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현대 건축에서의 철 구조물의 역할 (결함 포함)

요약: 철근 콘크리트 구조물은 초고층 건물에서 자중하여 기둥이 차지하는 건축 면적 비율이 점점 커지고 있어 초고층 건물에서 철근 콘크리트 구조를 채택하는 것에 의문이 제기되고 있습니다. 동시에 고강도 강재가 생겨났고, 초고층 건물에서 일부 강철 구조나 전체 강철 구조를 채택한 이론 연구와 설계 건설은 동시에 전진하는 것이라고 할 수 있다. < P > 이 글은 고층과 초고층 건물의 구조체계를 간략하게 소개하고, 국내에서 이미 건설된 고층건물 강철 구조의 국산화 문제에 대한 조사를 통해 강재, 설계, 시공, 감독 등 국산화에 직면한 주요 문제를 분석해 고층건물 강철 구조의 발전을 위한 몇 가지 건의를 제시했다.

키워드: 상위 수준; 개황 발전; 체계; 건설 < P > 고층철 구조물은 해외에서 11 여 년의 역사를 가지고 있으며, 1883 년 미국 시카고에서 최초의 철강 구조물 고층 건물이 발돋움했다. 제 2 차 세계대전 이후 땅값의 상승과 인구의 급격한 증가로 고위층과 초고층 건물의 구조체계에 대한 연구가 개선되고, 컴퓨팅 기술의 발전과 시공 기술 수준이 꾸준히 향상되어 고위층과 초고층 건물이 급속도로 발전하게 되었다.

1, 건물에 강철 구조의 적용 < P > 1 평면 배치 및 구조 선택 < P > 강철 구조는 평면 배치의 기본 규칙, 대칭, 범프 변경이 적은 건축 평면에 적합하며, 축 비틀림이 많고 중심 및 중심 거리가 크고 비틀림이 큰 주택 평면에 적합하지 않습니다. < P > 강철 구조 주택 설계는 풍하중 및 지진 하중에 따른 수평 변위를 제어해야 하므로 항측력 구조의 고려가 매우 중요합니다. 주택 구조 설계에서는 계단통과 엘리베이터 벽을 항측력 구조로 설계하는 경우가 많다. 변위가 여전히 허용 값 범위 내에 있지 않은 경우 셀 사이의 분호벽이나 주방, 화장실의 일부 벽 (고정 벽) 도 항측력 구조로 사용할 수 있습니다.

2 변형 한계에 대한 논의 < P > 항측력 구조는 강철 구조이거나 철근 콘크리트 구조일 수 있습니다. 강철 트러스를 항측력 구조로 사용하여 순수 강철 구조물을 구성하는 경우 풍력에 따라 층간 변위 1/4, 정점 변위 1/5; 지진의 경우 층간 변위는 1/25, 정점 변위는 1/3 입니다. 따라서 강철 트러스를 항측력 구조로 사용하면 강철 지표가 크게 향상되어 제조 비용이 증가할 수 있습니다. < P > 강철 구조 한계치의 1/3 에 따라 구조의 전체 강성을 제어하면 지진 중 강철 구조가 작업에 참여할 때 철근 콘크리트 전단벽이 이미 구조적 손상을 입었다는 고려는 안전하지 않다. < P > 철근 콘크리트 전단벽 한계 1/8 으로 구조의 전체 강성을 제어하면 강철 빔과 강철 기둥 단면이 지진력이 커져 크게 증가합니다.

3 층 및 층 높이 결정 < P > 모든 구조 형식에는 적용 범위, 최적 건설 높이가 있습니다. 강철 구조는 고층, 초고층 건물에서 독특한 장점을 가지고 있다. 고층주택은 지진 방어로 인해 빔, 기둥 단면이 같은 조건의 철근 콘크리트 빔, 기둥보다 훨씬 작지만, 일반인의 집 안방에서 대들보의 존재는 여전히 어색한 일이다. 대조적으로, 우리는 강철 구조가 다층과' 작은 고위층' 에 쓰이는 것이 어느 정도 우세하다고 생각한다.

4 기둥 메쉬 결정 및 기둥 횡단면 스타일 선택 < P > 기둥 메쉬 결정은 일반적으로 면 분할 상황, 보 위치 및 단면 높이, 스틸 보의 은폐 방법에 따라 결정됩니다. 외벽의 기둥 거리는 기둥망 결정의 관건으로, 외벽을 따라 강철 빔과 외벽창 상피의 높이 관계를 잘 처리하면 기둥망도 기본적으로 결정된다. < P > 강철 기둥의 단면 스타일은 크게 튜브 기둥, 사각형 튜브 (상자) 기둥 및 H 형강 기둥의 세 가지 유형으로 나뉩니다. 그 중에서도 파이프 기둥 안에 콘크리트를 부어 강철 콘크리트 기둥을 형성하고, 하중력이 철근 콘크리트 기둥보다 크게 높아져 강량을 절약할 수 있다. (윌리엄 셰익스피어, 강철, 강철, 강철, 강철, 강철, 강철, 강철, 강철) 노드 구성 방법에서 사각 기둥 구조는 간단하고 합리적이다. 그러나 강철 빔이 강철 빔에 연결된 상하 플랜지 부위에는 크로스바를 추가하여 관통 노드를 형성해야 하는데, 이 요구 사항은 가공난이도를 증가시켜 공사 비용을 증가시킨다. H 형강 기둥은 철근 콘크리트를 아웃소싱할 때 철근 콘크리트 기둥을 형성합니다. H 형강 기둥 가공과 시공은 모두 편리하지만 강철 기둥용 강량이 많다.

5 강철 구조의 노드 구조 < P > 노드 구조는 강재 사용량에 직접적인 영향을 미치며 시범 주택에서 두 부분의 노드 관행을 해결하는 데 집중합니다.

(1) 주춧대 뿌리 부위 < P > 시범공사 지하층 구조는 철근 콘크리트 프레임-전단벽 구조에 따라 지하실 상단 높이에 있고 주춧대는 상단 보드에 내장된 강판에 고강도 볼트로 연결되어 있습니다. 1 층 슈퍼마켓은 철근 콘크리트 보따리로 철근 콘크리트 프레임인 철근 콘크리트 전단벽 구조에 따라 2 층 이상의 강철 프레임인 철근 콘크리트 전단벽 구조를 고려합니다.

(2) 강철 프레임의 강철 빔과 철근 콘크리트 전단벽 (코어통) 연결 < P >

6 구조 아키텍처 선택

(1)5-6 층 이하, 프레임 또는 프레임-지지 시스템, 6 층 이상 프레임 지지 시스템 또는 프레임-콘크리트 전단벽 (코어) 시스템. 다층 주택은 대부분 이중 체계를 채택하고 있다.

(2) 프레임 기둥에는 H 형강 기둥, 강관콘크리트 기둥, 철근 콘크리트 기둥, 후자의 두 가지가 복합기둥입니다. 작은 고층에서는 복합 기둥이 h 형강 기둥보다 강철이 덜 된다.

(3) 전단벽은 강철 지지의 연성보다 낮고, 대지진 시 연성이 낮은 지진력이 크며, 연성이 좋은 지진력이 작으며, 내대진의 성능으로는 강철 지지가 콘크리트 전단벽보다 낫다.

(4) 강철 프레임-콘크리트 전단벽 시스템은 혼합 구조이며, 그것의 내진 성능에 대한 현재 연구는 아직 충분하지 않아 내진 규범에 포함되지 않았지만, 지금은 적용이 많지만 선택시 신중해야 한다. 코어통은 작은 강철 기둥으로 강화해야 하며, 설치에도 도움이 된다. 둘째, 강철 구조 제작 및 설치

1, 강철 기둥 설치 < P > 강철 기둥은 고층, 초고층 건물의 결정층 높이 및 건물의 총 높이를 결정하는 주요 수직 구성요소이며, 가공 제조에서 현행 규범의 수용 기준을 충족해야 합니다.

1m 높이의 초고층 강철 기둥은 일반적으로 8 ~ 12 개의 구성요소로 나뉘며, 강철 기둥은 뒤집기 제작 과정에서 용접의 수축 변형과 수직 하중으로 인한 압축 변형을 고려해야 하므로 강철 기둥의 뒤집기 길이는 설계 길이와 같지 않습니다. 몇 밀리미터만 있어도 무시할 수 없습니다. 또한 위, 아래, 위, 아래, 위, 아래, 위, 아래, 위, 아래, 위, 아래, 위, 아래, < P > 직사각형 또는 정사각형 강철 기둥 내의 보강판 용접은 현재 사양에 따라 용융 찌꺼기 용접을 채택해야 하며 상자 판에 구멍, 슬롯 플러그 용접 등과 같은 다른 형태는 허용되지 않습니다.

스틸 기둥 레벨을 제어하는 방법에는

(1) 상대 레벨로 설치하는 두 가지가 있습니다. 강철 기둥의 길이 오차는 용접 수축 변형과 수직 하중으로 인한 압축 변형에 관계없이 3mm 를 초과할 수 없습니다. 건물의 전체 높이는 각 기둥 제작의 허용 편차 합계 및 강철 기둥 압축 변형의 합에 도달하기만 하면 합격할 수 있습니다. 이러한 제작 설치는 일반적으로 12 층 이하이며, 높이 제어가 그다지 엄격하지 않은 건물입니다.

(2) 설계 레벨에 따라 설치를 만듭니다. 일반적으로 12 층 이상, 정밀도가 높은 층 레벨은 토건 높이에 따라 첫 번째 강철 기둥 밑면 레벨을 설치해야 하며, 각 강철 기둥의 누적 치수 합계는 설계 요구 사항의 총 크기에 부합해야 합니다. 각 기둥의 접합에서 발생하는 수축 변형과 수직 하중의 작용으로 인한 압축 변형은 각 강철 기둥 가공 길이에 추가되어야 합니다.

2, 프레임 빔 제작 및 설치 < P > 프레임 빔이 강철 기둥에 연결된 노드 필드의 연성과 연결 신뢰도 및 층 높이의 정확성을 보장하기 위해 공장에서 제조할 때 프레임 빔 위치에 캔틸레버 (짧은 소 다리) 를 설정하고 캔틸레버 위쪽 및 아래쪽 플랜지와 강철 기둥 사이의 연결은 절단 통과 용접을 사용하며 웹은 모깎기 용접을 사용합니다. 프레임 빔은 강철 기둥의 캔틸레버 (짧은 소 다리) 에 연결되고, 위쪽 및 아래쪽 플랜지의 연결은 안판 (호 플레이트) 을 통해 용접되고, 웹은 고강도 볼트 연결을 사용합니다. < P > 철근 콘크리트 시공의 허용 편차가 강철 구조의 정확도 요구사항보다 훨씬 크기 때문에 프레임 보가 철근 콘크리트 전단벽 또는 철근 콘크리트 배럴 벽에 연결될 때 웹의 연결판은 타원형 구멍을 열 수 있습니다. 타원형 구멍의 긴 크기는 2d(d 은 볼트 구멍 지름) 보다 클 수 없으며 구멍 여백의 요구 사항을 보장해야 합니다. < P > 프레임 빔의 플립 블랭킹 길이도 설계 길이와 같지 않으므로 용접 수축 변형을 고려해야 합니다. 용접 수축 변형은 경험적 공식을 사용하여 계산한 다음 실제 머시닝 후 검사하여 반전된 블랭킹의 정확한 길이를 결정할 수 있습니다. < P > 프레임 빔의 위쪽 및 아래쪽 플랜지에 대한 연결은 고강도 볼트 연결 또는 용접 연결을 사용할 수 있으며, 현재는 대부분 라이너가 있는 완전 관통 용접 연결을 사용합니다. 시공 시 먼저 플랜지를 용접한 다음 플랜지를 용접하고, 먼저 한쪽 끝을 스폿 용접한 다음 다른 쪽 끝을 용접한다. < P > 웹은 고강도 볼트 연결을 사용하므로 설계 시 마찰형 또는 압력형 고강도 볼트를 사용해야 하는지 충분히 이해해야 합니다. 마찰형 고강도 볼트를 사용하는 마찰계수는 합리적으로 선택해야 한다.

고강도 볼트 그룹 연결을 사용할 때 구멍의 정확도가 중요합니다. 현재 제조공은 일반적으로 템플릿 및 다축 수치 제어 드릴링을 사용합니다. 전자는 정확도가 낮고, 후자는 정확도가 높기 때문에 후자를 우선적으로 고려해야 합니다. 템플릿으로 구멍을 만들 때 템플릿의 정밀도를 보장하여 고강도 볼트의 조립공과 현장 장착 구멍의 정밀도 요구 사항을 확보해야 합니다. 구멍의 로컬 편차가 있는 경우 리머 리밍만 허용됩니다. 에어 컷 리밍을 사용하는 것은 엄격히 금지되어 있으며, 에어 컷 리밍을 사용하는 경우, 중대한 품질 사고로 처리해야 한다.