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钢结构体系种类及特点
1、冷弯薄壁型钢体系
构件用薄钢板冷弯成C形、Z形构件,可单独使用,也可组合使用,杆件间连接采用自攻螺钉。冷弯薄壁型钢体系以冷弯薄壁型钢作为基本承重杆件,是一种新型的轻钢结构建筑体系,其结构强度高、重量轻,其重量是普通混凝土结构的1/3左右,并能满足大开间的需要,使用面积比钢筋混凝土住宅提高10%~15%左右。该体系通常设计成密肋柱并用木质板材蒙皮的板肋构造,这种构造整体性能好,不易被地震力所破坏。但这种体系节点刚性不易保证,抗侧能力较差,一般只用于1~2层住宅或别墅。
2、框架体系目前,这种体系在多层钢结构住宅中应用广。纵横向都设成钢框架,门窗设置灵活,可提供较大的开间,便于用户二次设计,满足各种生活需求。该体系具有受力明确,平面布置灵活,便于大开间的设置,可充分满足建筑布置要求的特点;制作安装简单,施工速度较快。钢框架考虑楼盖的组合作用,运用在低多层住宅中,一般都能满足抗侧要求。钢框架体系主要由梁、柱构件刚接而成,依靠梁、柱来承受竖向荷载和水平荷载。由于目前框架柱以H型钢为主,弱轴方向梁柱连接的刚性难以保证,设计施工时须慎重处理。此种结构体系侧向刚度较小,抗震性能差,建筑成本较高。
3、框架支撑体系
在风载或地震作用较大区域,为提高体系的抗侧刚度,增加轴交支撑或偏交支撑效果很好。这种体系为多重抗侧体系,梁柱节点、柱脚节点可设计成铰接、半刚接,施工构造简单,基础主要承受轴力,体形较小,成为人们青睐的对象。当结构产生层间变形时,支撑承受水平力,从而使体系获得比纯框架结构大得多的抗侧力刚度,减少建筑物的层间位移。该体系用钢量相对较大,由于支撑杆件的存在往往影响墙体和门窗的布置。但此种结构因体系延性小、耗能能力也小。地震荷载作用下,支撑中的受压杆件容易发生压屈失稳,致使整个结构体系承载力降低并产生较大侧移。该体系主要是利用结构主体耗能,*终将导致主要结构杆件塑性变形过大,难以修复。
以彩钢板作为屋面建筑材料。该材料具有重量轻、强度高、抗震性能好等优点,但由于多数情况下先有屋顶后建电站,在安装光伏阵列时存在屋面承重是否达标的问题,特别是在发生风雪天气及人工维护光伏组件时更需注意。在安装分布式光伏系统前应审慎进行荷载分析和验算,以评估屋面结构的安全性和可靠性。
该项目所在工业厂房为带女儿墙的封闭式单跨双坡屋面,坡度为6°,屋面高度14.6m,屋顶面积2983㎡,厂房占地2966㎡(宽42.5m,长69.8m),光伏组件平行于屋面铺设。
屋面荷载的分析包括荷载和可变荷载,均按正常使用极限状态考虑。关于该项目的计算和取值均按照2012版《建筑结构荷载规范》进行。
1 荷载分析
由于该项目中的光伏组件采用平铺方式,荷载主要包括光伏组件和零配件的自重,分别以装,则还需计入支架的重量。和表示。如果采用支架方式安光伏组件的重量一般在15kg/㎡至20kg/㎡之间,经测算该项目使用的组件自重为0.15kN/㎡。零配件包括放置于光伏组件和屋面取0.05 kN/㎡。 。之间支撑件及各类固定件,为铝合金材料,于是,该项目的荷载组合值
2 可变荷载分析
该项目中的可变荷载主要包括屋面活荷载
雪荷载、风荷载和积灰荷载。其中由于光伏组件需定期清洗,积灰荷载可忽略不计。