轻型钢结构房屋设计中的误区(优选3篇)
轻型钢结构房屋设计中的误区 篇一
随着城市化进程的快速推进,轻型钢结构房屋作为一种新型建筑材料,逐渐受到了人们的关注和应用。然而,在轻型钢结构房屋的设计中存在一些常见的误区,如果不加以正确的认识和解决,可能会导致房屋的结构安全和使用寿命的降低。本文将从设计角度探讨轻型钢结构房屋设计中的误区,并提出相应的解决方案。
第一,对于轻型钢结构房屋的设计者来说,一个常见的误区是忽视了地基的设计。轻型钢结构房屋相比传统的混凝土结构房屋,由于自身的轻便性,对地基的要求相对较低。然而,这并不意味着地基可以忽视。地基是房屋的基础,它在承受房屋自身重量以及外部荷载时发挥着至关重要的作用。因此,在轻型钢结构房屋的设计中,需要对地基进行充分的调查和评估,确保地基的承载能力和稳定性,以避免房屋出现沉降或倾斜等安全问题。
第二,另一个常见的误区是忽视了房屋的隔热和保温设计。轻型钢结构房屋相比传统房屋,由于材料的特性,其热传导系数较大,导热性能较强。因此,在轻型钢结构房屋的设计中,需要注重隔热和保温措施的设置,以提高房屋的能源效益和舒适性。常见的隔热和保温措施包括在墙体和屋顶中设置保温层,选择适当的保温材料,以及合理设计门窗的密封性等。通过这些措施,可以有效减少热量的传递,提高房屋的保温性能,降低能源的消耗。
第三,还有一个常见的误区是忽视了轻型钢结构房屋的防火设计。轻型钢结构房屋由于材料的特性,其抗火性能相对较差,容易受到火灾的侵袭。因此,在轻型钢结构房屋的设计中,需要注重防火措施的设置,以提高房屋的安全性。常见的防火措施包括在墙体和屋顶中设置防火层,选择具有良好阻燃性能的材料,以及合理设计房屋的逃生通道等。通过这些措施,可以有效延缓火灾的蔓延速度,提高房屋的抗火能力,保护人们的生命财产安全。
综上所述,轻型钢结构房屋设计中存在一些常见的误区,如忽视地基设计、隔热保温设计和防火设计。为了保证轻型钢结构房屋的结构安全和使用寿命,设计者应该对这些误区有一个正确的认识,并提出相应的解决方案。只有这样,轻型钢结构房屋才能真正发挥其优势,为人们提供一个安全、舒适和环保的居住环境。
轻型钢结构房屋设计中的误区 篇二
随着人们对于环保和可持续发展的重视程度的提高,轻型钢结构房屋作为一种环保、节能的建筑材料逐渐被广泛应用。然而,在轻型钢结构房屋设计中,仍然存在一些常见的误区。这些误区如果不加以解决,可能会导致房屋的结构安全和使用寿命的降低。本文将从设计角度探讨轻型钢结构房屋设计中的误区,并提出相应的解决方案。
首先,一个常见的误区是忽视轻型钢结构房屋的抗震设计。轻型钢结构房屋由于材料的特性,其抗震性能相对较差。因此,在轻型钢结构房屋的设计中,需要注重抗震措施的设置,以提高房屋的抗震能力。常见的抗震措施包括增加房屋的刚度和强度,设置适当的连接件,以及采用合理的结构布局等。通过这些措施,可以有效减少地震对房屋的破坏,保护人们的生命财产安全。
第二,另一个常见的误区是忽视轻型钢结构房屋的声音隔离设计。轻型钢结构房屋由于材料的特性,其声音传递性能较强。因此,在轻型钢结构房屋的设计中,需要注重声音隔离措施的设置,以提高房屋的居住舒适性。常见的声音隔离措施包括在墙体和屋顶中设置隔音层,选择具有良好隔音性能的材料,以及合理设计房屋的布局等。通过这些措施,可以有效减少噪音的传递,提高房屋的居住质量,提供一个安静和舒适的居住环境。
第三,还有一个常见的误区是忽视轻型钢结构房屋的防水设计。轻型钢结构房屋由于材料的特性,其防水性能相对较差。因此,在轻型钢结构房屋的设计中,需要注重防水措施的设置,以防止房屋受到水的侵蚀和渗漏。常见的防水措施包括在墙体和屋顶中设置防水层,选择具有良好防水性能的材料,以及合理设计房屋的排水系统等。通过这些措施,可以有效防止水的渗透,保护房屋的结构安全和使用寿命。
综上所述,轻型钢结构房屋设计中存在一些常见的误区,如忽视抗震设计、声音隔离设计和防水设计。为了保证轻型钢结构房屋的结构安全和使用寿命,设计者应该对这些误区有一个正确的认识,并提出相应的解决方案。只有这样,轻型钢结构房屋才能真正发挥其优势,为人们提供一个安全、舒适和环保的居住环境。
轻型钢结构房屋设计中的误区 篇三
轻型钢结构房屋设计中的误区
【摘要】轻型钢结构房屋广泛应用于工业生产工程中,为业主了提供大跨度大空间,满足业主的生产工艺流程的要求。本文对设计中的抗风柱、屋面板、檩条、吊车梁等方面做了论述。
【关键词】 轻型钢结构房屋;抗风柱;屋面板及檩条;吊车梁;柱间支撑;主钢材质的选择
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轻型钢结构房屋相对于混凝土结构而言其造价要低,施工工期短,同时能提供大的工作空间,满足生产工艺流程,因而常被作为厂房和车间等房屋的首选结构形式。在多年的设计实践中,认为轻型钢结构房屋设计在此方面存在一些误区。
1. 抗风柱设计
有的认为抗风柱作为端排刚架的支点,限制了刚架的垂直变形,产生与中排刚架的垂直变形不一致,因而弊大于利。实际上即使不设抗风柱,因为端排刚架荷载与中排刚架荷载值不同,端排刚架垂直变形与中排刚架垂直变形两者也不一样的。另外檩条与刚架连接是铰接,边跨檩条两端沉降允许有差值,屋面板也能适应边跨檩条两端沉降的差值,设计了抗风柱对抗地震和风的水平荷载有较大作用。
2. 屋面檩条应不等距设计
在屋面檩条的设计中,现在做法通常是檩条等间距布置,檩条对屋面而言是等跨支座,如跨度18米以上的.钢架多为双坡,每坡屋面板在9米以上。根据檩条的布置,屋面板多按五等跨的连续板设计,其结果是屋面板端跨的跨中弯矩比中跨的跨中弯矩大得多,按端跨跨中弯矩选用屋面板的话,则中跨的屋面板就不能充分发挥作用。对檩条的线荷载又以屋面板的第二支座反力为依据,第二支座反力是五跨续板中支座反力最大的支座,以此反力来设计檩条,此时只有屋面板第二支座的檩条能充分发挥作用,中跨支座檩条承载能力富裕较多,不能充分发挥其作用。为此建议檩条采用不等跨布置,檩条的布置在段跨间距减少,而在中间跨处放大以使屋面板的端跨弯矩和中部跨弯矩比较接近,或由于不等跨布置使屋面板支座反力比较接近,这样能充分发挥屋面系统的材料性能,降低单位用钢量,从而降低成本。
3. 有的吊车梁可不设计制动桁架
我们在设计中经常见到一些轻钢结构厂房,其跨度在24米内,且吊车为5~20吨,吊车梁跨度为6~8米之间,有相当一部分设置了制动桁架;更有甚者跨度10米,吊车仅3吨,吊车梁跨度6米也设置了制动桁架。根据我的经验,类似以上吊车吨位和跨度的轻型钢结构厂房可不设置制动桁架,在《规程》[1]中规定轻钢结构厂房只能设中、轻级工作制桥式吊车,且起重量不大于20吨。这时只要满足吊车梁的强度和变形,同时在横向水平刹车力的作用下满足吊车梁的侧向稳定要求即可,当有必要时可适当加大吊车梁上翼缘的宽度来保证其稳定性。不设置制动桁架不仅可以减少安装工作量还可以降低造价。
4. 柱间支撑
一些轻型钢结构厂房关于柱间支撑的设置多为角钢剪力撑,每一肢均同时满足受压和受拉的长细比要求,这样导致设计的柱间支撑截面较大。对于轻型钢结构厂房的围护墙体多为压型钢板加保温材料,对柱顶的位移限值不是很严,并且吊车吨位不大,纵向水平刹车力也较小,尽管有风载和地震作用,可设置剪刀式钢筋拉杆来替代角钢剪力撑,剪刀式钢筋拉杆只考虑受拉而不考虑受压。钢筋的直径可根据纵向水平力之和来确定,但要求必须将钢筋拉紧,使之能够传递纵向水平力。用剪刀式钢筋替代角钢剪力撑给制作和安装带来很大的方便。
5. 主钢材质的选用并非钢材强度越高越省材料
在一些招标
文件中经常见到要求钢架材质为Q345钢材的条款 ,这些建设单位认为材质的设计强度越高,构件尺寸越小,这样就越省钢材,就会降低造价。这种考虑有其局限性,不是对所有的钢结构都实用。因为钢结构在设计时要满足考虑强度设计、刚度和稳定性要求,同时设计时需考虑的因素很多,如建筑物的跨度、高度、风载、地震烈度、场地类别和是否有吊车及吊车的吨位等。对于非地震区和地震烈度低的地区如果风载较小和跨度较大时,其构件的内力较大,这时以强度控制为主,这种情况下采用高强度的钢材倒是可以降低造价;但对于地震烈度高而且风载较大地区,设计时往往是由刚度控制为主,材料强度即使再高也得保证构件有足够的构件截面,才能有足够的刚度满足变形要求,此时如果还是采用高强度的钢材,就会造成不必要的浪费了。6. 雪荷载及活荷载的确定
设计人员在实际设计工程时一般都是采用软件进行计算的,但模型、参数如何假定和采用最为关键,如荷载的选用问题,对于雪荷载,软件一般都是按均布荷载输入的,没有考虑《规范》[2]中屋面积雪分布系数,对于双坡屋面及高低跨相邻的屋面,不考虑雪荷载的不均匀系数,会给工程带来了安全隐患。尤其北方雪荷载是屋面的主控荷载,如何确定雪荷载分布参数就格外重要。因此在设计时尤其是在高低跨相邻的钢结构建筑物时即使程序没考虑雪荷载的不均匀系数也得人为自行调整,以保证结构的安全。其次活荷载确定也是很关键的,如果说在计算整榀刚架时活荷载按《规程》[1]取0.3KN/m2还有据可查的话(虽然这与《规范》[2]中的0.5KN/m2有矛盾),那么在计算檩条等构件时,如果活荷载也按0.3KN/m2计算的话那就大错特错了,由此可见活荷载的选取也要根据对象来具体对待,这个可以在一些图集(如中南标《门式刚架轻型房屋钢结构(04ZG501)》)中就可以体现出来的。
7. 结束语
以上仅是本人在设计中的几点心得体会,但愿能起到抛砖引玉的作用,愿各位同行从大局着眼,从细微入手,把钢结构设计做得更加合理。
参考文献
[1]CECS102:2002.门式刚架轻型房屋钢结构技术规程
[2]GB50009-2001.建筑结构荷载规范
[3]GB50017-2003.钢结构设计规范