多層輕鋼結(jié)構(gòu)住宅設(shè)計(jì)

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1、多層輕鋼結(jié)構(gòu)住宅設(shè)計(jì)　　簡(jiǎn)介：本文闡述了低多層輕鋼結(jié)構(gòu)住宅常用的結(jié)構(gòu)體系及主要構(gòu)件的設(shè)計(jì)，對(duì)目前存在的問(wèn)題作了一定的探討并指出發(fā)展方向。關(guān)鍵字：輕鋼結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)體系組合樓蓋　　一、前言　　輕鋼結(jié)構(gòu)住宅相比于傳統(tǒng)住宅，有其突出的優(yōu)點(diǎn)：　　輕鋼結(jié)構(gòu)配件制作工廠化和機(jī)械化程度高，商品化程度高?！　‖F(xiàn)場(chǎng)施工速度快，主要為干作業(yè)，有利于文明施工?！　′摻Y(jié)構(gòu)建筑是環(huán)保型的可持續(xù)發(fā)展產(chǎn)品。　　自重輕，抗震性能好?！　【C合經(jīng)濟(jì)指標(biāo)不高于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)?！　‰S著我國(guó)鋼產(chǎn)量的快速增長(zhǎng)，對(duì)用鋼政策由限制用鋼到合理用鋼到積極用鋼，國(guó)務(wù)院1999年頒發(fā)的72號(hào)文件提出要發(fā)展鋼

2、結(jié)構(gòu)住宅產(chǎn)業(yè)，在沿海大城市限期停止使用粘土磚。因此開(kāi)發(fā)輕鋼結(jié)構(gòu)住宅體系已成為當(dāng)前住宅結(jié)構(gòu)研究中的熱點(diǎn)。不過(guò)，多層輕鋼結(jié)構(gòu)的研究還處于起動(dòng)階段，研究力度還不夠，實(shí)際設(shè)計(jì)和施工還存在不少爭(zhēng)議和問(wèn)題。這些都急需解決，以利于輕鋼住宅在我國(guó)健康快速發(fā)展?！　《?、結(jié)構(gòu)體系選型　　對(duì)低、多層住宅，目前國(guó)內(nèi)外常用的結(jié)構(gòu)體系主要有：多層輕鋼結(jié)構(gòu)住宅設(shè)計(jì)　　簡(jiǎn)介：本文闡述了低多層輕鋼結(jié)構(gòu)住宅常用的結(jié)構(gòu)體系及主要構(gòu)件的設(shè)計(jì)，對(duì)目前存在的問(wèn)題作了一定的探討并指出發(fā)展方向。關(guān)鍵字：輕鋼結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)體系組合樓蓋　　一、前言　　輕鋼結(jié)構(gòu)住宅相比于傳統(tǒng)住宅，有其突出的優(yōu)點(diǎn)：　　輕鋼

3、結(jié)構(gòu)配件制作工廠化和機(jī)械化程度高，商品化程度高?！　‖F(xiàn)場(chǎng)施工速度快，主要為干作業(yè)，有利于文明施工。　　鋼結(jié)構(gòu)建筑是環(huán)保型的可持續(xù)發(fā)展產(chǎn)品。　　自重輕，抗震性能好?！　【C合經(jīng)濟(jì)指標(biāo)不高于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)?！　‰S著我國(guó)鋼產(chǎn)量的快速增長(zhǎng)，對(duì)用鋼政策由限制用鋼到合理用鋼到積極用鋼，國(guó)務(wù)院1999年頒發(fā)的72號(hào)文件提出要發(fā)展鋼結(jié)構(gòu)住宅產(chǎn)業(yè)，在沿海大城市限期停止使用粘土磚。因此開(kāi)發(fā)輕鋼結(jié)構(gòu)住宅體系已成為當(dāng)前住宅結(jié)構(gòu)研究中的熱點(diǎn)。不過(guò)，多層輕鋼結(jié)構(gòu)的研究還處于起動(dòng)階段，研究力度還不夠，實(shí)際設(shè)計(jì)和施工還存在不少爭(zhēng)議和問(wèn)題。這些都急需解決，以利于輕鋼住宅在我國(guó)健康快

4、速發(fā)展?！　《⒔Y(jié)構(gòu)體系選型　　對(duì)低、多層住宅，目前國(guó)內(nèi)外常用的結(jié)構(gòu)體系主要有：　　冷彎薄壁型鋼體系　　構(gòu)件用薄鋼板冷彎成C形、Z形構(gòu)件，可單獨(dú)使用，也可組合使用，桿件間連接采用自攻螺釘。這種體系節(jié)點(diǎn)剛性不易保證，抗側(cè)能力較差，一般只用于1～2層住宅或別墅。筆者處理的幾個(gè)舊房加層，如薊縣國(guó)稅局、天津港派出所等改造工程，使用了該體系，效果較好。　　框架　　目前，這種體系在多層鋼結(jié)構(gòu)住宅中應(yīng)用最廣?？v橫向都設(shè)成鋼框架，門(mén)窗設(shè)置靈活，可提供較大的開(kāi)間，便于用戶二次設(shè)計(jì)，滿足各種生活需求。鋼框架考慮樓蓋的組合作用，運(yùn)用在低多層住宅中，一般都能滿足抗側(cè)要求

5、。但是由于目前框架柱以H型鋼為主，弱軸方向梁柱連接的剛性難以保證，因此設(shè)計(jì)施工時(shí)須慎重處理?！　】蚣苤误w系　　在風(fēng)載或地震作用較大區(qū)域，為提高體系的抗側(cè)剛度，增加軸交支撐或偏交支撐效果很好。這種體系為多重抗側(cè)體系，而且梁柱節(jié)點(diǎn)，柱腳節(jié)點(diǎn)可設(shè)計(jì)成鉸接、半剛接，施工構(gòu)造簡(jiǎn)單，基礎(chǔ)主要承受軸力，體形較小，因此成為人們青睞的對(duì)象?！　】蚣芗袅w系　　在低多層住宅中，可以應(yīng)用傳統(tǒng)的剪力墻體系，如鋼筋混凝土剪力墻或鋼板剪力墻。目前正在研究的空腔結(jié)構(gòu)板是一種理想的抗側(cè)結(jié)構(gòu)?？涨唤Y(jié)構(gòu)板是一種新型的輕質(zhì)板材，采用黃紙制成具有眾多等邊空腔結(jié)構(gòu)的板狀基架，然后經(jīng)浸

6、漬而成。該板材與鋼框架可靠連接，便可形成新型剪力墻。另外美國(guó)，澳大利亞等國(guó)還開(kāi)發(fā)了交錯(cuò)桁架體系，比較新穎?！　∪?、主要構(gòu)件設(shè)計(jì)　　柱　　前已述及，鋼結(jié)構(gòu)住宅一般為大開(kāi)間，框架柱在兩個(gè)方向都承受較大的彎矩，同時(shí)應(yīng)該考慮強(qiáng)柱弱梁的要求。而目前廣泛使用的焊接H型鋼或I字熱軋鋼截面，強(qiáng)弱軸慣性矩之比3～10，勢(shì)必造成材料浪費(fèi)。因此對(duì)于軸壓比較大，雙向彎矩接近，梁截面較高的框架柱采用雙軸等強(qiáng)的鋼管柱或方鋼管混凝土柱是適宜的。對(duì)于方鋼管混凝土柱，不僅截面受力合理，同時(shí)可以提高框架的側(cè)向剛度，防火性能好，而且結(jié)構(gòu)破壞時(shí)柱體不會(huì)迅速屈曲破壞。因此，盡管平面受力結(jié)

7、構(gòu)中，選用H型鋼或I字鋼在受力上還是合理的但總體上，箱形鋼管柱尤其是方鋼管混凝土柱應(yīng)得到廣泛應(yīng)用。方鋼管混凝土柱將是鋼結(jié)構(gòu)住宅發(fā)展的主要方向，但由于缺乏相應(yīng)的規(guī)范、規(guī)程，目前在住宅中應(yīng)用還很少。尤其鋼管砼梁、柱的連接較為復(fù)雜，不利于工廠制作和現(xiàn)場(chǎng)施工，應(yīng)加大力度開(kāi)發(fā)研究。　　樓蓋　　在多層輕鋼房屋中，樓蓋結(jié)構(gòu)的選擇至關(guān)重要，它除了將豎向荷載直接分配給墻柱外，更主要的作用是保證與抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的空間協(xié)調(diào)作用；另外從抗震角度來(lái)看，還應(yīng)采用相應(yīng)的技術(shù)和構(gòu)造措施減輕樓板自重。常用的樓蓋結(jié)構(gòu)有：壓型鋼板－現(xiàn)澆混凝土組合樓板，現(xiàn)澆鋼筋混凝土板以及鋼－混凝土疊合板

8、，而以第一種最為常用。目前，在多層輕鋼房屋整體分析時(shí)，還普遍不考慮樓蓋與鋼梁的組合作用，即使設(shè)置抗剪鍵，也偏保守地假設(shè)鋼結(jié)構(gòu)承受全部荷載