《輕鋼住宅結(jié)構(gòu)體系分析》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在工程資料-天天文庫。

1、輕鋼住宅結(jié)構(gòu)體系分析摘要:木文結(jié)合工作經(jīng)驗(yàn)，主要針對輕鋼骨架住宅的受力特點(diǎn)，結(jié)合我國現(xiàn)有的設(shè)計(jì)規(guī)程，對輕鋼骨架住宅的設(shè)計(jì)基木假定、設(shè)計(jì)方法進(jìn)行介紹，就此作出相關(guān)分析。以供參考。關(guān)鍵詞:低層住宅輕鋼龍骨結(jié)構(gòu)體系設(shè)計(jì)1概述隨著我國城鎮(zhèn)化進(jìn)程的快速發(fā)展，必將興建大量的低層及多層住宅。傳統(tǒng)上,這些建筑都采用砌休結(jié)構(gòu)，其施工便捷，造價(jià)低廉，易于取材。但具缺點(diǎn)也是顯而易見的，砌體結(jié)構(gòu)抗震性能并，破壞環(huán)境，這與我國現(xiàn)有的國情及國策和違背。我國鋼產(chǎn)量的迅速提升，為在低層住宅中采用鋼結(jié)構(gòu)提供了基木保證。1?1輕鋼住宅的優(yōu)點(diǎn)輕鋼住宅一般指以冷彎薄肇型鋼，輕型焊

2、接和高頻焊接型鋼、輕型熱軋型鋼、薄鋼板、薄鋼管及以上各構(gòu)件拼接、焊接而成的組合構(gòu)件為主耍受力構(gòu)件，人量采用輕質(zhì)隔離材料的低層和多層鋼結(jié)構(gòu)。與傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)相比，輕鋼住宅具有如下優(yōu)占?八、、?1）強(qiáng)度高，口重輕，抗震性能高；2）施工速度快，建設(shè)工期短；3）便于工業(yè)化、定型化生產(chǎn)；4）建筑空間布置靈活，能滿足不同住戶對住宅的多種功能耍求；5）有利于環(huán)保。1.2輕鋼住宅結(jié)構(gòu)體系1）框架結(jié)構(gòu)。這種體系在低層鋼結(jié)構(gòu)住宅中較早得到應(yīng)用，它構(gòu)造簡單，施工速度快，技術(shù)難度小，同時(shí)由于低層住宅對水平荷載的耍求不高，避開了框架結(jié)構(gòu)彈性剛度差的缺點(diǎn)；梁與柱之間的連接采

3、用剛接，各部分剛度分布均勻。2）框架支撐結(jié)構(gòu)體系。這種體系是框架結(jié)構(gòu)的延伸，為了增強(qiáng)結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度，減小層間位移，在框架的基礎(chǔ)上增加支撐，從而提高了結(jié)構(gòu)的整體剛度，增強(qiáng)了抵抗水平風(fēng)荷載和地震作用的能力。它的應(yīng)用范圍很廣泛，在國外很早就開始應(yīng)用。3）輕鋼龍骨體系。這種體系是隨著鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)的不斷成熟而產(chǎn)生的，從目前國外已經(jīng)應(yīng)用的輕鋼龍骨結(jié)構(gòu)體系來看，它主要分為：冷彎薄壁型鋼格構(gòu)式結(jié)構(gòu)體系和熱軋型鋼組成的龍骨結(jié)構(gòu)體系。冷彎薄壁型鋼格構(gòu)式結(jié)構(gòu)體系的主承重結(jié)構(gòu)是將工廠預(yù)制的冷彎薄壁型鋼（C型或z型）在施工現(xiàn)場用螺栓連接形成結(jié)構(gòu)骨架，再封上墻板、樓板、

4、屋面板形成整體住宅，主要在低層住宅中應(yīng)用，它又分Balloon式和Platform式格構(gòu)體系。兩者的區(qū)別是Balloon中的墻支柱在樓板連接處不間斷，而Platform式中的墻支柱在樓板連接處斷開，上一層的墻支柱支承在下一層的樓板上。輕鋼龍骨結(jié)構(gòu)體系在歐洲和北美洲較為成熟并大量應(yīng)用于低層鋼結(jié)構(gòu)住宅。輕鋼龍骨結(jié)構(gòu)使鋼結(jié)構(gòu)住宅的優(yōu)點(diǎn)更加突出：高強(qiáng)、自重輕、抗震性能好、可隨意拼接、耐久、工業(yè)化生產(chǎn)和施工安裝速度快等，具冇較好的綜合經(jīng)濟(jì)效益，被廣泛地應(yīng)用于現(xiàn)代低層鋼結(jié)構(gòu)住宅中。2低層輕鋼骨架住宅的設(shè)計(jì)本文所捉及的低層輕鋼骨架住宅，主耍是指Platf

5、orm式格構(gòu)體系。在歐洲及北美地區(qū)，此體系大量應(yīng)用于三層及以下的住宅中，并且由于具有完善的設(shè)計(jì)表格，其設(shè)計(jì)、施工都相當(dāng)簡單、便捷；在我虱輕鋼骨架住宅處在推廣階段，其設(shè)計(jì)方法以參考國外規(guī)范及設(shè)計(jì)表格為主。1.1輕鋼骨架房屋受力特征分析Platform式格構(gòu)體系輕鋼骨架的構(gòu)成要素是龍骨，一面一體；每一個(gè)體完成一個(gè)或數(shù)個(gè)建筑功能，體與體從受力體系上看，輕鋼骨架房屋的豎向分體系是以龍骨為特征的柱、梁；水平分體系是以夾板為特征的樓板、墻；荷載的傳遞路線如圖1所示（此處，樓板作為剛性樓板，起到將水平荷載在各抗側(cè)力構(gòu)件間按剛度進(jìn)行分配的作用）。之間不應(yīng)有

6、結(jié)構(gòu)上的交叉。從受力特征上看，輕鋼骨架房屋屬于剪力墻結(jié)構(gòu)體系。傳統(tǒng)的剪力墻是由混凝土澆筑或由單塊砌塊砌筑而成；而輕鋼骨架屮的剪力墻是由龍骨、夾板及螺釘連接而成，通過螺釘?shù)倪B接，保證了龍骨與夾板的共同作用。在這個(gè)體系中，柱和墻是無法截然分開的，很難弄清楚在承受豎向荷載或是水平荷載的過程中，墻板和柱各分擔(dān)了多大比例；但是，冇理由相信，冇夾板的柱子，英承受豎向荷載的能力要高于沒有夾板的柱子，而有了龍骨的墻休，其承受水平荷載的能力也高于沒有龍骨的夾板。從連接上看，輕鋼骨架房屋的連接均為柔性連接，每個(gè)連接點(diǎn)、每個(gè)構(gòu)件，所允許的變形能力都足夠的大，而且

7、，由于連接點(diǎn)很多，單個(gè)連接點(diǎn)的失效對結(jié)構(gòu)的整體性能是微乎其微的，這樣的結(jié)果使得在地震及特殊情況下，其倒塌概率很低；對抗震非常有利。2.2輕鋼骨架房屋設(shè)計(jì)過程分析在我國，由于缺乏必要的設(shè)計(jì)表格及設(shè)計(jì)軟件，所以，設(shè)計(jì)基本上依賴于國外圖標(biāo)及規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。出于國外標(biāo)準(zhǔn)與我國規(guī)范的差異性，其設(shè)計(jì)文件在我國是901—不合法的，我國雖然已在《鋼結(jié)構(gòu)住宅》中對輕鋼骨架房屋有所提及，但對丁與圖集冇出入的建筑，仍然無法得到合理的設(shè)計(jì)。此處，筆者試圖利用我國現(xiàn)有的設(shè)計(jì)規(guī)范，對輕鋼住宅進(jìn)行合理、安全的設(shè)計(jì)。2.2.1基本假定1）樓板在平面內(nèi)是剛性的;2）豎向荷載由龍骨

8、單獨(dú)承擔(dān)，夾板為其平面外穩(wěn)定提供保證；3）水平荷載由墻體單獨(dú)承擔(dān)；墻體平面外剛度不予考慮；4）水平荷載產(chǎn)生的彎矩由墻體端部龍骨通過拉壓作用承擔(dān)。2.2.2設(shè)讓原則1）保證各而內(nèi)豎