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      3. 如何合理減少鋼結構工程用鋼量
        時間:2017-06-22 10:18:46
               

           我們都知道,鋼結構工程造價預算絕大部分取決于工程所用鋼量,為了節約成本,我們可以在鋼結構工程的哪些階段部分減少用鋼量?

          一、柱距選擇
          技術經濟比較表明,標準荷載作用下的最經濟柱是8~9m,超過9m時,屋面檁條與墻架體系的用鋼量增加太多,綜合造價并不經濟。這里標準荷載是指:屋面活載0.3KN/m2,基本風壓0.5KN/m2,當荷載更大時,經濟柱距應相應減少。對于帶有10噸以上行車的廠房,經濟術距應該是6~7m。
          在布置柱距時,如需采用不等柱距時,應盡量將端跨距布置得比中間跨小,這是由于端跨風荷載要比中間跨大,另外在采用連續檁條設計時,端跨的撓度及跨中彎距總是比其他跨要大。采用較小的端跨能使屋面檁條設計更方便節省。
          例1:建筑物長度 = 70m
          經濟柱距可。 1@7 + 7@8 + 1@7 或者 1@8 + 6@9 + 1@8
          例2:建筑物長度 = 130m,行車10噸
          經濟柱距可。 1@5.5 + 17@7 +1@5.5 或者 20@6.5
          二、合理跨度的確定
          不同的生產工藝流程和使用功能在很大程度上決定著廠房跨度,有的業主甚至要求輕鋼生產廠家根據自己的使用功能,確定較為經濟的跨度。在盡可能滿足生產工藝和使用功能上,應根據房屋的高度確定合理的跨度。一般情況下,當柱高、荷載一定時,適當加大跨度,剛架的用鋼量增加不太明顯,但節省空間,基礎造價低,綜合效益較為可觀。通過大量計算發現,當檐高6m、柱距為7.5m,荷載情況完全一致下,跨度在18-30m之間的剛架單位用鋼量(Q345-B)為10-15kg/m2,當跨度在21-48m之間的剛架單位用鋼量為12-24kg/m2,當檐高為12m、跨度超過48m時宜采用多跨剛架(中間設計搖擺柱),其用鋼量較單跨剛架節約40%以上,因此設計門式剛架時根據具體要求選擇較為經濟的跨度,不宜盲目追求大跨度。
          三、建筑物長與寬的選擇
          一般來說,在布置柱網時應遵循長度大于寬度的原則,能減輕剛架用鋼量,同時也能減少柱間支撐的風荷載,從而降低支撐系統的用鋼量。
          例1:建筑物尺寸為60×50m,則在布置廠房時應將60m作為長度方向,50m作為跨度方向,即:60(L)×50(W),而不是50(L)×60(W)。
          四、屋面坡度的選擇
          屋面坡度需要按照屋面板的構造與排水坡面長度及柱結構高度等綜合因素考慮確定,一般取1/10~1/30。研究表明不同的屋面坡度對剛架的用鋼量有較大的影響。
          以下我們通過對單跨42m,檐口高度為6m的在不同屋面破度下的用鋼量進行計算分析得出的結果:
          當屋面破度為0.5:10時,一榀框架重量為:3682 Kg
          當屋面破度為1.0:10時,一榀框架重量為:3466 Kg
          當屋面破度為1.5:10時,一榀框架重量為:3328 Kg
          當屋面破度為2.0:10時,一榀框架重量為:3240 Kg
          可以看出,對于單跨剛架,一種較好的減少剛架重量的方式是增大屋面坡度,坡度越大用鋼量越節省。
          然而對于多跨框架來說情況就不同了,坡度大反而會增加框架用鋼量,這是由于大的破度將導致內柱長度增加。當建筑物跨度較大時,破度增加能降低屋面鋼染的撓度。
          通過研究計算,較經濟的坡度為:
          多跨建筑: 1:20
          單跨,跨度小于45m: 0.5:10
          單跨,跨度小于60m: 1.5:10
          單跨,跨度大于60m: 2.0:10
          實際上,屋面坡度的選取還與建筑有無女兒墻有關系,坡度則增大將會導致女兒墻造價的增加。
          五、檐口高度選擇
          檐口高度對造價影響較大,主要表現為以下幾個方面
          1.檐口高度增加將導致墻面板面積增加,墻面檁條增加,同時柱的用鋼量也將增加;
          2.如果鋼柱無側向支撐(如中柱,或邊柱無法設置隅撐),則檐口高度對框架重量影響將更為突出;
          3.檐口高度增加,將導致作用在框架上的風荷載增加。如果檐口高度/建筑寬度 >0.8,為控制側向位移,有時甚至需要將柱腳由鉸改為剛接。
          檐口高度由以下因素決定:
          1.檐口處的凈高要求;
          2.有夾層時,夾層的凈高要求及夾層梁高度;
          關鍵詞:山西鋼結構 太原鋼結構

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