煤矿建筑轻型钢结构评述

煤矿建筑中轻型钢结构应用分析

轻型钢结构具有多种结构形式，如钢支承框架体系、钢框架体系、巨型结构体系、交错桁架体系等。在轻型钢结构的建筑应用中，最为常用的为多层多跨框架体系和门式钢架结构体系。因当前对于门式钢架结构体系的研究较多，故本文以多层多跨框架体系为重点内容进行分析。多层多跨框架体系的特点和适用性多层多跨框架体系在轻钢多层建筑中的应用最为普遍。多层多跨框架体系建造速度快、结构简单、装修快捷、管线安装方便、便于配套开发，且可回收重复利用的材料特性满足了绿色发展的要求。

该框架体系的平面布置较为灵活，刚度分布较为均匀，自重较轻、自振周期较长，不敏感地震作用，具有良好的抗震性能。但是其侧向刚度则偏小，造成难以对其侧向位移进行有效控制。就一些配备电梯的轻钢多层建筑来看，为强化其侧向刚度，可同电梯井布置相结合，辅以框架-剪力墙结构体系和框架-抗剪桁架结构体系来共同实现施工目的。

多层多跨框架的基本结构体系随着现代建筑高度和层数的增加，除承受竖向荷载较大外，抗侧力需求也成为多层多跨框架承载的主要特点。一般情况下，多层多跨框架的基本结构体系分为以下3种。柱支承体系多层多跨框架的梁柱节点采用铰接的形式，沿柱高在横向与纵向进行柱间支承的设置，其抗侧向承载力和空间刚度由支承来提供，其适用范围是不允许支承双向设置且柱距不大的建筑物。这一基本结构体系表现出如下特点：设计、制作和安装过程比较简单，侧向刚度大、承载功能清楚，抗侧力钢耗量得到有效控制。

纯框架体系纯框架体系在横向、纵向均为多层钢接框架，并由钢接框架来提供空间刚度和承载能力，其使用范围是无法设置支承且柱距较大的建筑物。这一基本结构体系表现出如下特点：结构钢量较多，节点构造较为复杂，使用空间较大。框架支承体系这一基本结构体系单方向无支承，便于安排人流、物流或生产等建筑功能，并对用钢量、施工、设计等要求作出了适当考虑，故在实际工程中的应用较多，且对于横向较短、纵向平向较长的建筑物特别适用。

多层多跨框架的节点构造梁、柱节点的构造多层多跨框架的梁、柱节点通常有3种连接形式：半刚接、刚接和铰接。其中，刚接制造安装简便，结构简单，但需要对剪力墙承受水平、支承和抗侧刚度进行设置，如对连接节点不设置时则做成刚接。相比于刚接，半刚接的连接更为简单，相比于铰接，半刚接的性能更好，但因其受力复杂，且需进行试验才可实际应用。故当前多层多跨框架的梁、柱节点多采用铰接和刚接的连接形式。

柱脚的基本形式相比于一般的砖混结构建筑，轻钢结构建筑要轻，则其基础则可相应做小些。柱下独立基础为多层轻钢结构建筑的常用基础形式，当存在较大荷载时，可采用十字形基础和条件基础，有时片阀基础也为应用形式。在进行柱下独立基础的应用时，应注意不均匀沉降基础对上部结构造成的影响。预制或现浇混凝土为基础梁的常用结构，且钢基梁有时也被采用。通常情况下，对埋置地面下的钢梁和柱脚实施防水混凝土外包处理，以防止腐烂，且刚接形式更为适合柱脚设计。

轻型钢结构建筑应用的关键技术

轻型钢增厚技术对于这项技术的利用，主要从以下4个方面实现：旧房的抗震加固、解决地基承载力问题、结构增层后的地震动分析及隔震减灾技术的应用。为扩大建筑的原有使用面积，增层改造技术的应用就十分必要。当前，我国经济持续增长，城市建设用地空前紧张，在这种征地困难、用地紧张、拆除重建高造价的背景下，增层改造技术的应用就成为一种可行经济的有效途径。在轻钢钢增厚技术的应用上，应结合稳定性、抗风性能等工程技术多方面进行考虑。

轻型钢多层框架消能技术消能技术在是某些结构部位，如节点、支撑、剪力墙、主附结构间等设置消能装置，以消能装置的滞回为方式吸收或耗散结构中的地震输入能力，从而降低主体结构地震反应，避免结构破坏，甚至倒塌现象的出现。

综合来看，其并非消极的抵御，而是作为一种积极的抗震手段发挥作用。在我国一些近于高烈度设防区或高烈度设防区内，应用此技术，来减少抗震成本，从而促进轻型钢结构在我国建筑应用中的更好发展。轻量化技术轻量化技术融汇了梁柱变截面技术、预应力技术、对梁柱腹板屈曲后强度的利用和蒙皮效应方面的内容。其中，前三个内容已在我国轻型钢结构建筑中有不少应用，而对蒙皮效应的认知则相对缺乏，这就要求我们应对蒙皮效应进行研究，充分发挥其在节省主体材料方面的能力，从而有效促进轻量化技术在轻钢型结构建筑的推广应用。

轻型钢结构以其实用美观、可靠安全、节能环保、有效提高企业利润等优势，广泛应用于现代建筑中，特别是在飞机库、仓库、煤库等大跨度结构中的应用。未来的轻型钢结构有着良好的发展前景。为使其更快的发展，在我国经济领域中发挥更大的作用，除强化政府部门监管外，还应完善设计、科研、轻型钢结构厂家和施工单位间的协同合作，来共同促进我国轻型钢结构事业的稳步发展。