輕鋼結構特點以及發展趨勢

　　摘要：本文簡要介紹當今正蓬勃發展的輕鋼結構的概況，對它的適用范圍、主要優點、材料選型和設計中的注意點，均作了扼要介紹，對屈曲后強度利用、蒙皮效應等與一般鋼結構設計的不同點作了相應提示。俾使對輕鋼結構的特點有一較為完整的認識。


　　關鍵詞：輕鋼結構科技特點蒙皮效應

一、引言

　　自進入20世紀90年代以來，我國鋼結構建筑的發展十分迅速，特別是一些代表城市標志性高層建筑的建成，為鋼結構在我國的發展揭開了新的一頁。如世界第三高的上海88層、高420m的金茂大廈業已竣工，現已投入運營。據稱世界第一高度的上海浦東環球金融中心，95層高460m，建筑面積為31萬m2，現正在加緊建設中。由外商投資的大連總統大廈，正在加緊籌建之中，共95層，據稱建成后其高度將名列世界前茅。


　　輕鋼結構的發展則更是如火如荼，特別在工業廠房的建設中則更為迅猛。從鋼結構制造加施工企業數量的大幅增長就可窺見一斑，如上海市的鋼結構制造和施工單位已由原來的幾十家一下子發展到現在的400多家，單上海的寶鋼地區就有近百家的鋼結構制造廠。大好形勢下，如何因勢利導，抓好設計和施工質量，這是當前一個十分迫切的問題。本文擬就輕鋼結構的優點、材料選擇和設計中的注意點、塑性設計及腹板屈曲后強度的利用和蒙皮效應等作一概略介紹，利于讀者對輕鋼結構有一個比較全面的了解。


二、輕鋼結問及其適用范圍

　　所謂輕鋼結構通常是指由下列鋼材所構成的結構：①冷彎薄壁型鋼結構；②熱軋輕型鋼結構；③焊接或高頻焊接輕型鋼結構；④輕型鋼管結構；⑤板壁較薄的焊接組合梁及焊接組合柱而構成的結構。


1、適用范圍

　　根據我國目前情況來看，這種結構由于其用度廣、優勢明顯，已大量應用于單層工業廠房、多層工業廠房、辦公樓以及高層建筑中的非承重構件等。對單層工業廠房而言，通常以H型鋼，采用焊接連接作為梁柱，以C形或Z形輕鋼板作檁條，屋蓋系統或樓面系統用壓型彩色鋼板作面層，上面可澆混凝土，壓型鋼板既可作為鋼筋，必要時也可以再配鋼筋。墻面圍護也可采用單層或夾層壓型鋼板，夾層板內部可充填各種保溫層。


2、主要優點

　　⑴施工周期短：輕鋼結構的最大優點是所有構件均可以由工廠制作現場拼接安裝，對一般規模較小的工業廠房僅需45d至2個月，而若采用鋼筋混凝土建筑則要8～12個月左右。


　　⑵綜合經濟效益好：由于施工周期短，可以提前投入使用，提前獲取投資效益；更由于采用色彩鮮艷的彩色壓型鋼板，美觀華麗，改善了周邊環境的動態感；因為建筑物本身的自重輕，一般情況下不需要做樁基，可以節省投資；由于采用了聚苯已烯泡沫夾心板或單板加保溫棉等措施后，使保溫、隔熱和隔章等效果良好。彩色鋼板是以鍍鋅為基板又用硅酮作為表面，經兩除兩烘加工而成，耐久性也較好，根據目前我國的市場價格，輕鋼結構的造價已經低于鋼筋混凝土結構，當廠房的跨度越大時，其優勢更為明顯，這也是它賴以競爭的一大優勢。


　　⑶抗震性能好：由于鋼結構屬于柔性結構、自重輕，因而能有效地降低地震響應及災害影響程度，極有利于抗震。我國是一個多地震區國家，在地震區建筑中應多多推廣應用鋼結構，必可大大減少地震災害和人員傷亡。唐山地震的慘痛教訓應予記起。目前，天津市已正式啟動輕鋼結構住宅。


　　⑷宜于拆卸搬遷：一旦業主對所造廠址不滿意或外界環境發生意想不到的變化，則整個建筑可在很短時間內拆遷，損失極小，而所有這些是鋼筋混凝土建筑所無法具備的。


　　正是由于輕鋼結構的諸多優點，而且隨著近年來防火、防腐新產品的不斷出現，已較好地解決了輕鋼結構抗腐蝕性差的缺點，使得它在工業廠房以及民用設施中獲得了廣泛的應用。

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