钢结构发展新趋势

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1、钢结构的发展趋势之在建筑改造中的新应用随着经济的发展，原有建筑功能有时己不能满足新的要求，需要对它进行改造、扩建或加层。钢结构以其轻质高强、灵活快捷、施工简便、减少城市环境污染等优点，在这方而发挥着重要作用，实际应用日益增多。1某办公大楼天井加层1.1工程概况原有建筑物平面为［D字形，地上高7层为办公室，地下2层为书库，中间有4个22.5mx15m的天井，天井地面为±0.000,平面、剖面示意如图1所示图1建筑平、剖而m(a)建筑平而：(b)建筑剖而1-天井;2-天井加层原建筑为现浇混凝上无梁楼盖结构层高3.9m,柱网

2、7.5mx7.5m。混凝上圆柱直径700mm,圆柱顶托直径3400mm,混凝土楼板厚230mm,见图2、图3。根据要求，将4个天井各加2层，并加保温屋而。―<-2?—S卜•1-P1—I—-o—11A^i图2尺井加层上次钢梁平而mI主钢梁-次钢梁图3原建筑混凝土恻柱1・2钢结构加层方案采用焊接H型钢主次钢梁，上铺压型钢板混凝土组合楼板。主梁800mmx400mmx25mmxl2mm,次梁400mmx200mmx16mmx12mm0主梁间距7.5m,次梁间距2.625m,组合楼板厚145mm,压型板为U一200,板厚1.

3、0mm,栓钉为19x160mm,主梁通过钢套管柱帽直接连接在混凝土圆柱上。钢套管柱帽处在混凝土圆柱外包钢箍肋板上，见图4a。屋而采用双坡焊接H型钢梁，间距7.5m.梯条条间距2.5m.钢梁为600mmx200mmx16mmx12mmo梯条为300mmx100mmx6mmx6mm,上铺I00mm厚彩钢聚苯夹芯板，见图4b。图4加层楼板上梁与柱连接及屋而作法

4、图5加层屋面梁与混凝土柱连接I销幻鳥IW^：4漱KLI林13加层设计与施工首先对原有建筑的混凝土结构梁、柱、基础筹进行复核评定;然后就新加钢结构体系以及荷载对原有建筑的彫响进行计算（包括抗震验算）;最后对新加钢结构以及组合楼板的强度、刚度和节点连接进行计算。设计的重点是节点。主钢梁与钢套管柱帽为刚接，采用焊接。梁端弯矩和剪力通过钢套管柱帽传递给混凝土圆柱。钢套管受力较为复杂，应有足够的强度和刚度，设计为20mm厚钢板。竖向力则通过钢肋板传到混凝土圆柱根部，根部设钢板柱脚，与混凝土楼板用锚栓连接，见图6。i钢肋板按轴压构

5、件计算受力。屋血钢梁与钢套管柱帽的连接设计与主钢梁相同，但竖向力则由钢销钉直接传递给混凝土柱。设计时应对销钉的剪切承载力以及局部承压进行验算。施工的亜点也是连接。钢构件为混凝土连接处的尺寸必须现场测量，量体裁衣。钢构件、钢销钉与混凝土的女装缝必须用膨胀灌浆料灌缝，使其紧密结合，保证新加钢结构与原混凝十结构能共同工作。钢构件均在工厂预制，现场安装。钢梁与钢柱帽的连接焊缝为工地焊缝，次梁与主梁为螺栓连接。图6钢肋板柱脚平而1-钢肋板;2钢柱角板；3地脚锚栓2某厂房加跨工程概况某工厂原有两座厂房,分别为13.5m跨,7.76

6、m高、132m长和18m跨,10m高、162m长（20t吊车）两厂房屮间间隔14.340m,为露夭吊车跨，10t吊车，现需加屋盖，使其成为三连跨厂房，厂房剖而如图7所示图7厂房剖而示意1-原有厂房;2-改适后新增厂房2・2钢结构改造方案新加厂房屋盖采用焊接H型钢双坡屋面梁，梁截面为400mmx200mmxlOmmx6mm,上设C160mmx50mmx20mmx2.5mm標条，两端支承在原丿房混凝土边柱上。由丁原两座厂方-高一低，一•长一短，所以必须填低补短，在高侧柱增加钢牛腿，低侧柱顶上用钢柱接长。对于较短厂房，沿长向

7、增加H型钢柱。在考虑结构方案的同时，还应考虑建筑采光、通风和排水。在原低侧厂房一边上端的柱间设高侧通风窗。屋面采川0.6mm厚彩色压型钢板，每隔两个柱距，设一道采光板。屋面两侧设钢天沟排水。23加跨的设计与施工设计的第一•步是对原有的厂龙结构、地基进行检测、复核、评定;第二步是乂寸新加钢结构体系以及新加荷载对厂房的影响进行计算;最后是新加钢结构强度、刚度验算和连接计算。新加钢结构屋面梁两端按饺接计算，支承在原混凝土厂房的边柱上，见图7,支座反力作为荷载施加在原厂房上。高侧混凝土柱上的钢牛腿设计如图8,将牛腿钢板与混凝土

8、杠接触血的混凝土保护层去掉，需出丄钢筋，将钢牛腿的两个竖向肋板与主钢筋焊接，以承受竖向力。槽钢篩架与钢牛腿上平板焊接后，抱住混凝土柱，以承受水平力牛腿上平板设螺栓孔，屋而钢梁与螺栓连接。牛腿上平板厚20mm,竖肋板厚12mm},2个直径16mm连接螺栓。图S钢牛腿1-钢牛腿上平板；2钢牛腿竖肋板;3槽钢箍架;4-原混凝土柱钢筋在低