主体结构自重轻,降低造价成本。主体结构不同,基础的费用也不同。钢混与全混两种体系中,全混凝土结构基础造价高。而钢管混凝土混合结构虽然用钢量大,但混凝土用量减少了很多,使得结构自重显著减轻,从而节省了基础造价。由于自重轻,使得结构自身承受的作用减小,在同样满足现行***规范的前提下,可以相对节省更多的建造成本,这一点越是在高烈度地区体现得也就越显著。
空间布置灵活,节能保温效果好。由于钢结构住宅采用梁柱体系,套内无承重墙体,空间通透,有利于空间的灵活布置,可满足多层次住户的需求,也为住户根据不同时期的人口结构调整房间布局提供了大便利。再加上钢结构住宅开窗不受限制,采光通风效果好,可为人们提供更加安全舒适的生活空间。钢结构住宅节能保温效果好,在使用期间,冬天可为住户节省取暖费用,夏天可为住户节省降温开支。
增加使用面积。钢结构住宅的有效使用面积较传统形式住宅增加4%~8%,这实际上增加了建筑物的使用价值。使用面积的增加,既能为开发商增加收益,也能让住户住得更加舒适。
钢结构建筑能体现绿色建筑理念。钢材可以循环生产利用,工厂预制化生产、施工现场组装可以实现施工过程无污染、零排放,真正体现出绿色建筑的理念。
钢结构工业化程度高,施工速度快。钢结构所用的材料单纯,且多是成品或者半成品材料,加工比较简单,并且能够使用机械操作,易于定型化,标准化,工业化生产程度高。因此钢构件一般在***化的金属构件加工厂制作完成,精度高,质量稳定,劳动强度低。钢构件在工地拼装时,多采用简单方便的焊缝连接或者螺栓连接,钢构件与其他材料构件的连接也比较方便。有时钢构件还可以在地面拼装成较大的单元,甚至拼装成整体后再进行吊装。可以显著降低高空作业量,缩短施工工期,使整个建筑更早的投入使用,不但可以缩短资金流动周期,并且提前收入***回报,综合效益高。
钢结构设计应考虑的具体因素
(1)在保证结构安全可靠的前提下,实行功能兼并,即一个构件同时承担多种功能,考虑结构的空间作用。例如可由屋面檩条兼屋面支撑的系杆,利用屋面檩条作为屋架下弦隅撑的支承梁等。
(2)充分利用钢材的强度潜力。宜尽量多采用受拉杆件、少采用受压杆件的结构,并尽量减小受压杆件的计算长度。对轻型结构可考虑采用薄壁杆件结构,例如天窗架、轻型屋架可考虑采用薄壁方钢管结构等。
(3)避免形成应力集中现象。在低温条件下工作的结构或直接承受力荷载作用的结构,对应力集中的不利影响十分敏感,往往是引起脆性***的根源。故在设计中应采取相应的措施以减小应力集中现象。如可采用性能优良的钢材,避免截面的突然改变(截面改变处设过渡段或采取加强构造措施,不能仅由静力计算决定),避免出现不规则的槽孔 凹角(转角处由圆弧过渡)等。
(4)树立等强设计的概念。组成结构的各杆件(或构件)及其连接的承载能力应与整个结构的承载能力相适应,避免出现薄弱环节。
(5)对管开截面应进行封闭,使其内部避免锈蚀,并增加其局部刚度。
钢结构厂房广泛应用于大跨度工业厂房、五金塑胶机械设备印刷纸品模具、机械制造等行业。还有仓库、冷库、高层建筑、办公大楼,多层停车车场及民宅等建筑行业。钢结构建筑也广泛用于餐厅、体育馆、大型市场、休闲度假场所等。
在还没有使用钢结构或是在钢结构初期的使用的时候,我国的一些厂房建设都还是粗放性建设。有一部分建筑还是现场手工湿作业生产方式为主,这样子不仅生产率低、建设周期长、能耗高、环境压力很大,还有一些厂房、住宅的质量和性能难以得到保证也就套致了寿命周期难以加长。
而轻型钢结构厂房解决了上述难题,钢结构厂房形式不仅能够给用户营造更舒适,安全的使用空间,而且在提高厂房建设质量和产业化方面可发挥更重要的积极的作用。