建筑工程结构体系在工程中的作用

时间:2023-01-17 00:38 作者:英亚体育app网站
本文摘要:当前,随着建筑业的大大发展、较慢建筑设计的拒绝更加低,对建筑结构的拒绝更高,从而明确提出了一些关于结构体系的所学。本文主要讲解了更加多应用于新型建筑结构中的体系,还包括:钢――混凝土混合结构、索张拉结构、索穹顶结构、膜结构和高效预应力结构展开阐述。 1.钢――混凝土混合结构 钢――混凝土混合结构是我国目前在高层建筑领域里应用于较多的一种结构形式。

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当前,随着建筑业的大大发展、较慢建筑设计的拒绝更加低,对建筑结构的拒绝更高,从而明确提出了一些关于结构体系的所学。本文主要讲解了更加多应用于新型建筑结构中的体系,还包括:钢――混凝土混合结构、索张拉结构、索穹顶结构、膜结构和高效预应力结构展开阐述。

    1.钢――混凝土混合结构  钢――混凝土混合结构是我国目前在高层建筑领域里应用于较多的一种结构形式。钢结构和混凝土结构各有所长,前者具备轻巧、强度低、延性好、施工速度快、建筑物内部净空大等优点,而后者刚性大、乏钢量较少、材料费省、屏蔽性能好。

综合利用这两种结构的优点为高层的建筑发展修筑了一条新途径。统计资料分析表明:高层建筑使用钢――混凝土混合结构的用钢量大约为钢结构的70%,而施工速度相等于全钢结构,在综合考虑到施工周期、结构闲置用于面积等因素后,混合结构的综合经济指标高于全钢结构和混凝土结构的综合经济指标。  钢――混凝土混合结构最先于1972年用作芝加哥的GatewayⅢBuilding(36层137米),我国至80年代才将钢结构用作高层建筑。

目前已竣工或开建的高层结构建筑中,有一半以上使用的是钢――混凝土混合结构。最近建设部和国家冶金工业局在施行的《建筑用钢技术政策》中,将钢――混凝土混合结构列入要大力推广的建筑新技术,可以意识到,混合结构在高层办公楼、学校、医院及住宅等建筑中将有较普遍的应用于。    2.索张拉结构  结构基本受力构件有三类:挤压构件、受弯构件和不受纳构件。

对于挤压构件,当构件长细较为大时,由于构件不会再次发生整体失稳,构件的起到无法充分发挥。对于受弯构件,由于构件横截面形变不均匀分布,横截面边缘的仅次于形变往往掌控构件的设计,使得构件材料无法充分发挥起到。只有不受纳构件,横截面的形变均匀分布,会再次发生整体失稳,如利用高强钢索制成不受纳构件,能最大限度地充分发挥不受纳构件的起到,提升结构的经济性。

  在结构体系中精妙利用张拉构件,融合少数刚性挤压构件,可包含受力合理的高效张拉结构体系,不仅承载力低、刚性大,且能使各种材料的强度皆获得很好的充分发挥。    3.索穹顶结构  索穹顶结构实质上是一种类似的索一膜结构,是近几年才发展一起的一种结构效率极高的张力构建体系,其外形类似于穹顶,而主要的构件是钢索,由一直正处于张力状态的索段包含穹顶,利用膜材作为屋面。

因此被命名为索顶。由于整个结构除少数几根压杆外都正处于张力状态,所以充分发挥了钢索的强度,只要能避免柔性结构有可能再次发生的结构肿胀,索穹顶结构之后无弹性失稳之虞,所以,这种结构重量极轻,加装便利,具备精致的造型,经济合理,被顺利地应用于一些大跨度和超大跨度的结构。

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    4.膜结构  膜结构是张力结构体系的一种。它以具备优良性能的坚硬织物为膜材,由膜内的空气压力受力膜面(充气式膜结构或所承式膜结构),或利用钢索或风性受力结构向膜内实产生张力(张力膜结构),从而构成具备一定刚性、需要覆盖面积大空间的结构体系。膜结构使用的薄膜材料,大多使用涂层织物薄膜,分成两部分,内部为基材织物,主要要求膜材的力学性质,获取材料的抗拉强度、抗撕裂强度等;外层为涂层,主要解决问题膜材的物理性质,获取材料的耐火、耐久性及透气、自洁性等,常用膜材一般为聚酯织物涂敷氯乙烯涂层膜材、玻璃纤维织物涂敷聚四氟乙烯涂层或有机硅树酯涂层膜材。

  膜结构具备如下特点:造型开朗典雅,富裕时代气息;可调重,合适大跨度的建筑,充分利用自然光,增加能源消耗;价格比较便宜,施工速度快;结构抗震性能好。    5.高效预应力结构体系  高效预应力结构是会用高强度材料、现代设计方法和先进设备的施工工艺建筑一起的预应力结构,是当今技术最先进设备、用途最甚广、最有发展前途的一种建筑结构形式之一。目前,世界上完全所有的矮小精尖的土木建筑结构都使用了高效预应力技术,如,大型公共建筑、大横跨牵引工业建筑、高层建筑、大中跨度桥梁、大型特种结构、电视塔、核电站安全壳、海洋平台等完全全部使用了这一技术。

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  与传统预应力结构比起,高效预应力结构具备以下一些特点:普遍使用高强度材料:目前国内预应力混凝土结构中常用的混凝土强度等级从C40一C80,甚至超过C100以上,形变钢绞线的无限大抗拉强度平均1860Mpa。按照现代设计理论设计,如抗震设计理论、延性设计理论等,通过合理确认结构预应力度和横截面配筋指数,大大提高了高效预应力结构的抗震性能、长时间使用性能等。

随着先进设备施工工艺的研发,近年来低吨位、大冲程千斤顶的应用于和多种锚固体系的研发等,为高效预应力结构的大规模推广应用获取了技术基础;高效预应力结构限于于大横跨和超大跨度、牵引以及使用性能低的结构,其应用于范围扩展到高层以及结构切换层、钢结构、基础、路面等结构领域。  近年来,高效预应力技术在我国发展很快,已制订专门的预应力结构设计、施工规程,工程中应用于的预应力结构体系也很非常丰富。典型工程实例有:面积仅次于的单体预应力工程是首都国际机场新的航站楼工程,每层建筑面积大约8.8万平方米。

总建筑面积大约35万平米,在混凝土板、墙、框架、柱以及钢屋架、钢梁和钢管网架中大量使用了预应力技术;柱网仅次于的预应力工程是深圳车港工程,标准层平面尺寸159103.5米,标准柱网1625米,总建筑面积9.5万平方米;仅次于的预应力钢桁架工程是北京西站主站房工程,该预应力钢桁架跨度45米,桁架上承40米低的中式门楼,门楼总重5400余吨;层数最多的预应力工程是广东国际大厦主楼,总计63层;高度最低的预应力工程是青岛中银大厦,总高度241米,58层,等等。  可以意识到,随着高性能预应力材料(高强混凝土、高强预应力筋、新型纤维塑料筋等)的推广应用以及结构设计理论的大大发展,新型、高效预应力结构体系将在我国二十一世纪大规模基本建设中充分发挥更加大的起到。.。


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