轻型钢结构住宅技术规程

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1、《轻型钢结构住宅技术规程》的几个特点我国第一部关于钢结构住宅的规范——《轻型钢结构住宅技术规程》JGJ209（以下简称《规程》）于2010年4月17日由住房和城乡建设部颁布，2010年10月1日起正式实施。《规程》是在总结和分析了我国多年来钢结构住宅工程实践，并做了大量的科学试验和调查研究的基础上，由中国建筑科学研究院负责，组织有关设计、高校、科研和生产企业等单位制订的。《规程》提出了一种符合中国国情、与国家现行标准保持一致的“轻型钢结构住宅”新体系，规定了轻型钢结构住宅建筑的功能和性能，给出了轻型钢结构住宅的材料标准、设计施工和验收技术要求以及使用和维护的规范管理原则。《规程》的颁布，不仅用

2、以规范我国轻型钢结构住宅的工程实践，而且对企业开发新型墙体材料和建筑节能新体系具有指导作用。我国近几年来的钢结构住宅工程实践表明，结构体系形式呈多样化发展态势，有从国外引进的冷弯薄壁型钢低层住宅建筑（图1），也有用普通热轧H型钢结构的多层和高层住宅建筑（图2）。但建筑材料和应用技术均满足不了住宅功能的要求，表现在与钢结构配套的围护材料品种少、质量差及科技含量不高等方面，制约了钢结构住宅的健康发展。轻型钢结构住宅是一种新的建筑体系，涉及的材料是新型建筑材料，设计方法是“建筑、结构、设备与施工和装修一体化”的新方法，是一种专业性很强的综合建筑体系，是房屋建造企业的专业技术和产品。《规程》对钢结构住

3、宅的功能和性能作了具体规定，并对材料选用、建筑设计、施工验收和使用维护等提出了明确要求。钢结构住宅的建筑形式可以不同，建造方法和材料产品可以各异，但标准要求是统一的。因此，《规程》对企业创新具有指导和规范作用。“轻型”是《规程》的宗旨，《规程》所有内容都是有关“轻型”材料和技术的集成，即由“轻钢结构、轻质墙体、轻质楼面、轻质屋面”构成轻型钢结构住宅专用建筑体系。《规程》可用于抗震或非抗震地区不超过6层的钢结构住宅建筑的设计、施工及验收。对多层公寓等可参考使用。《规程》中的轻型钢框架是指由小截面热轧H型钢、高频焊接H型钢、普通焊接H型或异型截面的型钢、冷轧或热轧成型的方（矩、圆）形钢管组成的纯框

4、架或框架支撑结构体系。结合轻质楼板和利用墙体抗侧力等有利因素，能使钢框架结构体系不仅用钢量省，而且解决了可以建造多层的技术问题，尤其是能与我国现行规范体系保持一致，满足抗震要求。再借鉴国外在轻钢住宅建筑方面的做法和产业化特点，结合国内现有材料、现有技术以及科研成果和工程实践，创新了一种符合中国国情的轻型钢结构住宅体系。《规程》中的“轻质材料”是指与传统的材料（如钢筋混凝土）相比干密度小一半以上。1轻型钢框架结构体系关于如何使钢框架设计得轻巧并降低成本的问题，《规程》总结了以下技术内容：1）可以利用框架填充墙体的抗侧力国内外都有关于填充墙抗侧力性能的研究[1]。近年来，中国建筑科学研究院与天津大

5、学合作，对钢结构住宅用轻质复合保温板和轻质圆孔板镶嵌安装在钢框架内的“框架-墙体”抗侧力承载力性能做了较系统的研究[2]。试验构件设计为两层平面钢框架，层高3.260m，跨度4.390m，钢柱为150×6的方钢管，钢梁为HN250×125×6×9，钢材材质为Q235B，共四榀。镶嵌板为北京某公司生产的120mm厚轻质圆孔板和复合保温板。试验的目的是测试这种框架墙板体系的抗侧力性能。其中，纯钢框架试件是分析对比性试验，开洞试件是分析墙体洞口对侧向刚度的影响。试验的结果如表1、图3、图4所示。表1试验的结果对比试验结果表明，轻质圆孔板或复合保温板镶嵌式填充安装在钢框架中，能起到抗侧力作用，并且满足

6、“小震不坏，中震可修，大震不倒”的要求，可作为框架墙板体系共同抵抗侧向力；钢框架镶嵌填充轻质墙板结构体系工程设计计算，可将整片墙板（未开洞）等效成交叉钢支撑，按框架支撑体系计算，计算模型如图5所示。等效支撑的截面面积按下式（图中符号意义见文献[2]）计算：在钢框架中镶嵌安装条形墙板组成“框架墙板”复合结构体系，其强度、刚度和延性与原纯钢框架的结构性能相比有明显不同。国内外的研究表明，忽略填充墙体的作用，不一定对抗震有利。填充墙使得结构的抗侧移刚度增大，同时也增大了地震作用。框架与填充墙之间的相互作用，使得钢框架的内力重新分布。考虑填充墙的作用，不仅有利于结构抗震，而且还可利用填充墙体抗侧移，从

7、而减少框架设计的用钢量，使结构轻型成为可能。《规程》规定，墙体的抗侧刚度应根据墙体材料和连接方式的不同由试验确定，并满足以下要求：当钢框架层间相对侧移角达到1/300时，不得出现任何开裂破坏；当钢框架层间相对侧移角达到1/200时，墙体可在接缝处出现可以修补的裂缝；当钢框架层间相对侧移角达到1/50时，墙体不应出现断裂或脱落。2）楼板必须是轻质的《规程》推荐使用轻质复合楼板，从而大大降低荷载，使结