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1、2007年第08期沿海企业与科技NO.08,2007(总第87期)COASTALENTERPRISESANDSCIENCE&TECHNOLOGY(CumulativelyNO.87)钢结构住宅结构体系的经济性比选肖剑凤[摘要]文章总结钢结构住宅的结构体系类型及特点,并通过结构设计计算来分析框架梁是如何影响抗侧移刚度的,从而确定在钢结构住宅设计时根据设计的层数等要求而选用不同的结构体系进行设计,以达到经济性的目的。[关键词]钢结构住宅;结构体系;设计计算;经济分析[作者简介]肖剑凤,南宁市建筑科学研究设计院,广西南宁,5
2、30000[中图分类号]TU375[文献标识码]A[文章编号]1007-7723(2007)08-0157-0003建设节能省地型住宅是中国未来的住宅建设在横向上,为刚接;纵向为铰接。因此,结构在纵向方向,而发展钢结构住宅建筑则是解决高能耗建相当于排架,抗侧移刚度很低,需设置侧向支撑抵筑的一条行之有效的途径。绿色建材、节能设施、抗水平荷载,限制结构的水平变形。支撑可用槽最大限度利用有效空间等都是钢结构住宅建筑的钢、角钢或圆钢杆,具体形式可结合建筑立面或门优点。对于钢结构住宅体系的选择,不必拘泥于某窗洞口需要采用单斜杆、
3、X型、K型或偏心支撑。单一种特定的体系。可以根据建筑平面设计的要求,斜杆简单明快,但必须设置两组不同倾斜支撑,以灵活处理,综合使用不同的抗侧力体系。本文通过保证结构在两个方向具有同样抗侧力能力。X型支结构设计计算来分析框架梁是如何影响抗侧移刚撑具有很好的侧向刚度,但是交叉点处的细部构度的,从而确定在钢结构住宅设计时根据设计的造比较复杂。偏心支撑具有非常好的抗震耗能效层数等要求而选用不同的结构体系进行设计,以果。它的工作原理是:在中、小地震作用下,支撑提达到经济性的目的。供主要的抗侧力刚度与中心支撑相似;在大地震作用下,
4、保证支撑不发生受压屈曲,而让耗能梁段一、钢结构住宅的结构体系类型及特点屈服消耗能量。它是专为抗震设计提供的支撑形住宅钢结构按类型及其构件材料组成可分为式。纯钢结构住宅和钢—混凝土混合结构住宅。纯钢3.框架—钢筋混凝土剪力墙(筒)体系。用钢结构住宅包括纯钢组成的钢框架或钢框架与钢支筋混凝土剪力墙部分或全部代替钢支撑,就形成撑组成的结构体系等;钢—混凝土混合结构包括了框架—钢筋混凝土剪力墙(筒)体系。一般将楼纯钢框架与混凝土核心筒(剪力墙)组成的结构体梯或电梯间设计成钢筋混凝土墙(筒)。这样既有系以及组合构件形成的钢框架与
5、混凝土核心筒(剪效地加强了建筑物的侧向刚度,又解决了楼梯间力墙)组成的结构体系。抗侧力构件可为混凝土剪的防火问题。如果结构刚心偏移过大,出现扭转的力墙(核心筒)或支撑。支撑可由型钢(含钢管)组成,问题,可在适当部位设置钢支撑。但不宜采用钢管混凝土构件。4.周围抗侧力体系。这种体系在欧美国家的1.纯框架体系。它主要由宽翼缘的H型或箱商业和民用建筑中十分流行。它的特点是刚架柱形柱和工字型梁组成,亦可采用热轧H型钢。这种强轴与其相交的建筑轴线垂直,形成外筒,抵抗水体系具有较为灵活的空间布局,但侧向刚度较弱。平荷载,将之传递到
6、基础。它适用于建筑外型接近相对于框架—支撑体系,用钢量较大。纯框架体系于正方型的结构。可以将这种思路应用到框架—多采用双向刚接,这样可以加大结构自身的侧移支撑体系中。把纵向的支撑去掉,将原有位置的刚刚度,减少抗侧移构件内力,加强耗能机制,提高架柱扭转90度,梁柱由铰接变为刚接。这样,刚架建筑物的延性。但节点形式较为复杂。由于建筑美柱同时起到抗风柱与竖向支撑的作用。观的要求,端板连接不宜于多层轻钢住宅。一般认为在抗震烈度7度以上用纯框架结构2.框架—支撑体系主要由焊接工字型梁柱组体系作多层住宅是不太经济的,因为一般钢框架
7、成。多数情况下,这种体系为横向承重。梁柱节点的抗侧移刚度较小,在地震力水平荷载作用下,结157构的层间位移角达不到规范要求。对于框架结构布置原计划采用两开间一排框架柱,即大跨度布来说,柱顶与梁铰接时,在水平荷载作用下,如果置,这样建筑布置会更灵活。但7200的柱距将导框架梁的线刚度相对较小,不能对柱子的侧向弯致框架梁高度加大,如要保证室内净高不小于曲变形进行有效约束,则水平荷载产生的倾覆弯2400,则层高须不小3000,不利于节能,且结构布矩全部由各柱脚端承担。显然这对于框架柱来说置次梁过多并有二级次梁或三级次梁存在,
8、结构是很不利的,会造成柱子截面的加大和用钢量的不合理,因此最后采用了一个开间一排框架柱,即上升。事实上,柱顶与梁刚接,适当加大框架梁的小开间密柱式布置。楼面及屋面采用压型钢板现截面尺寸和减小框架柱的截面尺寸,对增加结构浇混凝土组合楼板。外墙采用150mm厚ALC蒸汽抵抗地震水平力和降低用钢量是有利的。轻质加气混凝土板材。梁与柱刚性
