多层轻钢住宅结构体系与设计
■钟 贵 ■赣州市城乡规划局赣州经济技术开发区分局,江西 赣州 341000 【摘 要】摘 要:本文以某多层轻钢住宅示范楼为实例,介绍了它的结构体系、设计方法、计算方法等。 【期刊名称】江西建材 【年(卷),期】2015(000)024 【总页数】2
【关键词】关键词:多层轻钢住宅 轻钢结构 结构体系 设计
1 轻钢住宅在我国的发展
(1)多层轻钢住宅的历史介绍。我国的轻钢住宅结构起步并不算晚,在我国已经发展了已有20 多年的历史,在发展多层轻钢住宅时,由于受到科技和经济等因素的影响,使多层轻钢住宅发展受到制约。我国最早的轻钢住宅主要出现于上海地区,于1994 年十一月建立的八层轻钢结构住宅,并采用冷弯型的U 型钢和句型钢管混凝土组合而成的框架,这个框架主要是利用单位面积为34 千米每平方的楼板组件合成的。我国住宅产业化的探索基地主要是我国天津经济开发区太平村,它主要是采用框架结构的钢结构住宅,它的墙体和楼顶都是采用复合结构,现场安装,提前预制,这大大缩短了施工工期。
(2)以长沙大集团的钢结构公寓和马钢住宅实验楼为例。具有号称“集成化建筑”的长沙大集团的钢结构公寓,是把中央空调为一体机组等的现代化设备,室内的设计决定了住宅的质量和个性,这说明轻钢结构住宅在我国有很好的发展前景,当前,我国把住宅产业作为我国经济的主要的增长点,这也是提高我国公民住宅质量的发展点,现在我们以我国的某轻钢住宅来说明我国的技术指标。
以马钢住宅实验楼为实例,它主要是采用H 型钢的结构形式,结构体系主要是采用12 层的框架支撑体系,其中有6 层的钢框架和6 层的框剪体系,这种新型的建筑体系,是我国多层轻钢住宅发展最为重要结构体系。
2 多层轻钢住宅的优势
(1)抗震性较好。我国现在的多层轻钢住宅主要是采用轻型且特性优良的的型材,这种材料的刚度比较强且相对承载力特别的好,最重要的是抗震性特别的好,而且还可以省去大量的材料和费用,这些拥有很多优点的住宅建筑受到居民的良好应用,特别是在频繁地震的地区的效果更为明显。
(2)建筑造型简单且美观,构建截面尺寸较小,净使用面积增加。当楼板的组合作用使用组合扁梁时,可以增加净使用面积,而且多层轻钢住宅的钢材强度比较高,可以提供较大的柱网布置。最主要的是这种住宅还可以让设计师有改造的余地,并为居民的居住空间提供了灵活的分隔。
(3)供货迅速,安装方便,比混凝土结构的工期减少一半。当前,工人的工资比较高,减少工期间接地减少企业的资金,而且现在的企业基本上都是贷款建造,由于贷款利率比较高,因此现在这种形式下,我们只能早投产,早投资,这样才能降低工程的总造价,增加企业的投资收益。
(4)装备化程度高,建设快速、高效,且质量有保障。现代的科技较为发达,因此装备也越来越先进,这为我国的工程提供了很大的方便,比如:缩短施工工期等,且质量比以前好了很多。
(5)墙钢结构是一种绿色的环保结构。轻钢结构不论是在使用或者生产过程中都有很好的利用性,而且能源消耗的比较低,污染物也比较少,噪音小,它利用率和循环性很高的绿色环保结构。
3 多层轻钢住宅体系与结构的设计特点
(1)多层轻钢住宅体系主要分为钢框架混凝土剪力墙体系、纯钢矿街体系、框架支撑体系和周围抗侧力体系等。
①抗侧力结构体系。用于48 层的纯框架体系,主要是由工字型梁和箱型柱组成,抗侧力结构体系的侧向刚度不太强,但它的空间布局有较好的灵活性,采用双向钢接的纯框架,可以增加对自身的侧移度,可以让建筑的延性更好,但是由于双向刚接的结构比较杂乱,因此节点也会比较复杂,严重影响了建筑的美观性,所以说多层轻钢住宅不能应用于端板连接。
②框架支撑体系。框架支撑体系和抗侧力结构体系的结构相似,主要由工字型梁组成,采用交叉向的钢接纯框架,所以节点比较简单,在横向时,梁柱节点为钢接,在纵向时,梁柱节点为铰接,虽然节点比较简单但是抗侧移刚度不强。 ③框架钢混凝土剪力墙。框架钢混凝土剪力墙主要应用于小型的高层住宅,为了加强建筑物的侧向刚度,一般都是将楼梯设计成钢筋混凝土墙,而且还可以有效解决火灾问题,如果发现钢结构的中心出现偏移等问题,我们可以设置钢支撑来解决扭转的问题。
④周围抗侧力体系。这种体系在我国多层轻钢住宅中并没有实现,这种体系主要在美国等发达国家发展,它主要适用于建筑正方形的结构,而且它的最大的特点是采用建筑轴线和刚架柱强轴的垂直,这种体系也可以用用于框架支撑体系中,为了把梁柱的铰接转换为刚接,我们把刚架柱扭转90 度,在这基础上一定要注意把纵向的支撑去掉,这样钢架柱起到了竖向支撑和抗风柱的作用。 (2)楼面屋盖结构。多层轻钢住宅的楼面和屋盖结构的强度比较好,同时提高了屋内的净高度,此外,楼面屋盖结构主要采用的是压型钢板混凝土楼盖,由于
多层轻钢住宅结构体系与设计
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