钢结构住宅结构体系优化设计研究.pdf

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1、第37卷第12期建筑技术开发Vo1．37，No．122010年12月BuildingTechniqueDevelopmentDec．201O～技一一术一～开～一发一木一报钢～结构住宅结构体系优化设计研究一$道一谢淮宁(南京工程学院建筑工程学院，南京211167)[摘要]考虑不同抗震设防要求，以用钢量为优化目标，遵循受力合理、安全可靠原则，采用有限元分析和优化设计相结合的方法，对常见的7层钢结构住宅结构体系进行设计。根据设计结果分析比较各种结构体系在不同条件下的安全性能、抗侧向变形性能、抗震性能和用钢量的区别，得到一些有工程应用意义的结论，可供多层钢结构住宅T程设计参考。[关键词]钢结构住宅

2、；结构体系；用钢量；优化设计[中图分类号]TU391[文献标志码]A[文章编号]1O01—523X(2010)12-0001—05oPTIMALDESIGNSTUDYoNSTRUCTURALSYSTEMoFSTEELSTRUCTURERESIDENCEXieHuai—ning『Abstract1Consideringdifferentrequirementforfortificationagainstearthquake，thestructuralsystemanalysisofsteelstructureresidenceatthestory7ismadewiththeoptimalob

3、jectiveoftheminimumsteelweightfollowtheprinciplesofreasonableandsafebythefiniteelementanalysisandoptimaldesignmethod．Contrastingaboutthesafetyperformance，lateralstiffness，seismicperformance，thesteelconsumptionismadeoutbetweendifferentstructuresystemsaccordingdesignresults．Inthearticle，somesignific

4、anceconclusionsforengineeringapplicationscanbeobtained，whichofferreferenceforthedesignofmulti—storysteelstructureresidence．[Keywords]steelstructureresidence；structuralsystem；steelconsumption；optimaldesign住宅建设在整个建筑业当中占有举足轻莺的地位，加快宅的未来发展方向。住宅产业现代化进程对于加快我国社会主义现代化宏伟目目前目前制约我国钢结构住宅发展的主要因素是：钢结标的实现将产牛积极的作用

5、和重大的影响。建设部在《国家构住宅的直接造价高于钢筋混凝土结构j。因此在实际工建筑钢结构产业“十五”计划和2015年发展规划纲要》当中程中，如何对多层钢结构住宅进行合理选型和优化设计，己明确指出要大力推广钢结构在建筑上的应用，其中推广钢结经成为制约钢结构住宅发展的一个瓶颈。针对这种情况．本文结合我国工程实际情况和相应设计规范的要求，以某7层构住宅产业化是一项重要举措，这对钢结构在我国的推广应钢结构住宅的结构体系为研究对象，以有限元分析和优化比用具有重要的战略意义。较分析为基础，分别采用框架结构和框架一支撑结构两种结钢结构住宅是指以钢构件等为主要承重构件，以新型轻构体系进行结构设计，并对两种

6、结构体系存柱采用不同截面质、保温、隔热、高强的墙体材料作为围护结构并与功能配套时的安全性能、抗侧向变形性能、抗震性能和用钢量进行对的水暖电卫等设备优化集成的节能环保型住宅建筑J。与比分析，提出适合多层钢结构住宅建筑中合理且行之有效的钢筋混凝土住宅相比，钢结构住宅由于具有重量轻、强度高、结构体系设计建议。研究表明：多层钢结构住宅其结构体系抗震性能好及工业化程度高等优势已经成为我国多高层住的合理选择不仅能较大程度上降低工程造价，同时又确保结构经济安全，避免不必要的材料浪费，这对国民经济建设是基金项目：江苏省南京工程学院科研基金项目(编号：KXJ08082)有现实意义的。收稿日期：20104)9

7、—151多层钢结构住宅常见结构体系作者简介：谢淮宁(1975一)，女，山东阳谷人，毕业于河海大学，硕士，国家一级注册结构工程师，南京工程学院建筑工程学院1．1纯框架结构体系讲师。框架体系是指沿房屋的纵向和横向均采用框架作为承第12期谢淮宁：钢结构住宅结构体系优化设计研究第37卷重和抵抗侧力的主要构件所形成的结构体系。框架结构体系平面布置灵活，可提供较大的室内空间。结构杆件类型少，构造简单，各部分刚度均匀，结构自振周期较长