钢结构的围护技术研究

时间:2022-10-12 11:43:20

【前言】钢结构的围护技术研究由文秘帮小编整理而成,但愿对你的学习工作带来帮助。1.钢结构围护结构的相关技术 1.1钢结构围护的节能技术 我国作为发展中的国家,随着建筑行业的迅速发展,建筑耗能已经成为我国能源损耗的主要领域,降低钢结构能源损耗意义重大,关系着我国可持续发展和在国际上的竞争地位。钢结构围护的能量损失主要来自外墙、楼板以...

钢结构的围护技术研究

摘要:随着经济社会的不断进步,人们的生活水平不断提高,建筑行业的发展规模空前扩大,人们对建筑物的要求也越来越高。建筑围护结构技术受到建筑行业的广泛关注,在当今能源高度紧张的形势下,如何更好的进行建筑围护结构的设计,更好的应用相关的技能技术,做好现场传热系数的检测,从真正意义上实现建筑围护结构的保温、隔热、隔声、防水防潮、耐火以及耐久性的功能。在节约材料和能源的基础上,保障建筑的质量,应用相关建筑围护结构技术,充分发挥好建筑围护结构的功能,满足人们的实际生活需要。本文就建筑钢结构围护技术分析及其运用展开探讨。

关键词:钢结构围护;技术;节能;应用;安全;

中图分类号:TU391文献标识码: A 文章编号:

引言:

本文首先就相关的钢结构围护进行分析,从介绍钢结构围护的节能技术拓展到围护技术的应用,继而进一步阐述建筑围护结构的主要应用,从建筑围护结构逐步深入到钢结构的围护技术研究,主要介绍了外墙以及楼板的钢结构围护问题。

1.钢结构围护结构的相关技术

1.1钢结构围护的节能技术

我国作为发展中的国家,随着建筑行业的迅速发展,建筑耗能已经成为我国能源损耗的主要领域,降低钢结构能源损耗意义重大,关系着我国可持续发展和在国际上的竞争地位。钢结构围护的能量损失主要来自外墙、楼板以及屋顶三个部分,因而钢结构围护的节能技术主要表现在外墙节能技术。采用保温隔热的材料,不断开发高效、经济的新型材料,运用切实可行的构造技术,提高钢结构围护的保温性能。

外墙节能技术主要应用于外墙的节能保温,目前复合墙体已经逐渐成为建筑墙体的主要形式,以钢筋混凝土或块体材料为承重结构,在框架结构材料中加上隔热保温材料为墙体,也可以直接与保温隔热材料复合;

1.2钢结构围护传热系数现场检测技术

钢结构围护传热系数现场检测技术主要用于对建筑节能现场的检测,目前常用的围护结构传热系数现场检测方法主要包括:热流计法、热箱法以及红外热像仪法。热流计法主要采用温度传感器以及热流仪等相关设备测量构件的表面温度和热流值来计算出其热传系数和热阻;热箱法通过测定热箱内电加热器发出的全部通过围护结构的冷热表面温度和热量,计算得出被测部位的传热系数;红外热像仪法借助摄像仪远距离测定建筑物围护结构的热工缺陷,根据所测的热像图表征有热工缺陷和无热工缺陷的各种建筑物构造,在分析检测结果时进行参照对比。

2、建筑围护结构技术的主要应用

2.1可以有效地降低能源损耗

应用建筑围护结构的技能技术,可以有效地降低能量损耗,节约能源,促进我国国民经济的增长。保温是建筑围护结构最基本的功能,在寒冷的时候,保温可以有效地提高能源的利用效率,改善居民的居住条件,保证建筑物的内在质量要求。建筑围护结构在寒冷的季节应具有保持室内热量、减少能量损耗的能力,主要用热稳定性能和热阻两个指标来衡量围护结构的保温性能。这需要施工人员采用封闭式的空气层结构、选用保温性能佳的材料等措施。围护结构在寒冷的时候要具有保温的性能,同时在炎热的时候也要具有隔热的作用,能够抵抗室外热作用。在室外高温的作用下,若围护结构的表面能够维持生活需要的温度,则说明隔热性能效果好。一般可以通过设置隔热层、采用对太阳辐射反射率高的材料等措施加强围护结构的隔热性能。

2.2满足人们的住房需要,提高人们的生活水平

应用建筑围护结构技术,可以满足人们的对住房的需求,提高人们的生活水平。围护结构同时具有隔音和隔视线的效用,通过围护结构,对撞击声以及空气声有很好的隔绝能力,其中楼板主要隔绝撞击声,门窗等构件主要隔绝空气声。通过围护结构分隔室内空间,起到隔视线的效应,可以防止视线干扰现象;围护结构必须要具有耐火的能力,以构件的耐火极限以及燃烧性能为指标作为衡量标准。构件材料可以通过处理改变其燃烧性能,构件的耐火极限也受材料的类型、保护层厚度等因素的影响;建筑围护结构在正常的维修条件和长期使用情况下,要求具有保持其质量和使用性能,影响围护结构的耐久性因素主要有大气污染、雨水的冲蚀、磨损、老化等,并且不同材料的围护结构受这些因素影响程度也不相同。防水防潮是建筑物围护结构的重要性能指标,对于不同部位的构件对其的防水防潮的性能要求也各不相同。屋面要具有可靠的防水性能,屋面材料不仅要使其抗渗性高同时要保持吸水性好的能力。由于潮湿的墙体会使室内环境恶化,容易损坏建筑材料,降低保温性能,因而外墙也要有良好的防潮性能。避免墙体受潮,外饰面采用密实材料,同时在适当位置设置隔汽层,安排墙基防潮层。

2.3合理进行建筑施工,推进建筑企业发展

应用相关的建筑围护结构技术,做好建筑围护结构的设计工作,结合传热系数现场检测技术,可以有效地帮助建筑施工企业展开建筑施工工程,全面推进建筑企业的发展,促进建筑行业的可持续发展。应用先进的建筑围护结构设计技术,进行结构的计算和设计,保证了支护结构的经济、安全以及结构受力合理,进行基坑的检测,合理进行建筑施工,推进建筑企业的发展。

3.钢结构围护体系技术分析

3.1外墙

建筑物外墙是降低建筑能耗的主要部分,也是钢结构建筑围护技术推广的重要手段。(1)单一材料外墙挂板目前主要有轻型的轻集料混凝土和蒸压加气混凝土。板材内部一般设置经过特殊处理的钢筋网以提高墙板的刚度厚度需根据材料热工和质量计算决定。板材表面可在浇铸前用浮雕模板进行装饰或利用底膜刻槽。普通加气混凝土板容易损坏,易空鼓,抹灰黏结不好,板缝常用涂料耐碱玻纤网格布贴涂,板缝处一般不易保温,且易渗水开裂。

3.2复合型外墙

复合外墙分现场复合型外墙和工厂预制型复合外墙。现场复核外墙由于其墙体的每一种材料如龙骨材料、饰面材料、保温材料等都是有工厂生产,只是组装需要在现场完成。技术主要有:幕墙板(外层)+ 芯层保温(+空气层)+起支撑作用的内层保温板。空气层的设置有利于促进水蒸气或冷凝水的顺畅排出。图1所示就是这类构造的复合外墙。工厂预制复合外墙主要是工厂技术,通过此工厂预制可以产生三种外墙:水泥砂浆抹面的钢丝网架类芯板、金属隔热压型钢板、钢筋混凝土绝热夹芯板。

图1铝板+加气混凝土

3.3楼板

楼板不但是钢结构的围护结构部分,同时合理选择钢结构的楼盖对整个结构的经济性、安全性也是尤为重要,它不仅可以将竖向的荷载传递给梁柱,对抗侧力结构的空间协同作用起保障作用,而且对建筑的使用功能和造价以及施工的进度还造成了一定程度的影响,因此在确定多层轻钢结构的楼盖方案时,对以下几点应着重注意:减小楼盖结构层的高度以及减轻楼盖结构的自重;确保楼盖有绝对足够的平面整体刚度;这给现场的施工以及安装都带来了很多很多的方便,由于钢结构的制作安装工业化程度较高,在设计时就要求尽量做到考虑施工中尽可能的避免传统模板支模、拆模等相对繁琐的工作,以确保钢结构的施工进度;同时要考虑较好的隔音性能,防火防电等,并便于敷设动力、设备及通讯等管线设施。

(1)现浇楼板

①现浇空心楼板技术

现浇混凝土空心楼板结构技术的设计原理是:在现浇板中安放芯管,沿布管方向板的正截面就变成了“工”字形截面;垂直于布管方向的板的正截面变成了平面外有联系的“工工”字形截面,这种“工”字型截面和“工工”字形截面的承载能力与等量的实心板相同。由于“工”字形截面能很大程度的减小自身重量,故板的配筋相比同等厚度的实心板要少得多,同时也减轻了基础和柱的荷载,现浇空心板方案比实心方案的总造价要节约6%一20%左右。该芯管简称为GZ组合新型高分子材料,密度比流体混凝土要小,浇筑过程中很容易就能上浮,该工艺施工的核心技术简称为芯模抗浮加固。芯管(简称GZ)具有壁薄、强度高、不燃、质轻、安装施工简便、成孔规范、对钢筋无锈蚀等特点,是国家积极推广的新工艺、新材料、新的施工技术。

②现浇蜂巢楼板技术

现浇蜂巢楼板结构由许多双向肋以及梁蜂巢单元(简称结构盒)组成,造型美观、新颖、节约钢材和混凝土、自重轻,抗震性能好,还可以节省大部分空间,其次每个结构盒都是一个独立单元,可起到很好的保温隔热、隔音的效果,如图2所示。

图2浇蜂巢楼盖(结构盒)示意图

现浇蜂巢楼板是将预制加工的每一个结构盒按已设计的尺寸铺设后在其之间绑扎肋梁钢筋,浇筑混凝土而形成的一种结构。这种工艺常应用于较大跨度或中等跨度的现浇钢筋混凝土结构。

(2)组合楼板

组合楼板系指混凝土与压型钢板通过各种不同剪力连接形式的组合,它与组合梁结构一起用形成组合楼盖,应用于民用与工业建筑和一般构筑物的楼盖、平台结构设计与施工中。在目前建筑金属结构2009/11的多层、高层钢框架及钢平台结构设计中,大部分均采用上述组合楼板。其中的压型钢板有两种考虑:一是与混凝土组合在一起,压型钢板按部分或全部起受拉钢筋的作用;二是压型钢板仅作为浇注混凝土永久性模板用。压型钢板尚应符合防火、防锈、抗震要求,一般绝大多数采用镀锌卷板。为了使组合楼板中压型钢板能够传递钢板与混凝土叠合面的纵向剪力,通常要采取如下方法:

①翼焊有剪力钢筋在压型钢板上。

②采用有痕闭合式压型钢板或无痕,混凝土在压型钢板槽内形成楔状混凝土块,为叠合面能提供更有效的抗剪能力。

③采用加劲肋、带压痕、冲孔的压型钢板,其中肋、压痕、冲孔为叠合面提供有效的抗剪能力。最后,组合楼板与钢梁(组合梁)之间的连接还采用有抗剪连接件,如槽钢、焊钉及弯筋等。

结束语: 钢结构建筑中,围护结构的选用是其推广应用的技术关键。弄清楚了钢结构围护体系中各组成部分之间的相互关系,了解了钢结构的围护技术,对钢结构建筑的贡献也就不可斗量,相信进过无数学者的努力钻研,钢结构建筑产业的发展必定会更上一层楼。

【参考文献】:

【1】叶晓峰等。钢结构设计技术.北京:中国建筑工业出版社,2008.

【2】陈绍蕃.钢结构设计原理.第2版.北京7科学出版社,2010:88.

【3】高倩、王兆利、赵铁军.几种保温复合外墙板的构造和性能.建筑技术,2009,33(10):761—762.

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