文档介绍：建筑钢结构住宅体系分析
【摘要】钢结构是未来相当长一段时期内我国将要重点推广的建筑住宅类型,具有强度高、结构尺寸小、自重轻、施工速度快、抗震性能好及工业化程度高的特点。本文对国内外主要的建筑钢结构住宅结构形式进行了总结和评述,对水平力,故而混合结构的位移控制指标可参照钢筋混凝土结构采用。
该体系受力特点为结构整体破坏属于弯剪型,结构破坏主要集中于混凝土芯筒,特别是结构下部的混凝土筒体四角,对这些部位应予加强,保证筒体的延性。体系的不足之处是芯筒为混凝土,重量减少不是很多,现场浇捣混凝土的工作量仍然较大。从建筑平面布置的角度来看,柱子一般布置在阳台或转角部位,以利于住户的装修处理。
钢框架支撑结构体系
对于多层及小高层建筑,可在建筑的外墙,结合门窗位置布置双向交叉支撑,支撑可采用角钢、槽钢或圆钢,可按拉杆设计。在轻钢住宅结构中,支撑也不一定必须从下到上同一位置设置,也可跳格布置,其目的主要是为了增加结构的刚度。
对高层住宅,可选择山墙和内墙布置中心支撑或偏心支撑。值得注意的是,当采用单斜柱体系时,应设置不同倾斜方向的两组单斜杆,以抵抗双向地震作用,在节点方面,若支撑足以承受建筑物的全部侧向力作用,则梁柱可做成铰接,如支撑不足以承受建筑物的全部侧向力作用,则梁柱可部分或全部做成刚接。
钢框架―预制混凝土墙体框剪结构体系
这种体系一般预制混凝土墙体中均埋有钢板支撑,它只有在支撑点处于钢框架相连,而且混凝土墙板与框架梁柱留有空隙。从受力上来说,它仍是一种支撑,但其特点是内藏钢板按强度控制设置,不考虑屈曲。
对混凝土墙体应双面配筋,且双面钢筋应互相拉结,在钢支撑端部范围内,应设置加强构造钢筋,如采用梅花形钢筋、螺旋形钢筋、钢箍等。这种体系受力性能良好,支撑构件相对较经济,且能与隔墙布置相结合,但现场安装比较困难,制作比较复杂。
纯钢框架结构体系
这种体系受力明确,使用灵活,制作安装简单,施工速度较快,但为抵抗侧向力所需梁柱截面较大,一般可用于6层以下的多层建筑,且一般情况下,梁柱节点应采用刚接。这种体系用于高层建筑经济性较差。
错列桁架结构体系
错列桁架结构体系产生于20世纪60年代,由美国麻省理工学院首先提出,并成功用于多个公寓及旅馆建筑中。该体系是由房屋外侧的柱子和跨度等于房屋宽度的桁架组成,桁架高度等于层高,在相邻柱上为上下层交错布置,楼板一端搁置在桁架的上弦,另一端搁置在相邻桁架的下弦。由于两开间布置一榀桁架,且中间无柱子,所以非常适合住宅、旅馆建筑各单元的灵活布置要求。这种体系的受力特点为:水平力主要通过楼板传至相邻桁架的斜腹杆,如此水平荷载最终通过落地桁架的斜腹杆或底层支撑传至基础,楼层间的柱子主要承受轴力,其所受的剪力和弯矩很小。由于桁架有整层高,所以整个体系刚度较大,一般不需要增加柱子刚度以控制位移,由于错列桁架结构体系中柱子主要承受轴力,其柱截面强轴可布置在纵向,故其纵向侧移刚度亦较大,这种体系的用钢量可较框架结构减少30~40%,因此该体系是一种经济、实用、高效的新型结构体系。
轻钢龙骨结构体系
轻钢龙骨结构体系主要用于中低层住宅或别墅,大致可分为两类,一类为以冷弯C型钢组成的龙骨体系,