的我国第一座大跨度平板网架构造北京首都体育馆屋盖构造。近些年随着社会的进步也建造了不少超高层建筑,如高420.5m的上海浦东金茂大厦,深圳地王大厦、广州新电视塔、天津津塔等,同时钢材生产的新技术、新
3、产品也日益增加,如彩钢压型板、彩钢复合板、拱形厂房及彩钢制品等的生产,使建筑构造充满当代化时代气息,实际证实钢构造建筑在我国更具有广阔的发展前景。二、当代钢构造的建筑优点1、重量轻、强度高:钢材的容重大,强度却很高。建筑材料中钢材容重与屈从点的比值最小,例如,在一样的荷载条件下,钢屋架重量只要同等跨度钢筋混凝土屋架的1/31/4,假如采用薄壁型钢屋架则更轻,只要1/10。因而,钢构造比钢筋混凝土构造能承受更大的荷载,跨越更大的跨度。2、材质均匀,有良好的塑性和韧性:与钢筋混凝土和木材相比,钢材的内部组织均匀,可视为各向同性材料,钢材的弹性模量大(E=2.06X105N/mm2),具有良好的塑性
4、和韧性。这些物理力学性能,最符合目前所采用的计算方法和构造分析中的基本假定,所以钢构造的实际受力情况与构造分析结果最接近,在使用中最安全可靠。3、钢构造工业化程度高、施工速度快:钢构造由各种型材和钢板组成,制作简便,准确度高,能批量生产。钢构造的工厂制作、工地安装的施工方法,可缩短施工周期,降低造价,提高经济效益。钢构造的工地拼装常用螺栓连接,不仅施工快速,对已建成的钢构造也易于拆卸、加固或改建。4、钢构造的密封性好:钢材组织致密,采用焊接连接可做到完全密封,一些要求气密性和水密性好的高压容器、大型油库、煤气罐、输送管道等板壳构造,最适宜采用钢构造。三、钢构造设计的思想和技术措施钢构造的设计应
5、该重视,贯彻钢构造的设计思想,做到技术先进、经济合理、安全适用、确保质量,因而钢构造设计应在下面设计思想的基础上进行:1、钢构造在运输、安装和使用经过中必须有足够的强度、刚度和稳定性,保证构造安全可靠;2、应该从工程实际情况出发,合理选用材料、构造方案和构造措施,应符合建筑物的使用要求,具有良好的耐久性;3、尽可能节约钢材,减轻钢构造重量;4、尽可能缩短制造、安装时间,节约劳动工日;5、可能条件下,尽量注意美观,十分是外露构造,有一定建筑美学要求。钢构造应因地制宜、量材使用,切忌生搬硬套。上述措施应结合详细条件进行方案比拟,采用技术经济指标都好的方案。此外,还要总结、创造和推广先进的制造工艺和
6、安装技术,注意施工的可行性。四、当代钢构造中建筑设计所面临的问题1、钢构造中建筑设计的防火问题:钢材虽为非燃烧材料,但钢不耐火,当建筑采用无防火保护措施的钢构造时,一旦发生火灾,很容易使建筑损坏,比方美国世贸中心大楼外墙是排列很密的钢柱,外包银色铝板,在美国911事件中两个塔楼分别受飞机撞击后所产生的大火使钢材软化,最终导致大楼倒塌。钢构造建筑需考虑更多的防火因素,下面为两种常用构造防火措施:一是采用钢管混凝土构造(混合构造);二是根据钢构造的部位不同分别采用厚型或薄型的防火涂料,并在露明部位加涂装饰漆。2、钢构造中建筑设计的防腐问题:钢材假如长时间暴露在室外,必然会生锈老化,其本身承载力会下
7、降,建筑的美观也会受影响,因而防腐问题也是钢构造设计需要解决的常见问题。目前的做法主要是采用新型防腐和构造材料。在设计中设计师对钢构造建筑都做出十分的要求,比方涂刷防锈、防火涂料等。另外对钢构件施工也有明确的要求,比方构件出厂前涂环氧富新一道;钢构造安装调整后,将其清洗干净,然后再补刷中间漆,两道面漆,使总漆膜厚度到达120-150微米。3、钢构造中建筑物理问题: (1)保温。建筑的保温措施主要集中在外围护构造上,而目前有效期解决办法有两种:1)研制、优化保温材料的构造,提高建筑热环境性能。2)防止保温材料凝结水,采用外保温和中间保温作法。 (2)吸音。在一些建筑大厅中,尤其是在音乐厅等要十分
8、考虑声音这个因素的设计中,需要综合考虑材料的使用。目前广泛地应用于音质设计和噪声控制的解决途径的非吸声材料制成某种吸声构造或使用本身具有吸声特性的材料。 (3)隔音。噪声与建筑密不可分,噪声污染的防治与治理已经成为建筑声学重要的组成部分。有平静要求的房间,如录音室、演播室、客房等对隔声、隔振要求非常高的建筑,需要专门的声学设计。对于旅馆、公用建筑、民用住宅等,为知足人们对平静的要求,一般使用隔声性能较好的材料或构造,如砌块、混凝土墙等,观察部分使用隔声窗,进出部分使用隔声门或吸声迷道等。五、结论钢构造的众多优点使得钢构造产业有着广阔的发展前景,但钢构造的缺点也制约着钢构造产业的前进步伐,怎样经
9、济、有效的解决钢构造中的缺乏,将是钢构造发展的首要问题。参考文献: 1王肇民.建筑钢构造设计.同济大学出版社,2001 2陈志华.建筑钢构造设计.天津大学出版社,2004 3黄呈伟孙玉萍钢构造基本原理.重庆大学出版社,2002.钢构造建筑论文范文二:探究建筑钢构造设计摘要工业化进程加快的同时推动了住宅建筑钢构造体系的快速发展,本文围绕建筑钢构造设计,主要分析了建筑钢构造设计特点,建筑钢构造设计原则,建筑钢构造设计问题及对策。 关键词建筑钢构造设计中图分类号:TU528文献标识码:A文章编号:1009-914X(2021)25-0125-01伴随着科技的快速发展,在房屋建筑中广泛使用了新型材料。
10、由于高层建筑与高耸大跨度构造中具有的优越性,使其在非寓居建筑领域获得愈加广泛的应用,这同时也成为二十一世纪建筑行业的重要发展方向。一、建筑钢构造设计特点1.钢构造材料具有较高的强度,塑性与韧性要比其他钢材建筑材料好,例如与木材、砖石作比拟,其强度要高出很多。因而,在大跨度和大荷载的构造构件中频繁使用。钢材的特点还有良好的塑性与韧性。良好的塑性,在一定的条件下构造不会由于超载而产生断裂;良好的韧性,构造能够很好的适应动力荷载。钢构造具有的延伸性与吸能力还令其抗震性能特别优越。另一方面,钢材具有极高的强度,制作的构件截面极小且薄,遭到压力时能够符合稳定的要求,有时无法充分发挥强度。2.均匀的材质,
11、钢材内部组织特别接近向同性和匀质,同时在一定的应力幅度范围内几乎是完全弹性的。因而,钢构造实际的受力状况比拟符合工程力学计算的结果。在冶炼与轧制经过中钢材的质量能够获得特别严格的控制,材质在极小的范围内波动。3.钢构造的制造比拟简便,施工时间比拟短。钢构造需要的材料比拟单纯并且属于成材,加工特别简便,并且利用机械进行操作,因而,通常在专业的金属构造厂将钢构造制作为构件,具有较高的准确度。在工地上拼装构件,能够使用安装便捷的普通螺栓和强度较高的螺栓,有时候还能够在地面上进行拼装及焊接成比拟大的单元之后进行吊装,以便能够尽量缩短施工时间。除此之外,已经建好的钢构造进行加固和改建也比拟容易,采用螺栓
12、对构造进行连接时能够根据需务实施拆迁。二、建筑钢构造设计原则钢构造设计必须具有充足的强度、刚度以及稳定性,整体构造到达可靠和安全要求;构造应当知足建筑使用的要求,具有较好的耐火性;设计构造方案尽量节省材料,减轻钢构造本身重量;最好能够缩短制造与安装的时间,节省工作日;钢构造构件应当方便维护和运输;在有可能的条件下,尽可能保证美观,尤其是外露构造,需要符合建筑美学的要求。根据以上原则,结合实际情况的各项要求,整体考虑构造具有的经济性、设计特点和施工合理性等。1.梁柱体系。平面一般利用梁柱普通体系。梁使用热轧焊接钢梁,焊接柱为箱型钢柱,设计整个构造为刚性框架构造,由梁、板和柱承当竖向荷载。框架中的
13、梁和柱、梁和基础全部根据刚性进行设计连接,现场利用高强螺栓与焊接共同发挥连接作用。2.抗剪设计。计算分析表明,在整体水平荷载与地震力发挥作用下,上述局部构造体系的刚度比拟弱,因而需要利用布置中心很好的抵抗水平上的荷载。钢框架剪力墙构造系统中间部分的楼梯和电梯之间利用钢筋混凝土剪力墙,以便能够很好的抵抗水平外力造成的冲击。3.楼盖体系。各层楼盖通常使用钢筋混凝土,根据构造计算楼盖厚度为110mm,在计算构造中,该楼盖具有足够的厚度,符合无限刚性的平面假定。三、建筑钢构造设计问题及对策 (一)独立基础设计荷载取值不恰当多层钢筋混凝土框架建筑大部分使用独立基础,当主要地基受力层没有软弱粘性土层时,没
14、有到达8层并且高度不会超过25米的民用框架房屋或者多层框架厂房,能够不验算地基与基础的抗震承载力。也就是讲,在8度之内的地震区域,大部分多层钢筋混凝土框架房屋能够不实行地基与基础的抗震能力的检验。可是设计这些房屋的基础时应当考虑风荷载造成的影响。整体计算多层钢筋混凝土框架房屋时,必须记录风荷载,不要由于风荷载不发挥作用就不进行考虑。 (二)基础构造施行的设计为了确保构件具有的延性,应当在梁内配置符合要求的钢筋。耐火极限是两小时,预应力筋无粘结的保护层厚度应超过40mm。当前高层断肢剪力墙系统出于埋置深度的考虑,通常会设计地下室。基础则会利用桩筏基础。如何对桩实行合理造型,将会对地下室的整体设计
15、产生重要的经济影响。比方某一建筑工程,上部十九层带地下室,经过具体勘察,能够选择25米的预应力管桩,单桩桩长是34米,承载力特征值是900kN。使用25米桩共计290根,使用34米桩共计200根。通过比拟桩身分析两种设计方案,总体桩延米数量相当,可是需要满樘布置25米桩,筏板厚度需要1200mm,而34米桩则采用墙下布置,能够将筏板减少到900mm,具有显著的经济性。因而,应当对基础选型的设计方案进行比拟,才能够确定最终的合理经济方案。 (三)平面构造设计一般来讲,针对高层建筑,除了特殊的设计要求以外,高层建筑物不合适应用不规则的平面设计,应当尽量要求形状规则和简单,尽量均匀分布的承载力与刚度
16、。对于不同抗震等级的建筑,其平面和突出部位尺寸的数值都应当在合适的范围内,同时最好不要使用重叠角部的平面图形。设计抗震构造时,高层建筑物应当尽可能调整布置构造与平面形状,防止出现防震缝。当必须设计防震缝时,针对框架构造来讲,高度不会超出15米时,缝宽不应当比100mm小,当高度已经超过15米时,应根据不同程度的烈度适当增加高度。断肢剪力墙在高规中详细是指不超过300mm的截面厚度,各肢截面的厚度与高度比值超过4但是不会超过8的剪力墙。根据实验获得的数据以及经历得出的数据,在高层建筑中对短肢剪力墙的应用增加了较多的限制,因而,在建筑钢构造设计经过中,设计人员需要尽量或者不使用短肢剪力墙。 (四)
17、竖向设计构造高层建筑物中最为重要的就是竖向构造,他对建筑物整体质量造成了直接影响。高层建筑物竖向应当尽量的均匀和规则,避免产生较大的内收和外挑。为了确保中心的稳定性,建筑物整体竖向构造应当属于上小下大的造型,同时逐步发生变化。假设竖向构造不垂直或者并不是规则的上小下达的造型,此时就要单独外加设计来保证整体建筑物的平衡,维持稳定性。建筑物假设属于竖向内收造型,站在抗震角度分析,建筑楼层侧向上的刚度应超过上一楼层的70%。 (五)楼盖设计构造高层建筑物中的楼盖设计,也会对整体建筑物质量造成影响。很多公司出于对成本的考虑,一般选择楼板预制作,这样就会增加建筑物抗震设计风险。国家明确规定,当高层建筑物超过50米时,高层建筑物的复杂构造应当使用现浇楼盖设计,混凝土等级强度不能小于C20。 (六)设计抗震等级高层建筑物愈加应当重视合理设计抗震等级,设计抗震时,建筑混凝土钢筋构造构件应当根据抗震设防分类、强烈程度、构造类别等采取不同的抗震级别,并且应当知足对应的构造要求。结束语我们能够看出,我国高层建筑钢构造住宅正在高速发展,可是从设计构造到安装制作等各个环节我们与外国建筑水平存在着比拟大的距离。作为设计人员应对高层建筑的钢筋混凝土构造进行更深一步的研究,提高我国建筑钢构造设计水平。钢构造建筑论文
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