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輕型鋼結構在煤礦建筑中的優化設計
瀏覽: 發布日期:2020-11-26
  煤礦建筑結構的設計中應用輕型鋼結構,對于其所發揮的作用要充分認識。煤礦建筑采用輕型鋼結構,不僅建筑的安全穩定性有所提高,而且建筑的美觀度也得以提升,具有非常高的應用價值。該文針對輕型鋼結構在煤礦建筑中的設計及應用展開研究。
  
  中國建筑業不斷發展,煤礦建筑的技術要求也逐漸提升,對于建筑物的質量也提出了更高的要求,不僅要求符合煤礦企業的使用要求,還要求建筑能夠適應煤礦企業所在區域的復雜環境,具有較高的安全穩定性,提高建筑結構的外觀視覺效果,具有經濟性。煤礦建筑采用輕型鋼結構,不僅能達到建設要求,而且加快了施工進度并提高了施工質量。
  鋼結構設計優化
  1 輕型鋼結構在煤礦建筑中的優化設計
  
  1.1煤礦建筑中的輕型鋼結構要求使用標準型號的鋼材
  
  煤礦建筑中的輕型鋼結構要保證質量,選擇建筑材料是非常重要的,特別是煤礦礦井建筑結構的設計中,對于鋼結構材料要嚴格要求。煤礦礦井不同,所具備的特點也會有所不同,需要按照相關的原則選擇標準型號的鋼材,以符合礦井自身的特點,使所使用的材料有可靠保證。最好是選擇新型的建筑材料,提高材料的使用性能,且輕型鋼結構的重量有所保證。
  
  1.2煤礦建筑中的輕型鋼結構鋼材選用標準
  
  煤礦建筑中的輕型鋼結構中,鋼材選用要按照相關的標準進行,以保證鋼結構質量。在鋼結構中,鋼材宜采用Q235、Q345、Q390、Q420、Q460和Q345GJ鋼,其質量應分別符合現行國家標準《碳素結構鋼》GB/T700、《低合金高強度結構鋼》GB/T1591和《建筑結構用鋼板》GB/T19879的規定。
  
  在具體的煤礦建筑工程施工中,鋼結構中的承重材料所采用的鋼材以Q235鋼、Q345鋼為首選。與Q235鋼相比較,Q345鋼具有更高的屈服強度,通常要比Q235鋼的屈服強度高40%至45%,因此,在煤礦建筑結構施工中,選用Q345鋼可以節約大量的材料,保守計算,可以節約1/3左右。
  
  煤礦礦井建筑結構施工中,吊車梁是較為常用的,在材料的選擇上,多會選擇A1至A3的輕級鋼材料或者A4、A5的中級鋼材料。在煤礦建筑的鋼結構設計中,吊車梁的基礎材料通常會選擇輕型鋼,將鋼板用焊接技術連接起來。在鋼板的選擇上,通常會選擇Q345-C型鋼板,這種材料沖擊韌性非常強。鋼結構的焊接使用中,需要注意所采用的焊接材料要與連接件的材料符合。鋼材強度不同的情況下,在連接的過程中,需要使用低強度的鋼材效果會好一些。焊接技術的應用中采用手工焊接的方法,通常選用Q235鋼,焊條為E43型是比較好的;如果選用Q345鋼,焊條為E50型是比較合適的。
  
  2 煤礦建筑中輕型鋼結構的應用
  
  2.1煤礦建筑中應用輕型鋼結構的優勢
  
  煤礦建筑施工的過程中應用輕型鋼結構,可以使建筑空間更為靈活布局,而且對于施工環境具有很強的適應性,可以采用不同的建筑工藝,根據需要合理布置。輕型鋼結構的非承重墻體可以靈活地分割房間,還可以對房間進行改造。整個煤礦建筑在使用輕質材料后變得更美觀。輕型鋼結構與普通的鋼結構不同之處在于,其自重小,強度大,而且有很好的韌性,抗震性能非常好,具有一定的協調變形能力,建筑工程中采用這種結構可以提高安全度。輕鋼結構的復合墻體還具有很好的防水效果,可以起到防火的作用和絕熱、隔音的作用,降低能源消耗,而且能節省一半的混凝土材料,使建筑的重量降低3/4。
  
  輕鋼結構具有非常好的塑性,在煤礦建筑施工環境中,即便是出現超過承受能力的情況下,也不會導致突然斷裂的問題。當出現地震的時候,還可以將地震造成的危害降低。在施工過程中,將腹板高度改變,可以用變截面的方式對框架的梁柱做出調整,結構就能更好地滿足內力分布規律。
  
  2.2煤礦建筑中應用的輕型鋼結構
  
  煤礦建筑施工中采用輕型鋼結構,其具有非常明顯的優勢。象煤礦副井井口房的施工中,井筒的施工所采取的是凍結施工的方法,周圍的地基會不可避免地受到損壞。采用混凝土結構形式會導致基礎埋置過深,結構超過了可承載的重量,地基就會產生不均勻變形及沉降,對整個建筑結構就會造成不良影響,增加建筑的資金投入量。采用輕型鋼結構,可以減輕建筑結構的自身重量,而且其具有很好的協調變形能力,能夠有效適應地基變形,確保建筑的穩定性,不會影響正常使用。輕型鋼結構的成本也有較大降低,而且工程進度快,工期大大縮短。
  
  綜上所述,當前的煤礦建筑工程施工中采用輕型鋼結構,不僅適用性很高,而且還具有經濟性和安全性。在輕型鋼結構的設計的過程中,就需要從工程實際角度出發對該技術深入研究,還要不斷地調整和創新,在提高了建筑結構的穩定性和安全性的同時,還提高了建筑的美觀度。輕型鋼結構設計對促進煤礦企業的持續穩定發展起到了一定的推進作用。

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