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鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的選型

2024-09-13
一、結(jié)構(gòu)體系的主要類型及特點(diǎn)
  1. 框架結(jié)構(gòu)
    • 特點(diǎn)：由梁和柱組成的框架體系，具有結(jié)構(gòu)簡單、傳力明確的特點(diǎn)?？蚣芙Y(jié)構(gòu)可以形成較大的室內(nèi)空間，布置靈活，適用于多種建筑功能。
    • 應(yīng)用場景：常用于多層和高層建筑，如辦公樓、商業(yè)建筑等。在工業(yè)建筑中也有應(yīng)用，特別是需要較大空間和靈活布局的車間。
  2. 門式剛架結(jié)構(gòu)
    • 特點(diǎn)：以門式剛架為主要承重結(jié)構(gòu)，屋面和墻面通常采用輕型材料。結(jié)構(gòu)形式簡潔，施工速度快，造價(jià)相對較低。
    • 應(yīng)用場景：廣泛應(yīng)用于工業(yè)廠房、倉庫等建筑，尤其是跨度較小、高度較低的建筑。
  3. 桁架結(jié)構(gòu)
    • 特點(diǎn)：由桿件組成的桁架體系，能夠跨越較大的跨度。桁架結(jié)構(gòu)的桿件主要承受軸向力，材料利用率高，結(jié)構(gòu)自重較輕。
    • 應(yīng)用場景：常用于大跨度的建筑，如體育場館、展覽館、火車站等的屋蓋結(jié)構(gòu)。
  4. 網(wǎng)架結(jié)構(gòu)
    • 特點(diǎn)：由多根桿件按照一定的網(wǎng)格形式通過節(jié)點(diǎn)連接而成的空間結(jié)構(gòu)。網(wǎng)架結(jié)構(gòu)具有空間剛度大、整體性好、抗震性能優(yōu)越等特點(diǎn)。
    • 應(yīng)用場景：適用于大跨度、大空間的建筑，如機(jī)場航站樓、會(huì)展中心等。
  5. 懸索結(jié)構(gòu)
    • 特點(diǎn)：以懸索為主要承重構(gòu)件，通過鋼索的受拉來承受屋面或樓面的荷載。懸索結(jié)構(gòu)具有跨度大、自重輕、造型美觀等特點(diǎn)。
    • 應(yīng)用場景：常用于大型體育場館、展覽館等建筑的屋蓋結(jié)構(gòu)，如北京工人體育場的屋蓋就采用了懸索結(jié)構(gòu)。
二、選型考慮因素
  1. 建筑功能需求
    • 空間要求：如果建筑需要大跨度、無柱空間，可選擇桁架結(jié)構(gòu)、網(wǎng)架結(jié)構(gòu)或懸索結(jié)構(gòu)。如果對空間布局要求靈活，框架結(jié)構(gòu)可能更合適。
    • 使用功能：對于工業(yè)建筑，要考慮生產(chǎn)工藝對空間、高度、荷載等的要求；對于商業(yè)建筑，要考慮人流量、采光、通風(fēng)等因素。
  2. 荷載情況
    • 豎向荷載：包括結(jié)構(gòu)自重、樓面活荷載、屋面活荷載等。根據(jù)荷載大小選擇合適的結(jié)構(gòu)體系和構(gòu)件尺寸。
    • 水平荷載：主要有風(fēng)荷載和地震作用。在高烈度地震區(qū)或風(fēng)荷載較大的地區(qū)，應(yīng)選擇抗震性能好、抗風(fēng)能力強(qiáng)的結(jié)構(gòu)體系，如框架 - 支撐結(jié)構(gòu)、網(wǎng)架結(jié)構(gòu)等。
  3. 跨度和高度
    • 跨度大?。簩τ谛】缍冉ㄖT式剛架結(jié)構(gòu)和框架結(jié)構(gòu)較為經(jīng)濟(jì)；對于大跨度建筑，桁架結(jié)構(gòu)、網(wǎng)架結(jié)構(gòu)和懸索結(jié)構(gòu)更具優(yōu)勢。
    • 高度要求：高層建筑通常采用框架 - 核心筒結(jié)構(gòu)或框架 - 支撐結(jié)構(gòu)，以提高結(jié)構(gòu)的抗側(cè)力能力。
  4. 施工條件
    • 施工場地：考慮施工場地的大小、地形地貌等因素。如果場地狹窄，可選擇預(yù)制程度高、安裝方便的結(jié)構(gòu)體系，如門式剛架結(jié)構(gòu)。
    • 施工技術(shù)：施工單位的技術(shù)水平和設(shè)備條件也會(huì)影響結(jié)構(gòu)選型。如果施工單位對某種結(jié)構(gòu)體系有豐富的施工經(jīng)驗(yàn)和先進(jìn)的施工設(shè)備，可優(yōu)先考慮該結(jié)構(gòu)體系。
  5. 經(jīng)濟(jì)成本
    • 材料成本：不同的結(jié)構(gòu)體系和鋼材規(guī)格價(jià)格不同，需要進(jìn)行經(jīng)濟(jì)比較。一般來說，門式剛架結(jié)構(gòu)和框架結(jié)構(gòu)的材料成本相對較低。
    • 施工成本：施工速度快、人工費(fèi)用低的結(jié)構(gòu)體系可以降低施工成本。例如，預(yù)制裝配式結(jié)構(gòu)可以減少現(xiàn)場施工時(shí)間和勞動(dòng)力需求。
  6. 美觀要求
    • 建筑造型：某些建筑對造型要求較高，結(jié)構(gòu)選型應(yīng)與建筑設(shè)計(jì)相協(xié)調(diào)。例如，懸索結(jié)構(gòu)和網(wǎng)架結(jié)構(gòu)可以創(chuàng)造出獨(dú)特的建筑造型。
    • 建筑外觀：考慮結(jié)構(gòu)的形式、色彩、質(zhì)感等對建筑外觀的影響，選擇符合建筑美學(xué)要求的結(jié)構(gòu)體系。
 天津市樂鐵鋼結(jié)構(gòu)有限公司