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冷弯薄壁C型钢的发展方向及抗震性能

发布者:鑫诺压瓦机 发布时间:2019-03-15 08:30
通常情况下,冷弯薄壁型钢是指用钢板或者是带钢在室温下弯曲成各种类型、形状的钢材,其具有良好的延性以及结构性能,现广泛的应用于房屋结构中,如擦条、柱、框架、围护结构等,冷弯薄壁型钢为厚度大致为1.5~6mm的带钢或者钢板,经过冷弯、冷轧或者是冷拔成型,而且同一截面的厚度都基本相同。
通常情况下,冷弯薄壁型钢是指用钢板或者是带钢在室温下弯曲成各种类型、形状的钢材,其具有良好的延性以及结构性能,现广泛的应用于房屋结构中,如擦条、柱、框架、围护结构等,冷弯薄壁型钢为厚度大致为1.5~6mm的带钢或者钢板,经过冷弯、冷轧或者是冷拔成型,而且同一截面的厚度都基本相同。如今,因冷弯薄壁型钢作为一种高效的、经济的钢材,因此在钢结构住宅方面己受到国内外广泛关注。冷弯薄壁型钢结构住宅的构件一般为C型钢(卷边槽型)和U型钢(普通槽型)两种截面形式,U型钢截面一般用在顶梁、底梁以及边梁;而C型钢一般用于梁柱构件。由于冷弯薄壁型钢构件种类数量较少,在设计、制作、安装等方面相对来说较为简便,另外,其材料利用率也高,用钢量也较省。
较先应用冷弯薄壁型钢的国家是美国,现在在美国冷弯薄壁型钢结构房屋己发展成为较具代表性的钢结构房屋,此类房屋住宅一般修筑2一3层,钢材多选用Q235钢或者是Q345钢。在美国,冷弯薄壁型钢作为原材料运用到房屋建筑中占美国建筑类钢结构用量的45%以上,且多用于低层的民用建筑中。另外,在日本、加拿大等发达国家,冷弯薄壁型钢结构房屋在近几十年也得到了大力的发展,通过许多的实验和理论研究,分析、推导得到了符合其自己国家的轻钢结构选型表。
我国对于冷弯薄壁型钢的研究源于上世纪70年代,但是将冷弯薄壁型钢应用于房屋建筑中仅可追溯到上世纪90年代。在21世纪初,我国引入了北美冷弯薄壁型钢结构体系,并制定了相应的标准规范,并随之建设起了一批轻钢结构建筑。
冷弯薄壁型钢自身有着诸多的优点,较为显著的有结构自重轻、抗震性能好、经济效益好、外观造型美观、能实现工厂化生产及施工等。然而,在我国冷弯薄壁型钢住宅发展过程中,也发现了其不少的问题。首先,冷弯薄壁型钢的设计,特别是在连接处的设计十分复杂,在大截面时会使得加工困难。另外,型钢的防火、防腐蚀的问题待解决,虽然结构简单,易于施工,但是其后期的维护的成本费用较高。其次,我国虽然在2003年实施了“冷弯薄壁型钢结构技术规范”,但由于冷弯薄壁自身推广程度不高,使得冷弯薄壁型钢发展缓慢,更新速度不足,未能找出一套适合于我国冷弯薄壁型钢结构的发展方向,相关的实验和理论也没有及时的跟上。在冷弯薄壁型钢结构设计时,设计用钢量过于保守,使得费用成本依然很高,未能体现出冷弯薄壁型钢的优越,所以深入的探析冷弯薄壁型钢结构中各个构件的承载力以及各构件之间节点连接设计,才能够使我国的冷弯薄壁型钢结构进一步的发展。
如今,钢结构房屋己经成为国内外应用和发展速度较快的新型建筑结构型式之一,广泛的用于各类工业和民用建筑中,钢结构具有施工速度快、建筑构造优美、用钢量少、造价便宜等优点。近年来,随着我国住宅建设的大力发展以及钢产量的大幅提高,钢结构住宅体系己经在国内受到了广泛的关注。钢结构住宅具有着工业化、大规模生产的特点。大力发展钢结构住宅,不仅可以促进建材、冶金、化工、机械等行业的发展,也能够促进国民经济的增长,较重要的还可以提高住宅建设水平和人民居住环境,这些优点都具有重要意义,符合我国制定的钢结构行业产业政策。
其中,装配式轻钢结构住宅被公认为世界上新型环保节能型住宅,这类住宅的主要结构构件为镀锌轻钢龙骨,其龙骨型钢的厚度一般在1.6mm以下。因装配式轻钢结构明显的区别于H型钢这类厚壁型钢结构,并且结构构件是由预制构件现场装配而组成。目前,有关装配式轻钢结构低层住宅体系在较近几年的时间里己经在我国逐步的发展起来,而大规模的研发工作、设计制作、建造安装钢结构住宅则是近几年才开始发展起来,相较于欧美国家以及日本起步较晚,在这些发达国家,装配式轻钢结构不仅仅改变了传统住宅的结构体系模式,而且完全替代了混凝土、砖及木材等建材,实现了一个标准化的设计、生产和施工体系,大大的降低了施工现场的人力劳动强度,明显缩短了施工工期,得到了广泛的推广和大力的普及。
装配式的轻钢结构住宅房屋具有着结构重量轻、抗震性能好的特点,而且其还有适应性强的地质条件、施工简洁方便、可移动、可拆卸、周转使用速率快等优点,近几年己成为我国各类临时建筑房屋中应用较为普遍的一种结构。相较于其他钢结构住宅,轻钢住宅结构体系有如下几个特点:
(1)能够合理布置区间。由于钢结构自身强度高,故在设计时允许使用大开间进行平面布置,从而能够使建筑的分隔做到更加的合理、方便、灵活,可形成无柱无梁的大空间。其次,由于梁柱构件的截面尺寸明显的小于其他类型的房屋,因此可以为住户带来更多有效地建筑使用面积。
(2)具有自重轻,抗震性能好的特点。装配式轻钢结构房屋与其他传统结构相比,在同等建筑面积的情况下,装配式轻钢结构房屋自重均为其他房屋的1/3以下。另外,因为钢材具有良好延性,能够大量的消耗、吸收地震带来的能量,故有较好的抗震性能,结构安全度较高。
(3)施工方便、周期短,且造价低。轻钢结构房屋突出的一个特点为其构件可以实现工厂化生产,加快了施工期间的速度,从而大大的减少了支模材料,一定程度上的减少了成本。再者,由于自重轻,可减少地基基础的建设以及材料的使用量,从而进一步的节约了施工成本。
(4)轻钢结构构件可实现循环使用,实现可持续发展。由于轻钢结构房屋是在施工现场进行装配的,故可以实现拆卸移动后继续使用,特别对于资源短缺的地区特别重要,实现了资源的循环使用。