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钢结构是由钢制材料组成的结构,是主要的建筑结构类型之一。结构主要由型钢和钢板等制成的钢梁、钢柱、钢桁架等构件组成,并采用硅烷化、纯锰磷化、水洗烘干、镀锌等除锈防锈工艺。各构件或部件之间通常采用焊缝、螺栓或铆钉连接。因其自重较轻,且施工简单,广泛应用于大型厂房、场馆、层等领域。钢结构容易锈蚀,一般钢结构要除锈、镀锌或涂料,且要定期维护。
按国家电网通用设计要求,建筑结构型式包括钢结构、钢筋混凝土结构、砌体结构。综合考虑装配式建筑物材料供应条件、现场施工条件、环境气候等因素后,可因地制宜的选用装配式建筑结构型式。通用设计技术方案组合表、主要资金技术条件及基本模块划分表中的建筑面积指标均按钢结构建筑面积计列。
节能技术:轻钢结构为确保达到保温效果,在建筑物的外墙和屋面中使用的保温隔热材料能长期使用并能保温隔热。建筑轻钢结构住宅一般除了在墙的墙柱间填充玻璃纤维网格布外,在墙外侧再贴一层保温材料,有效隔断了通过墙柱至外墙板的热桥;楼层之间搁栅内填充玻璃纤维,减少通过楼层的热传递;所有内墙墙体的墙柱之间均填充玻璃纤维,减少户墙之间的热传递。
防火技术:轻钢结构一个关键的问题是防火技术的应用。建筑轻钢结构住宅在墙的两侧与楼盖的天花处贴防火石膏板,在墙体墙柱间与楼盖搁栅间填充的玻璃纤维对于防火与热传递起积极保护作用。
隔声技术:轻钢结构在内外墙及楼盖搁栅间填充玻璃棉,有效阻止了通过空气传播的音频部分,而对于通过固体传播的冲击声,作如下构造处理:对于分户墙用二道墙柱构成带有中间空隙的二道墙体;而对于吊顶用的固定石膏板的小龙骨,用带有小切槽的弹性构造以有效减少楼层间的固体声传播。
每平米钢结构造价(元/平米) = 每平米用钢量(公斤/平米) x 钢结构综合单价(元/公斤)。
钢结构建筑的每平米用钢量,跟建筑的使用功能、结构布置、建筑造型、建筑物需要承担的外部荷载和所处的地理环境等因素有关。
一般情况下,单层厂房的主结构用钢量25~100公斤/平米(按建筑面积计算),依据厂房的高度、跨度、结构布置、行车吨位、墙面屋面材料类型、外部吊挂重量、当地的风雪地震自然环境等因素有所不同。
多层厂房(建筑)的主结构用钢量35~150公斤/平米(按建筑面积计算),除了与单层厂房的影响因素相同外,各层楼面的设备运行重量和其他活荷载,也是重要影响因素。大跨度空间建筑,不同造型的建筑物用钢量差异比较大,没有明显的规律。
在变电站机械化施工设计中,构支架、装配式钢结构建筑物采用工程化加工,运输至现场后采用机械吊装组装。构支架、建筑钢结构钢柱等柱脚宜采用地脚螺栓连接,柱底与基础之间的二次浇注混凝土采用灌浆工具进行施工作业。
相关研究主要探讨了变电站装配式钢结构的设计、施工、安全管理、质量控制和BIM技术等方面的问题。在变电站工程设计中,钢结构被广泛应用,具有强度高、自重轻、抗震性能好、工业化程度高、施工周期短、可塑性强、节能环保等优点。在使用钢结构建造变电站时,需要根据具体的场地和设备要求进行钢结构的设计和施工,以确保其符合相关的规范和标准,并且需要注意施工过程中的安全隐患及质量控制等问题。BIM技术的应用可以提高施工效率和质量,是变电站装配式钢结构施工管理的重要手段。
格构式钢结构构架由矩形断面格构式柱和矩形断面格构式钢梁组成,梁柱主材铰接连接,结构体系为无支撑连续刚架。格构柱多为自立式结构,两端不设置端撑,其优点在于其整个结构均由型钢组成,节点采用螺栓连接,构件自重小,制作、运输方便;缺点是构件种类和数量较多给现场拼装带来许多不便,安装周期较长。