按國家電網(wǎng)通用設(shè)計(jì)要求,建筑結(jié)構(gòu)型式包括鋼結(jié)構(gòu)、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)、砌體結(jié)構(gòu)。綜合考慮裝配式建筑物材料供應(yīng)條件、現(xiàn)場(chǎng)施工條件、環(huán)境氣候等因素后,可因地制宜的選用裝配式建筑結(jié)構(gòu)型式。通用設(shè)計(jì)技術(shù)方案組合表、主要資金技術(shù)條件及基本模塊劃分表中的建筑面積指標(biāo)均按鋼結(jié)構(gòu)建筑面積計(jì)列。
下游行業(yè)對(duì)鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)的發(fā)展具有較大的牽引和驅(qū)動(dòng)作用,它們的需求變化直接決定了行業(yè)未來的發(fā)展?fàn)顩r。鋼結(jié)構(gòu)以其強(qiáng)度高、自重輕、抗震性能好、工業(yè)化程度高、施工周期短、可塑性強(qiáng)、節(jié)能環(huán)保等綜合優(yōu)勢(shì)。
防火技術(shù):輕鋼結(jié)構(gòu)一個(gè)關(guān)鍵的問題是防火技術(shù)的應(yīng)用。建筑輕鋼結(jié)構(gòu)住宅在墻的兩側(cè)與樓蓋的天花處貼防火石膏板,在墻體墻柱間與樓蓋擱柵間填充的玻璃纖維對(duì)于防火與熱傳遞起積極保護(hù)作用。
隔聲技術(shù):輕鋼結(jié)構(gòu)在內(nèi)外墻及樓蓋擱柵間填充玻璃棉,有效阻止了通過空氣傳播的音頻部分,而對(duì)于通過固體傳播的沖擊聲,作如下構(gòu)造處理:對(duì)于分戶墻用二道墻柱構(gòu)成帶有中間空隙的二道墻體;而對(duì)于吊頂用的固定石膏板的小龍骨,用帶有小切槽的彈性構(gòu)造以有效減少樓層間的固體聲傳播。
每平米鋼結(jié)構(gòu)造價(jià)(元/平米) = 每平米用鋼量(公斤/平米) x 鋼結(jié)構(gòu)綜合單價(jià)(元/公斤)。
鋼結(jié)構(gòu)建筑的每平米用鋼量,跟建筑的使用功能、結(jié)構(gòu)布置、建筑造型、建筑物需要承擔(dān)的外部荷載和所處的地理環(huán)境等因素有關(guān)。
一般情況下,單層廠房的主結(jié)構(gòu)用鋼量25~100公斤/平米(按建筑面積計(jì)算),依據(jù)廠房的高度、跨度、結(jié)構(gòu)布置、行車噸位、墻面屋面材料類型、外部吊掛重量、當(dāng)?shù)氐娘L(fēng)雪地震自然環(huán)境等因素有所不同。
多層廠房(建筑)的主結(jié)構(gòu)用鋼量35~150公斤/平米(按建筑面積計(jì)算),除了與單層廠房的影響因素相同外,各層樓面的設(shè)備運(yùn)行重量和其他活荷載,也是重要影響因素。大跨度空間建筑,不同造型的建筑物用鋼量差異比較大,沒有明顯的規(guī)律。
近年來,鋼結(jié)構(gòu)建筑在我國的應(yīng)用逐漸擴(kuò)大。雖然鋼結(jié)構(gòu)建筑具有強(qiáng)度高、自重輕、抗震性能好、工業(yè)化程度高、施工周期短、可塑性強(qiáng)、節(jié)能環(huán)保等優(yōu)點(diǎn),但同時(shí)也存在以下問題:
防火問題。鋼結(jié)構(gòu)的防火問題一直是鋼結(jié)構(gòu)建筑面臨的難題。在建筑輕鋼結(jié)構(gòu)住宅中,需要在墻的兩側(cè)與樓蓋的天花處貼防火石膏板,在墻體墻柱間與樓蓋擱柵間填充的玻璃纖維對(duì)于防火與熱傳遞起積極保護(hù)作用。
節(jié)能問題。輕鋼結(jié)構(gòu)為確保達(dá)到保溫效果,在建筑物的外墻和屋面中使用的保溫隔熱材料能長期使用并能保溫隔熱。建筑輕鋼結(jié)構(gòu)住宅一般除了在墻的墻柱間填充玻璃纖維網(wǎng)格布外,在墻外側(cè)再貼一層保溫材料,有效隔斷了通過墻柱至外墻板的熱橋。
施工問題。鋼結(jié)構(gòu)建筑的施工是一個(gè)大工程,需要大量的預(yù)算和協(xié)調(diào)。由于鋼結(jié)構(gòu)的建造需要精密測(cè)量和切割,所以需要高素質(zhì)的人員進(jìn)行施工。此外,鋼結(jié)構(gòu)在施工過程中還存在一定的安全隱患,需要嚴(yán)格控制。
建筑設(shè)計(jì)問題。由于鋼結(jié)構(gòu)建筑的設(shè)計(jì)需要考慮到鋼材的物理特性,而鋼材的物理特性比較特殊,所以在設(shè)計(jì)上需要更多的考慮和調(diào)整。此外,在不同的地區(qū)和場(chǎng)所,鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用也有所不同,需要根據(jù)具體情況進(jìn)行設(shè)計(jì)和施工。
維護(hù)問題。鋼結(jié)構(gòu)建筑在使用過程中需要進(jìn)行一定的維護(hù)和保養(yǎng),以確保其安全和耐久。維護(hù)包括鋼材的防腐、防銹、檢查和維修等方面,需要的人員進(jìn)行操作和維護(hù)。
相關(guān)研究主要探討了變電站裝配式鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)、施工、安全管理、質(zhì)量控制和BIM技術(shù)等方面的問題。在變電站工程設(shè)計(jì)中,鋼結(jié)構(gòu)被廣泛應(yīng)用,具有強(qiáng)度高、自重輕、抗震性能好、工業(yè)化程度高、施工周期短、可塑性強(qiáng)、節(jié)能環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)。在使用鋼結(jié)構(gòu)建造變電站時(shí),需要根據(jù)具體的場(chǎng)地和設(shè)備要求進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和施工,以確保其符合相關(guān)的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn),并且需要注意施工過程中的安全隱患及質(zhì)量控制等問題。BIM技術(shù)的應(yīng)用可以提高施工效率和質(zhì)量,是變電站裝配式鋼結(jié)構(gòu)施工管理的重要手段。
變電站鋼結(jié)構(gòu)裝配式與鋼筋混凝土方案的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較。通過對(duì)兩種方案的材料成本、施工周期、施工質(zhì)量和生命周期成本等方面進(jìn)行綜合分析和比較,鋼結(jié)構(gòu)裝配式方案的優(yōu)勢(shì)在于施工周期短、施工質(zhì)量高、可重復(fù)使用等方面,而鋼筋混凝土方案的優(yōu)勢(shì)在于材料成本低、抗火性能好、適用范圍廣等方面。因此,在選擇方案時(shí)需要根據(jù)具體的工程情況和要求進(jìn)行綜合考慮和取舍。
格構(gòu)式鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)架由矩形斷面格構(gòu)式柱和矩形斷面格構(gòu)式鋼梁組成,梁柱主材鉸接連接,結(jié)構(gòu)體系為無支撐連續(xù)剛架。格構(gòu)柱多為自立式結(jié)構(gòu),兩端不設(shè)置端撐,其優(yōu)點(diǎn)在于其整個(gè)結(jié)構(gòu)均由型鋼組成,節(jié)點(diǎn)采用螺栓連接,構(gòu)件自重小,制作、運(yùn)輸方便;缺點(diǎn)是構(gòu)件種類和數(shù)量較多給現(xiàn)場(chǎng)拼裝帶來許多不便,安裝周期較長。