高层住宅钢结构设计和安装相关问题探析和研究

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1、高层住宅钢结构设计和安装相关问题探析和研究  摘要:随着我国建筑用钢质量及产量的提高,钢结构建筑得到迅速发展,高层钢结构住宅越来越多。本文介绍了高层钢结构住宅的优点,设计特点及设计要点,并就钢结构安装技术进行探讨与分析。关键词:高层住宅,住宅钢结构;设计;安装Abstract:withtheimprovementofconstructionsteelqualityandyieldinourcountry,steelstructurebuildinghasbeendevelopedrapidly,moreandmorehigh-risesteelstructurehousing.Thispape

2、rintroducestheadvantagesofhigh-risesteelstructurehousingdesignfeaturesanddesignkeypoints,andthesteelstructureinstallationtechnologywerediscussedandanalyzed.Keywords:high-riseresidential,residentialsteelstructure;Design;Theinstallation.中图分类号:TU318文献标识码:A文章编号:2095-2104(2013)一、钢结构住宅10钢结构住宅一般指的是用钢结构作为承重

3、骨架,围护、分隔结构以及屋面材料均用轻型材料组成,属轻型钢结构。其生产方式是构件及制品在工厂加工制作后,运到现场进行组装,因此是工业化生产,易于实现产业化。它的优点具体表现在:1、重量轻、强度高,用钢结构建造的住宅重量是钢筋混凝土住宅的1/2左右;满足住宅大开间的需要,使用面积比钢筋混凝土住宅提高4%左右。2、能合理布置功能区。利用钢材强度高的特点,设计可采用大开间布置,使建筑平面能够合理分隔,灵活方便,创造开放式住宅。3、安全可靠性,抗震、抗风性能好。4、钢结构构件在工厂制作,减少现场工作量,缩短施工工期,符合产业化要求。5、钢结构工厂制作质量可靠,尺寸精确,安装方便,易与相关部品配合。6、

4、钢材可以回收,建造和拆除时对环境污染较少。二、高层住宅钢结构设计(一)高层住宅钢结构设计特点101.高层住宅钢结构设计要合理布置柱网,在设计开始时可以选择任一单元框架,初级筛选柱与梁的截面。框架梁同时承受竖向的恒荷载与活荷载、水平向的地震力与风荷载的造成的影响,计算内力时应当利用分层方法。2.高层住宅钢结构设计应注意思考钢材具备的承重结构。设计承重结构时应分别从极限承载力状态与正常极限的使用状态进行研究。在整个设计中需重点分析构件强度破坏连接表现的承受力,假如破坏是疲劳造成的或是钢材由于变形导致不能正常承载,钢材的结构就会演变为激烈的系统结构的全面倾覆。3.高层住宅钢结构设计要对其造成的破坏后

5、果设置不同的安全级别。高层住宅一般应用的钢材安全等级是2级,其他比较特殊的建筑结构的安全等级应根据具体情况决定。(二)高层住宅钢结构设计要点1、结构选型与结构布置10由于结构选型涉及广泛,做结构选型及布置应该具体工程具体分析。应根据工程的条件和特点,综合考虑建筑的使用功能、荷载性能、制作安装、材料供应等因素,择优选择抗震性能良好,而又经济合理的结构体系和结构形式,对高烈度设防的高层钢结构,宜选用钢框一支、钢框一筒或钢一筒中筒等钢结构体系。同时应与建筑师充分沟通合作,共同商定符合抗震、抗风原则的结构平面与立面布置。结构的布置要根据体系特征,荷载分布情况及性质等综合考虑。一般的说要刚度均匀,力学模

6、型清晰,尽可能限制大荷载或移动荷载的影响范围,使其以最直接的线路砖递到基础.柱间抗侧支撑的分布应均匀,其形心要尽量靠近侧向力(风震)的作用线,否则应考虑结构的扭转。结构的抗侧应有多道防线,比如有支撑框架结构,柱子至少应能单独承受1/4的总水平力2、节点构造(1)钢柱与基础连接根据《高钢》规程3.5.5条,高层钢结构与地下室砼结构间宜设钢骨砼过渡层。这可以增大地下室层的刚度。钢柱与基础间常用埋入式柱脚。地下室柱采用钢骨砼柱,钢骨与砼间加设栓钉。地下室梁可采用普通砼梁。宜采用宽梁,避免钢筋过密(钢筋遇钢柱时应予留孔)。(2)梁柱节点梁翼缘与柱应采用全熔透焊,梁腹板与柱宜采用摩擦型高强螺栓。悬臂梁与

7、柱应采用全焊接。在节点处应在梁翼缘的对应位置设置柱的横向加劲肋。当柱采用箱型柱时,内加劲肋常采用熔嘴渣焊。(3)梁梁连接主梁与主梁应采用刚性连接,翼缘为全熔透焊,腹板可用高强螺栓连接。在抗震设计时,主梁的塑性区段(距柱轴线1/8~1/10梁跨)可能出现塑性铰应设置水平隅撑。次梁与主梁宜采用铰连接。(4)钢梁与砼板连接10为保证板与钢梁共同工作,通常在钢梁上翼缘焊栓钉。栓钉常用φ16@300,焊接时

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