資源描述：
《鋼結(jié)構(gòu)中大跨度造價分析.doc》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。
1、鋼結(jié)構(gòu)中大跨度造價分析摘要：本文結(jié)合工作經(jīng)驗，主要對鋼結(jié)構(gòu)大跨度屋蓋系統(tǒng)不同形式作出分析，并對加工、安裝以及后期維護作了闡述,總結(jié)了目前鋼結(jié)構(gòu)大跨度結(jié)構(gòu)常見的三種形式用鋼量的情況，影響原因，僅供同行參考。關(guān)鍵詞：鋼結(jié)構(gòu)；大跨度;屋蓋；造價我們對鋼結(jié)構(gòu)大跨度屋蓋系統(tǒng)最常采用的主要受力形式一般分為：①梁；②平面桁架；③空間網(wǎng)架；④空間桁架；⑤張拉弦結(jié)構(gòu)。由于對造價非常敏感的一般為常規(guī)建筑，對于超大跨度的建筑由于甲方可參考結(jié)構(gòu)很少，所以一般對造價并不太敏感，我們把跨度范圍鎖定在18m—36m范圍內(nèi)。雖然按照力學原則梁系結(jié)構(gòu)受力性能不如平面桁架，平面桁架受力性能不如空間桁架，空
2、間桁架不如帶預(yù)應(yīng)力的張拉弦結(jié)構(gòu)，但由于加工水平不同，對結(jié)構(gòu)本身的研究深度不同，所采用的計算假定不同，用鋼量卻反了過來。加工的復(fù)雜程度、施工的復(fù)雜程度，要求精度是從梁系結(jié)構(gòu)到張拉弦結(jié)構(gòu)越來越難。綜合以上因素，門式剛架項目及施工企業(yè)遍地開花，幾乎把屋架類的平面桁架，擠出了歷史的舞臺，而網(wǎng)架、空間桁架等，退居跨度非常大，屋面剛度或外觀有特別要求的公共建筑方面。1分析比較下面我們用大量的例子做數(shù)據(jù)分析比較，討論一下各種類別結(jié)構(gòu)在含鋼量，加工難度上的優(yōu)缺點。（由于空桁、張拉弦加工，施工難度很大，工程經(jīng)驗不豐富，暫不在本次考慮之內(nèi)）為了便于比較，外部荷載采用統(tǒng)一的標準，按一種最常見
3、荷載情況，風荷載采用0.45kN/m，雪荷載采用0.45kN/m,未注明柱距采用7.5m屋架類平面桁架。（1）含鋼量（第一排為跨度，第二排為含鋼量單位kg/m,第三排為考慮支撐后的含鋼量）柱距7.5mo根據(jù)雙跨，24X180X7.5（m）廠房計算支撐系統(tǒng)，含鋼量7.2kg/mo支撐系統(tǒng)跟柱距，跨度關(guān)系不太大。上表統(tǒng)一按7.2kg/m考慮，可見由于平面桁架力學模型占優(yōu),單從主構(gòu)上含鋼量是相當占優(yōu)勢的。但由于計算假定，計算理論的落后，嚴重影響了整體的含鋼量，經(jīng)計算發(fā)現(xiàn)支撐系統(tǒng)，所占的含鋼量非常大，綜合在一起一下就超過了門式剛架的含鋼量?，F(xiàn)在比較一下主構(gòu)，相同條件下應(yīng)力比0.
4、9（各部分基本都達到這個應(yīng)力比，經(jīng)過優(yōu)化）的門式剛架27X7.5含鋼量11.5kg/m,且采用的是Q345鋼。即使采用混凝土柱+鋼梁（雖應(yīng)用較多理論不太成熟）也要10.8km（雖然少了鋼柱，但由于柱端較難制成固端，往往采用簡支，受力性能不好，含鋼量并沒有減小太多，卻造成安裝的困難）。屋架有百分之十左右的優(yōu)勢。但門剛的支撐系統(tǒng)所占含鋼量只有1kg/m左右。這主要是因為門剛的計算假定認為屋的標條和隅撐即可充當平面外支點，而屋架必須采用上下弦單獨的剛性系桿，對于屋面支撐系統(tǒng)，門剛通過張緊的圓鋼,而屋架采用的是考慮受壓的角鋼，如果同樣采用壓型鋼板及冷彎標條，在沒有大型荷載的情況
5、下，屋架采用如此強的支撐系統(tǒng)是過于保守的。所以可以說目前常規(guī)做法及相關(guān)理論的滯后，造成屋架比門剛費鋼的假象。目前屋架有一定新的發(fā)展，例如不采用角鋼，省略節(jié)點板采用相貫焊接的薄壁鋼管相貫焊接屋架。2加工，安裝及后期維護這三個問題是屋架比較大的弱點，也是空間桁架和張拉弦結(jié)構(gòu)的一個大的弱點。屋架由于跨度大，不能整棉運輸，往往采用現(xiàn)場焊接拼裝，由于焊縫繁多，雙角鋼除銹存在大量死角，沒有簡單可靠的拼接節(jié)點，這樣加工量大，施工周期長，除銹麻煩，這就使得普通屋架，具有較大的劣式。但是如果采用冷彎鋼管屋架時，除了需要相貫切割，焊接機以外（價格較高一般企業(yè)不具備購買能力），其他的劣勢就不
6、難么突出了，此種屋架也可以采用法蘭式全栓接拼接節(jié)點，除銹面積小。只是視覺上略顯笨重。3平面網(wǎng)架⑴含鋼量（第一排為跨度，第二排為含鋼量單位血/?）可以看出采用網(wǎng)架在含鋼量上并沒有優(yōu)勢，這個現(xiàn)象非常奇怪，本身網(wǎng)架結(jié)構(gòu)體系是個非常合理的計算模型，并且釆用滿應(yīng)力設(shè)計，含鋼量卻非常高，仔細分析細節(jié)我們會發(fā)現(xiàn)有四個重要的原因。第一，網(wǎng)架有一個最小截面的要求，主要考慮的是初撓曲的因素。第二，網(wǎng)架由于加工量的考慮，桿件的種類不超過五種,考慮這樣兩個因素，即使采用滿應(yīng)力設(shè)計之后，仍有大量低應(yīng)力桿件。第三個，也是最重要的，為了安裝方便，采用了螺栓球這種特殊的節(jié)點，球體大小對受力并不貢獻（大
7、小只與桿件安裝距離有關(guān)）但卻占到整體含鋼量的10%?30%,這個無貢獻的部分比重很大。不過由于標條跨度小，往往比門剛的標條含鋼量低1kg/m—2kg/m。第四點，由于普通廠房一般為狹長體形，網(wǎng)架往往單向支撐，且柱本身的抗側(cè)剛度比較弱，這樣網(wǎng)架的受力模型往往趨近于支座可有限移動的單向受力體系，由于這個特點網(wǎng)架的空間受力特點往往發(fā)揮不出來造成含鋼量提高。上面的表格中網(wǎng)架的含鋼量指得是一般廠房采用的網(wǎng)架，實際上如果是公共建筑網(wǎng)格的尺寸往往是矩形或方形，且由于支撐網(wǎng)架的柱子通過框架梁和其他柱子聯(lián)合產(chǎn)生的抗側(cè)剛度很大，這時網(wǎng)架的含鋼量是相當?shù)偷?。?/p>
