鋼結(jié)構(gòu)工程中工字鋼在框架中的優(yōu)點

時間：2019-05-26作者：佛山市勇仁鋼鐵有限公司瀏覽：301

在鋼結(jié)構(gòu)工程中，較其常見的鋼構(gòu)件就是工字鋼梁，因為其水平截面形狀像“工”字，所以稱為工字鋼梁。

這種工字鋼多用于剛架結(jié)構(gòu)或連續(xù)鋼框架。本文將介紹典型的工字鋼梁在剛架中的好處，以及什么時候可能不合適使用。

工字鋼

我們先了解什么是鋼梁建筑，是指在工字鋼建筑中，主體框架由鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)成，作為建筑的支撐。其中桁架是由四個部分在地面上組裝而成的構(gòu)件，通常有兩個側(cè)壁柱和兩個屋梁截面，每個“工”字型鋼梁桁架約以50到80厘米的間隔被抬高并螺栓固定到混凝土基礎(chǔ)上。

一般工字鋼是由金屬加工機械軋制、焊接或擠壓而制成的，這種機械能迅速制造出標(biāo)準(zhǔn)尺寸的工字鋼。另一種制造方法是通過鉚接或焊接鋼板部分而制成的。工字鋼梁結(jié)構(gòu)抵抗變形的能力非常強。

我們再了解什么是剛架結(jié)構(gòu)，剛架結(jié)構(gòu)提供了旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定性，增強了框架承載垂直載荷的能力，并提高了整個結(jié)構(gòu)的耐久性。剛性框架的連接可以是完全固定的，完全約束的，不能旋轉(zhuǎn)的連接，也可以是允許構(gòu)件自由旋轉(zhuǎn)的銷連接。之所以使用“剛性”這個詞是因為梁柱的連接被歸類為剛性連接。剛性框架的設(shè)計是將梁端彎矩和剪力傳遞到柱不需要支撐系統(tǒng)的橫向負載阻力?？蚣艿姆€(wěn)定性完全由剛性連接和工字鋼梁的剛度提供。

工字鋼框架

剛性連接是全深度端板連接，通常使用螺栓連接的端板波束到柱連接。如果在地震活躍地區(qū)也可以使用，但可能需要焊接連接。因為焊接連接提供了完整的矩連續(xù)性，這樣較好，雖然會比螺栓連接貴一點。

剛架連接將波束端運動和剪力傳遞到柱中。關(guān)節(jié)作為一個單位旋轉(zhuǎn)，各成員始終保持相同的角度關(guān)系。剛架比柱梁結(jié)構(gòu)較堅固，能承受較大的垂直荷載。要知道，沒有剛性框架，摩天大樓是不可能建成的。

采用工字鋼梁的框架結(jié)構(gòu)，不光具有成本效益高、節(jié)能的優(yōu)點。其他優(yōu)點還有，

一、大跨度，在負載反轉(zhuǎn)和地震情況下性能較好的連接；

二、工程建筑寬度限制很少，當(dāng)桁架放置得較近時，可容納較高的積雪荷載；

三、高可用性和經(jīng)驗豐富的施工人員多；

四、適合墻不能支撐建筑物的結(jié)構(gòu)上使用；

五、建造的鋼結(jié)構(gòu)工程可以具有寬敞的開放空間而沒有柱子，剛性框架可以支撐近百米的開放空間，是鋼結(jié)構(gòu)倉庫、鋼結(jié)構(gòu)機庫的理想選擇。

工字鋼梁

工字梁施工通常需要起重機或其他重型設(shè)備的使用。此外，剛架比其他類型的鋼結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，因為它通常用于較大的工程建筑和特殊用途，復(fù)雜性高。比如：剛性框架特別適用于醫(yī)院、研究設(shè)施、對振動和撓度敏感的建筑存儲設(shè)備等特殊用途的建筑。

事實上，我們每天看到的許多建筑物可能都是由工字鋼參與建造而成的。通常采用工字鋼的結(jié)構(gòu)是非常堅固、穩(wěn)定的。并且在設(shè)計上也具有適應(yīng)性和通用性的優(yōu)點。


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