PKPM低层冷弯薄壁型钢住宅设计软件CSHCAD软件介绍

PKPM低层冷弯薄壁型钢住宅设计软件CSHCAD软件介绍
PKPM低层冷弯薄壁型钢住宅设计软件CSHCAD软件介绍

PKPM低层冷弯薄壁型钢住宅设计软件CSHCAD软件介绍

CSHCAD是用于低层冷弯薄壁型钢住宅结构的设计软件,软件填补了该结构建模、设计一体化CAD软件方面的空白,通过鉴定,在技术上达到了国际先进水平。

CSHCAD软件具有以下特点:

(1)设计完全符合现行国内规范。软件依照国内现行的《钢结构设计规范(GB50017-2003)》《建筑结构荷载规范(GB50009-2012)》《低层冷弯薄壁型钢房屋建筑技术规程(JGJ227-2011)》,进行编制,完全符合国内审图要求。

(2)建模全面、快捷。根据对低层冷弯薄壁型钢住宅实际工程的调研、相关设计单位的走访,及参考国外的相关做法,整理出对于这类结构常用的截面形式,软件涵盖了常见低层冷弯薄壁型钢住宅结构的各种构件截面类型。软件除了提供常用的交互建模方式外,还增加了标准户型库,方便设计人员快速的导入模型。针对冷弯薄壁型钢结构杆件截面小,杆件多的特点,软件提供了“快速布墙”和“快速布梁”的功能。

(3)结构设计准确。低层冷弯薄壁型钢住宅的空间结构分析采用中国建筑科学研究院编制的“复杂多层及高层建筑结构分析与设计软件 PMSAP”完成结构内力分析。在抗剪墙板、柱及其连接设计时,恒活荷载作用采用PMSAP的空间分析结果,因为墙板的空间蒙皮效应在空间有限元分析中不容易模拟真实,因此对于风、地震水平作用荷载的分析,采用了《低层冷弯薄壁型钢房屋建筑技术规程》推荐的简化计算方法,采用底部剪力法计算地震作用,抗剪墙按刚度分配水平剪力的方法。

(4)详细的计算书输出。

软件可以输出整体计算书和各层信息计算书,并提供txt及pdf两种格式。整体计算书

包含:设计依据、风荷载作用信息、地震荷载作用信息、墙板抗剪信息。各层计算书包含:

楼层信息、墙基本信息、柱单工况内力、梁单工况内力、柱构件验算结果、梁构件验算结果。

(5)丰富的设计工具。软件除空间结构建模与分析外还提供多种设计工具,便于设计

人员工作。包括:楼面简支梁设计工具、外墙面抗风柱设计工具、基本构件计算工具以及图

形编辑打印和转换工具。

冷弯薄壁型钢结构体系及其在民用建筑的应用

冷弯薄壁型钢结构体系及其在民用建筑的应用摘要:本文着重介绍冷弯薄壁型钢结构体系及其特点,并结合轻钢结构住宅,阐述了冷弯薄壁型钢结构体系在住宅设计上的特点,同时分析了其在建筑和结构上现存的局限性和发展中存在的问题,从而展望冷弯薄壁型钢结构体系必将称为中国住宅建筑业一个重要的发展方向。 关键词:冷弯薄壁型钢结构体系住宅设计 1 冷弯薄壁型钢结构体系及其特点 冷弯薄壁型钢是一种公认的经济断面型材,建筑业是冷弯薄壁型钢应用潜力最大的行业。它主要由0.5~3.5mm厚普通钢板或镀锌钢板经冷弯而成,基本形状为C形、Z形和方管(矩形),并可形成各种折皱和卷边、拼成I型或者T型,以提高截面刚度和承载力。我国冷弯薄壁型钢始于50年代。60年代中期,部分地区兴建了10余万㎡冷弯薄壁型钢结构试点工程。1970年前后,在第二汽车建造厂的建设中,又集中采用了25万㎡的冷弯薄壁型钢建筑,以方管屋架为主,形成一定规模。是一种很有发展潜力的结构形式。冷弯薄壁型钢过去多用作屋面、隔断和维护结构的单体构件,如檩条、墙梁、山墙架、钢屋架、桁架等,只有少量作为结构构件在中、小跨度门式钢架(无吊车)、货架中。而今在很多国家和地区采用冷弯薄壁型钢作为承重骨架的结构被越来越多地用到单、多层住宅、别墅建筑中,形成了冷弯薄壁型钢新型结构体系。

冷弯薄壁型钢结构体系作为轻型钢结构形式的一种,具有维护结构自重轻,恒荷载轻;承重结构截面小,构件自重轻;标准化、自动化、机械化快速制作安装,劳动强度轻;新结构体系,用钢量轻;大、中、小跨度,单、多层,工业、民用,建筑造形轻的现代概念。其结构特点是可现场干作业、全螺栓拼装,同时安装简便,搬运重量轻、仅需小型起重设备。但是其连接设计复杂,防腐问题突出,大截面型刚加工困难。 2冷弯薄壁型钢结构在住宅中的应用 世界各地的住宅建筑体系因各地不同的建材文化、传统而异。历史上,住宅建筑体系的发展源于人们对住宅的功能好质量而不断提出的高要求。今天,住宅设计体系反映了各国的生活方式、社会认同感,同时还反映了各人的不同个性。 冷弯薄壁型钢结构体系住宅在欧美的开发和应用较早,近年在日本的发展也比较快。我国的这种结构体系的住宅尚处于起步阶段。上海、长沙、北京、天津等城市已建成或在建设低层、多层冷弯薄壁型钢结构体系试点工程。 作为工业化住宅,冷弯薄壁型钢结构体系住宅有以下优点:(1)房屋自重轻,可减轻建筑结构自重的30%; (2)住宅的抗震性能好; (3)可增大约3%的的使用面积、户内空间分割较为灵活; (4)钢构件、维护结构板材及各种配件可以工厂化生产,精度高,质量好;

钢结构工程新技术

一、深化设计技术 1.主要技术内容 深化设计是在钢结构工程原设计图的基础上,结合工程情况、钢结构加工、运输及安装等施工工艺和其他专业的配合要求进行的二次设计。其主要技术内容有:使用详图软件建立结构空间实体模型或使用计算机放样制图,提供制造加工和安装的施工用详图、构件清单及设计说明。 施工详图的内容有:①构件平、立面布置图,其中包括各构件安装位置和方向、定位轴线和标高、构件连接形式、构件分段位置、构件安装单元的划分等; ②准确的连接节点尺寸,加劲肋、横隔板、缀板和填板的布置和构造、构件组件尺寸、零件下料尺寸、装配间隙及成品总长度;③焊接连接的焊缝种类、坡口形式、焊缝质量等级;④螺栓连接的螺孔直径、数量、排列形式,螺栓的等级、长度、初拧终拧参数;⑤人孔、手孔、混凝土浇筑孔、吊耳、临时固定件的设计和布置;⑥钢材表面预处理等级、防腐涂料种类和品牌、涂装厚度和遍数、涂装部位等;⑦销轴、铆钉的直径加工长度及精度,数量级安装定位等。 构件清单的主要内容有:构件编号、构件数量、单件重量及总重量、材料材质等。构件清单尚应包括螺栓、支座、减震器等所有成品配件。 设计说明的主要内容有:原设计的相关要求、应用规范和标准、质量检查验收标准、对深化设计图的使用提供指导意见。 深化设计贯穿于设计和施工的全过程,除提供加工详图外,还配合制定合理的施工方案、临时施工支撑设计、施工安全性分析、结构变形分析与控制、结构安装仿真等工作。该技术的应用对于提高设计和施工速度、提高施工质量、降低工程成本、保证施工安全有积极意义。 2.技术指标 通过深化设计满足钢结构加工制作和安装的设计深度需求。使用计算机辅助设计,推动钢结构工程的模数化、构件和节点的标准化,计算机自动校核、自动纠错、自动出图、自动统计,提高钢结构设计的水平和效率。深化设计应符合原设计人设计意图和国家标准与技术规程,并经原施工图设计人审核确认。 3.适用范围 适用于各类建筑钢结构工程,特别适用于大型工程及复杂结构工程。 4.已应用的典型工程 该技术在钢结构工程中已得到普遍应用,比较典型的工程,如:国家体育场、国家体育馆、首都国际机场T3航站楼、深圳市民中心等。

低层轻型钢结构装配式住宅技术要求

JG 中华人民共和国建筑工业行业标准 JG/T ×××-2004 ————————————————————低层轻型钢结构装配式住宅技术要求 (送审稿) Technical Requirements for Low–Rise Assembled Residential Buildings with Light-Weight Steel Framing 2004-××-××发布2004-××-××实施 中华人民共和国建设部发布

前言 本标准由建设部标准定额研究所提出。 本标准由建设部建筑制品与配件产品标准化技术委员会归口管理。 本标准主要起草单位:建设部住宅产业化促进中心、长安大学。 本标准参加起草单位:中国建筑科学研究院、清华大学土木系、冶金部建筑研究总院、上海美建钢结构有限公司、日本积水化学工业株式会社、北新建材集团有限公司、欧文斯科宁(中国)投资有限公司、阿依艾工程软件大连有限公司、深圳市正奥科技发展有限公司。 本标准主要起草人:周绪红、童悦仲、郭彦林、弓晓芸、张莉若、刘承宗、于千、冯菊莲、娄乃琳、袁政宇、张海燕、姚智敏、李正春、王英锐、叶菲、胡永生、徐磊、刘永健。

目录 前言 1 范围 (1) 2规范性引用文件 (1) 3术语和定义 (2) 4 分类与代号 (3) 5 要求 (4) 5.1 材料要求 (4) 5.2构造的一般要求 (4) 5.3楼盖的构造要求 (8) 5.4墙体的构造要求 (13) 5.5屋盖的构造要求 (22) 5.6 紧固件连接要求 (25) 5.7防火与防护要求 (25) 5.8 保温、隔热、隔声与防潮要求 (28) 5.9 设备安装要求 (29) 5.10 构件的制作与安装要求 (31) 6 检验与试验 (32) 7 标志、包装、运输与贮存 (33)

钢结构技术

钢结构技术 一、什么是钢结构 钢结构工程是以钢材制作为主的结构,主要由型钢和钢板等制成的钢梁、钢柱、钢桁架等构件组成,各构件或部件之间通常采用焊缝、螺栓或铆钉连接,是主要的建筑结构类型之一。 钢结构因其自重较轻,且施工简便,广泛应用于大型厂房、桥梁、场馆、超高层等领域。 二、钢结构的应用及其前景 钢结构建筑是一种新型的建筑产业体系,其融合了建筑、钢铁冶金业以及目前炙手可热的房地产业。钢结构建筑不仅解决了钢铁业的产品渠道问题,也提升了建筑业的科技含量,在一定程度上解决了建筑业的能耗和污染难题,此外,钢结构建筑为房地产业注入了新的血液。在2l世纪,钢结构建筑作为绿色建筑、低碳建筑成为建筑业关注的焦点 从短期来看,钢结构建筑的行业需求主要为新建厂房、体育场馆、歌剧院等公共建筑。这些公共建筑不受地产调控影响,且地产调控使钢价稳中有降。这就使得钢结构公司可能在成本端受益,更促进了钢结构建筑的发展。2010上海世博会吸引了国内外人士的眼球,在这个占地5.28平方公里的园区内场馆使用钢结构的建筑比例高达80%,无疑是钢结构建筑发展的锦上添花之作,也印证了钢结构的历史舞台已经铺开。 钢材是一种不会燃烧的建筑材料,它具有抗震、抗弯等特性。在实际应用中,钢材既可以相对增加建筑物的荷载能力,也可以满足建筑设计美感造型的需要,还避免了混凝土等建筑材料不能弯曲、拉伸的缺陷,因此钢材受到了建筑行业的青睐,单层、多层、摩天大楼,厂房、库房、候车 材料的强度高,塑性和韧性好。刚才和其他建筑材料诸如混凝土,砖石和木材相比,强度要高的多。因此,特别适用于跨度大或者何在很大的结构和构件。钢材还具有塑性和韧性好的特点。塑性好,结构在一般条件下不会因为超载而突然锻炼;韧性好,结构对动力荷载的适应性强。良好的吸能性和延展性还使钢结构具有优越的抗震性能。 钢结构的质量较轻。钢材的密度虽比混凝土等建筑材料的密度大,但钢结构却比钢筋混凝土结构轻,原因是钢材的强度与密度之比要比混凝土大得多。以同样的跨度承受同样的荷载,钢屋架的质量最多不过钢筋混凝土屋架的1/4~1/3,冷弯薄壁型钢屋架甚至接近1/10,为吊装提供了方便条件。对于需要远距离运输的结构,质量轻也是一个重要的有利条件。屋盖结构的质量轻,对抵抗地震作用有利。 钢材耐腐蚀性差。钢材耐腐蚀的性能比较差,必须对结构注意防护。尤其是暴露在大气中的结构如桥梁,更应该特别注意。钢结构的这种性能使结构的维护费用比钢筋混凝土结构的高。但近几年出现的耐候钢具有较好的抗锈蚀性能,已经逐步推广应用。 随着“低碳”理念的日益深入人心,建筑行业也刮起了节能减排的低碳旋风。从材料上来说。越来越提倡绿色节能环保的装修材料;从房屋结构上来说,大家越来越青睐轻钢结构和木结构;而从节能减排的角度说,越来越多的人把节能和环保放在首位。 钢结构与其他结构在建筑流程上有着很大的区别。后者的整个建筑过程都集中于工地,更多是室外操作,其噪音较大,粉尘也较多,对于周围环境的污染指数较高。我们常会受到如

冷弯薄壁型钢结构技术规范

冷弯薄壁型钢结构技术规范(GB50018-2002) 门式刚架轻型房屋钢结构技术规程(CECSl02 :2002) 混凝土结构设计规范(GB 5001 0-2002) 砌体结构设计规范(GB50003—2001) 混凝土外加剂应用技术规范(GB501 19-2003) 混凝土结构工程施工质量验收规范(GB 50204 —2002) 钢结构 工程施工质量验收规范(GB50205—2001) 砌体工程施工质量验收规范(GB50203-2002) 工业建筑防腐蚀设计规范(GB 50046 —2008) 建筑抗震设防分类标准(GB 50223 .2008) 中国地震烈度区划图(GB 18306 .2001) 6.4-3 建筑分类等级建筑物安全等级建筑物抗震设防类别结构抗震等级地基基础设计等级 6.4.4 主要荷载取值二级丙类二级丙级楼、屋面活荷载标准值: 辅助及办公用房:楼面:工艺间2_0kN /111。 空调机房7 .0 kN/m。 资料室 2 .5 kN/m' 楼梯间 3 .5kN/rn 。: 卫生问 2 . 0kN/m。: 不上人屋面 0 . 7kN/m。。 洁净工房屋面: 0.5 kN/m。(钢筋混凝土排架结构,屋面为轻型屋面,对受荷水平投影面积大于 60 m'的屋面构件,屋面竖向均布活荷载的标准值取 013 kN/m。) 。 6. 4.5 上部结构设计 6.4.5. 1 结构选型的原则 严格按我国现行的规范、标准进行设计,在满足工艺及建筑使用要求的前提下,做到经济合理、受力明确、安全可靠。

6.4.5. 2 结构选型 微光像增强器生产工房,其中洁净工房 (D 轴线至 G轴线) ,为单层 3×24 米跨单层排架结构,采用钢筋混凝土柱,柱距 7.8 米,屋面梁采用钢屋架,屋面采用钢檩条与压型钢板;洁净工房 (A 轴线至 C轴线) 、辅助及工艺用房 N_-层现浇框架结构,因建筑平面为“u“型,为有利抗震,在拐角处设置抗震缝,且在建筑物较长中部设置伸缩缝兼抗震缝,将建筑物分成四个独立结构单元,由于轴(1) 一轴(11) /牟由(A) 一轴(C) 为洁净用房,为满足工艺要求,建筑物中部不能设伸缩缝,故在设计及 施工中拟采用设置后浇带、提高温度应力钢筋、添加微膨胀剂、加强屋面、墙面保温等措施以减少由于温度变化、混凝土收缩等非荷载作用产生的不利影响。 动力站房,地上一层。采用现浇钢筋混凝土框架结构。 框架结构布置灵活、方便且有很好的延性,是一种较好的结构体系,完全能满足新建建筑物的要求。 6. 4.6 地基基础设计根据《勘察报告》又结合当地经验,拟建工程基础采用桩基,桩型为长螺旋钻孔灌注桩,桩径 600,桩端持力层设在⑧2 粘土,考虑③ 3 层泥碳质土软弱下卧层影响。 柱下设置独立承台,承台之间沿主轴方向设置拉梁。 6.4.7 结构分析 本工程计算程序采用中国建筑科学研究院开发的系列程序(2011 年版本)。

轻钢结构住宅性能简要分析

《低层冷弯薄壁房屋建筑技术规程》(JGJ227)于2011年12月1日开始实施,这标志着国内轻钢结构住宅将有法可依。轻钢结构住宅建筑是住宅产业化的必然趋势,她的发展将促进我国住宅建筑标准化、工业化和现代化水平的提高。 轻钢结构住宅建筑一般指用冷弯薄壁钢结构作为承重骨架,围护、分隔结构以及屋面材料均用轻体材料组成的住宅建筑,其构件及部品在工厂加工制作,在工厂预先组装或者运到现场进行组装。 本文对轻钢房屋性能试作简要分析。 结构性能 (1)轻质楼盖系统 其楼盖由冷弯薄壁C型钢楼面梁与铺于楼面梁上的结构面板组成。楼面梁一般跨度为3.6m~12.0m,楼面梁高为200~300mm,楼面梁间距为600毫米。楼面梁腹板上预开孔,这样对于管线的穿越与布置极为方便。结构面板通常采用定向刨花板;也可以选择在定向刨花板上再浇筑40mm的细石混凝土。轻质楼盖根据不同的设计要求,每平方米可承受最大800公斤的荷载。 (2)墙体结构 承重墙由立柱、顶导梁和底导梁、支撑、墙体结构面板组成。立

柱为C形轻钢构件,其壁厚根据所受的荷载而定,立柱的下端为开口朝上的底导梁,立柱上端为开口向下的顶导梁;为提高墙柱的稳定性,一般墙柱高度范围内设1~2道水平钢拉条或撑杆。这种墙体结构布置方式,可有效承受并可靠传递竖向荷载,且布置方便。 为抵抗水平风荷载与地震作用,轻钢结构住宅体系中抗侧力体系、抗剪墙可采用墙体结构面板、交叉支撑或K型支撑形式。用作抗剪墙的结构面板可采用定向刨花板、石膏板、水泥纤维板及薄钢板。上下楼层之间通过连接件可靠连接,以有效传递水平剪力与和上拔力。 (3)屋面结构 屋面结构采用轻钢桁架的方式作为屋面的主要承重结构。屋面桁架的间距根据屋面荷载的不同可以按照300~1200mm布置。屋面桁架上部可以用轻型的檩条,檩条跨度最大可以做到1800mm。 屋面的围护可以根据客户的需求采用传统的水泥瓦、陶瓦,或者是时尚的多彩沥青瓦或颜色丰富的金属屋面板。 由于整个屋面系统都是空间桁架,整个屋面的保温隔热都可以集成到斜屋面和平吊顶两部分,中间的空间可以通风,让整个建筑更加透气,成为可以呼吸的房屋。 防腐蚀性能

文献综述-冷弯薄壁型钢组合构件

冷弯薄壁型钢-混凝土组合构件应用现状 摘要:钢结构的应用越来越广泛,其中冷弯薄壁型钢-混凝土组合结构是轻钢结构的一个新的研究方向。本文介绍了冷弯薄壁型钢-混凝土组合构件的材料和基本构件形式,总结了国内外冷弯薄壁型钢-混凝土组合构件的研究成果,分析了型钢-混凝土组合构件的作用特点,探讨了当前冷弯薄壁型钢-混凝土组合构件应用现状。最后,展望了冷弯薄壁型钢-混凝土组合构件应用的广阔前景。 关键词:冷弯薄壁型钢-混凝土组合构件研究应用 前言 冷弯薄壁型钢-混凝土组合构件是一种近年来在工程中应用的新型组合构件形式,主要有薄壁型钢构件和混凝土组合而成。其常见的应用形式是由冷弯薄壁型钢及其拼接而成的构件与混凝土组合而形成的梁、柱和节点等。混凝土抗压强度较高而抗拉强度很低,即使是钢筋混凝土板受拉后也很容易开裂,宜用于受压状态;钢材的抗拉、抗压强度都很高,钢结构构件截面一般较小而且常采用宽而薄的板材,受压时易屈曲,因此钢构件的设计必须考虑稳定问题。把两种材料组合起来则可以避免各自的缺点,充分发挥两种材料的优势,形成强度高、刚度大、延性好的构件1。与混凝土结构相比,它可以减少自重,减轻地震作用,同时构件的截面尺寸变小,有效使用空间增大,降低造价;与钢结构相比,可以减少用钢量,增加刚度,增加稳定性和整体性。近年来,组合构件在我国的应用实践表明,它不仅能够很好的满足结构的功能要求,还具备良好的技术经济效益,加之目前钢材价格较低,组合构件将会有更加广阔的发展前景。 1冷弯薄壁型钢-混凝土组合构件的结构特点 科学技术的发展,推动着建筑行业和建筑材料不断地进行革命。钢结构作为一种结构形式,从1889年至今一个多世纪的时间里,在世界各国的工业建设中得到广泛的应用。由于钢结构的结构形式日趋广泛,其设计理论、机制工艺亦日趋完善,作为一种被誉为高效、经济型材—冷弯型钢已受到国内外工程界的普遍关注,它在建筑行业尤其轻钢房屋的建设中应用已日益广泛。冷弯薄壁型钢一般是

冷弯薄壁型钢结构技术规范

冷弯薄壁型钢结构技术规范-标准化文件发布号:(9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII

冷弯薄壁型钢结构技术规范(GB50018-2002) 门式刚架轻型房屋钢结构技术规程(CECSl02:2002)混凝土结构设计规范(GB 5001 0-2002) 砌体结构设计规范(GB50003—2001) 混凝土外加剂应用技术规范(GB501 19-2003) 混凝土结构工程施工质量验收规范(GB 50204—2002)钢结构工程施工质量验收规范(GB50205—2001) 砌体工程施工质量验收规范(GB50203-2002) 工业建筑防腐蚀设计规范(GB 50046—2008) 建筑抗震设防分类标准(GB 50223.2008) 中国地震烈度区划图(GB 18306.2001) 6.4-3建筑分类等级 建筑物安全等级 建筑物抗震设防类别 结构抗震等级 地基基础设计等级 6.4.4主要荷载取值 二级 丙类 二级 丙级 楼、屋面活荷载标准值:

辅助及办公用房: 楼面:工艺间 2_0kN/111。 空调机房 7.0 kN/m。 资料室 2.5 kN/m’ 楼梯间 3.5kN/rn。: 卫生问 2.0kN/m。: 不上人屋面 0.7kN/m。。 洁净工房屋面:0.5 kN/m。(钢筋混凝土排架结构,屋面为轻型 屋面,对受荷水平投影面积大于60 m’的屋面构件,屋面竖向均布活荷载的标准值取013 kN/m。)。 6.4.5上部结构设计 6.4.5.1 结构选型的原则 严格按我国现行的规范、标准进行设计,在满足工艺及建筑使用要 求的前提下,做到经济合理、受力明确、安全可靠。 6.4.5.2 结构选型 微光像增强器生产工房,其中洁净工房(D轴线至G轴线),为单层 3×24米跨单层排架结构,采用钢筋混凝土柱,柱距7.8米,屋面梁 采用钢屋架,屋面采用钢檩条与压型钢板;洁净工房(A轴线至C轴线)、辅助及工艺用房N_-层现浇框架结构,因建筑平面为“u“型,为有利抗震,在拐角处设置抗震缝,且在建筑物较长中部设置伸缩缝兼抗震缝,将建筑物分成四个独立结构单元,由于轴(1)一轴(11)/牟由(A)

澳大利亚冷弯薄壁轻钢结构住宅体系

澳大利亚冷弯薄壁轻钢结构住宅体系 https://www.360docs.net/doc/909290440.html,/mb/1/ReadNews.asp?NewsID=952428 冷弯薄壁轻钢结构住宅体系从20世纪60年代开始发展至今,以美国、加拿大以及日本、澳大利亚等国为主。该体系以其环保和抗震性能好、施工速度快等显著优点被上述国家广泛应用。目前澳大利亚钢结构住宅建造量大约占全部新建住宅的50%。 1、澳大利亚轻钢结构住宅建筑体系的承重结构 澳大利亚轻钢结构住宅建筑体系用镀锌冷弯薄壁型钢作为承重结构。镀锌冷弯薄壁型钢采用高强、防腐钢卷板(屈服强度550MPa,表面镀铝锌量为270g/平方米),钢板厚度为0.75mm。而目前美国等国家仍使用屈服强度为235MPa或345MPa的镀锌钢板,因而与澳大利亚相比,所需钢板厚度较大,单位建筑面积用钢量偏高。 2、澳大利亚轻钢结构住宅建筑体系的围护结构和相关构件 澳大利亚轻钢结构住宅的外墙常采用复合夹芯墙,外侧板采用增强纤维水泥板(Fiber-cement,如GRC)及其它新型板材。内侧板采用石膏板,中间填充玻璃纤维保温棉;外墙板也可采用轻质加气混凝土板材(ALC),内墙可采用石膏板;厨房及卫生间墙面可采用防水石膏板或埃特板;楼板采用轻质结构板材,如OSB板,也可采用ALC板等轻质板。澳大利亚博思格公司拥有的墙面系主要有:复合帷幕墙板(LYSAGHT PRESTAWALL、8R Curtain Wall),这是具有建感和表现力的复合帷幕墙面金板,片钢板中间夹CFC FREE POLYURETHANE隔,隔效果很好;三明治墙板(LYSAGHT PRIMAWALL)、伯爵系列墙板(LYSAGHT PRESTIGE SERIES)、螺丝外露式钢板(LYSAGHT TRIMDEK HI-TEN)、螺藏式板(LYSAGHT KLIP-LOK HI-TEN) 、镀锌结构钢承板(Structural deck),各式收边板(Flashing)等,并具有这些墙面系统所需的各种零配件。这些墙面系统采用CFC FREE POLYURETHANE隔热层,保温隔性能好,大多可用于整片式墙面、天花板及其它部位的,并且强度大、耐久性好。 屋面多采用多彩瓦、彩板瓦等屋面材料。澳大利亚屋面系主要有:3D藏式屋面系(LYSAGHT LOCKED SEAM)、Standing Seam系(Ziplok),槽型(Trimdek Hi-Ten),藏扣合式(Kliplok Hi-Ten)及弧型钢板(Trimdek Crimp Curve Hi-Ten)。 澳大利亚轻钢结构住宅体系全部采取轻质新型建材,房屋整体重量只是同样的钢筋混凝土结构重量的1/6~1/5,可以大大减少基础的造价。 3.澳大利亚轻钢结构住宅建筑体系的核心是工业化的设计和施工 澳大利亚轻钢结构住宅建筑体系通过电脑辅助制造专用设备(CAM)进行设计,有许多轻钢结构建造设计软件,如G-CAD,由此生成的设计文件可以直接输入到加工设备进行自动加工。并且生产制作的全过程是以电脑软件控制的专业设备完成,保证构件制造的精确度,其误差在人工难以达到的半毫米以内,直接在工厂轧制成各种不同类型的结构构件。除基础施工外,其余全为干作业施工安装。 4.轻钢结构住宅体系的优势 (1)轻钢结构住宅体系有助于住宅产业化的实施 结构构件都在工厂制作,轻钢结构住宅体系所用构件均可实行工厂生产,构件与覆面板材,保温材料,构配件都可标准化定型化生产,质量稳定,所有产品都是社会化生产,市场化采购,且配套性好,在现场只是安装。并且在现场施工全部干作业,所有构件均采用高强镀锌螺钉连接,施工不受季节影响,降低了人工成本,房屋的构件更换维修方便。是实现住宅产业化、提高住宅建设效率的新型住宅结构体系。 (2)房屋自重轻 轻钢结构采用高强材料,具有自重轻的特点,楼盖结构自重为传统混凝土楼板的1/4~1/6,墙体都为轻质复合墙体,整体结构自重仅为混凝土框架结构的1/3~1/4,为砖混结构的1/4~

钢结构规范及图集

【国家标准】 1、GB-50017-2003、《钢结构设计规范》 2、GB50018-2002、《冷弯薄壁型钢结构技术规范》 3、GB-50205-2001、《钢结构结构施工质量验收规范》 4、GB50191-93、《构筑物抗震设计规范》 5、GBJ135-90、《高耸结构设计规范》 6、GB500046、《工业建筑防腐蚀设计规范》 7、GB8923-88、《涂装前钢材表面锈蚀等级和涂装等级》 8、GB14907-2002、《钢结构防火涂料通用技术条件》 9、GB-50009-2001、《建筑结构荷载规范》 10、GBT-50105-2001、《建筑结构制图标准》 11、GB-50045-95、《高层民用建筑设计防火规范》(2001年修订版) 12、GB-50187-93、《工业企业总平面设计规范》 【行业标准】 1、JGJ138-2001/J130-2001、型钢混凝土组合结构技术规程 2、JGJ7-1991、网架结构设计与施工规程 3、JGJ61-2003/J258-2003、网壳结构技术规程 4、JGJ99-1998、高层民用建筑钢结构技术规程(正修订) 5、JGJ82-91、钢结构高强度螺栓连接的设计、施工及验收规程 6、JGJ81-2002/J218-2002、建筑钢结构焊接技术规程 7、DL/T5085-1999、钢-混凝土组合结构设计规程 8、JCJ01-89、钢管混凝土结构设计与施工规程 9、YB9238-92、钢-混凝土组合楼盖结构设计与施工规程 10、YB9082-1997、钢骨混凝土结构技术规程 11、YBJ216-88、压型金属钢板设计施工规程(正修订) 12、YB/T9256-96、钢结构、管道涂装技术规程 13、YB9081-97、冶金建筑抗震设计规范 14、CECS102:2002、门式刚架轻型房屋钢结构技术规程 15、CECS77:96、钢结构加固技术规范 16、YB9257-96、钢结构检测评定及加固技术规范 17、CECS28:90、钢管混凝土结构设计与施工规程 18、YB9254-1995、钢结构制作安装施工规程 19、CECS159:2004、矩形钢管混凝土结构技术规程 20、CECS24:90、钢结构防火涂料应用技术规范 21、CECS158:2004、索膜结构技术规程 22、CECS23:90、钢货架结构设计规范 23、CECS78:96、塔桅钢结构施工及验收规程 24、CECS167:2004、拱形波纹钢屋盖结构技术规程 25、JGJ85-92、预应力筋用锚具、夹具和连接器应用技术规程 26、CECS、多、高层建筑钢-混凝土混合结构设计规程 27、CECS、热轧H型钢构件技术规程 28、CECS、钢结构住宅建筑设计技术规程 29、CECS、建筑拱形钢结构技术规程

冷弯薄壁型钢住宅的特点与发展

冷弯薄壁型钢住宅的特点与发展 发表时间:2018-10-15T15:11:11.753Z 来源:《建筑学研究前沿》2018年第14期作者:谷俊杰[导读] 冷弯薄壁型钢结构有一定的优势,所以将其应用在房屋建筑的建造过程中,是非常具有科学性和可行性的。 北新房屋有限公司北京 102208 摘要:本文主要针对房屋建筑中冷弯薄壁型钢结构的特点进行了探讨,总结了冷弯薄壁型钢结构在低层房屋建筑中应用技术及发展,希望可以为今后的低层房屋建筑应用带来参考。 关键词:冷弯薄壁型钢;结构;房屋建筑 前言 冷弯薄壁型钢结构有一定的优势,所以将其应用在房屋建筑的建造过程中,是非常具有科学性和可行性的,对于如何更好的应用这种轻钢结构,首先我们要明确其具体的特点,以及应用的方法。 1、冷弯薄壁型钢的应用 随着建筑技术的不断进步,以及原材料的不断发展,钢材越来越多的被应用到房屋建筑中。尤其是冷弯型钢以其性能优异、设计灵活、可加工性强等特点在住宅中被大量应用。 冷弯是指将钢材料薄板在未经过高温处理的情况下,通过物理冷加工制使其弯曲成型。与普通的钢材料相比冷弯型钢材料强度高、力学性能好、稳定性较强。多用于单层或2~3层建筑的维护结构及承重结构;如:墙体、屋面、梁、柱、门窗等。施工单位可在不作深度处理的前提下,直接应用这类材质进行施工。近年来冷弯薄壁型钢作为一种高效、经济型材受到国内外工程界的普遍关注。 2、冷弯薄壁型钢住宅的构成 冷弯薄壁型钢结构住宅是轻钢结构的一种,其结构型钢通常采用0.8~1.6毫米厚的热镀锌(镀铝锌)钢板经辊压冷弯加工成型,钢材屈服强度345MPa以上,镀锌量最高可达275克/m2;以C型和U型钢构件作为基本构件,可依据设计需求拼合成不同的箱型构件。 C型构件作为梁柱按模数布置,形成密肋柱,U型构件主要做为顶、底轨或边梁;所有构件通过螺钉、螺栓、扣件等连接形成共同受力的组合体。密肋柱蒙以结构板形成墙体,不仅承受由屋架和楼盖等传来的竖向荷载,同时还承受垂直于墙面传来的风荷载。密肋梁和结构面板组成楼盖和屋盖,通过连接件与墙体进行可靠的连接;结构安全符合设计要求,满足9度抗震设防。 冷弯薄壁型钢住宅体系在满足结构设计的基础上能很好的集成各项保温节能技术。首先在墙体、楼板、吊顶龙骨内填充玻璃棉,很好的减少了热传递,其次在外墙和屋面的结构板外侧敷设保温板形成外保温层,有效的阻断了龙骨的热桥效应。保温板外侧再使用单向呼吸纸对整个墙体进行防潮密封,隔绝了室外潮气进入室内,同时也保护了金属构件不受有害物质的侵蚀延长了使用寿命。单向呼吸纸同时也使室内保持干燥,减少了灰尘的进入,保证了室内环境的舒适。这种结构体系的外墙多以“薄抹灰”或“干挂外墙板”作为外围护,在外围护与保温板之间形成一个空腔,组成了通气间层,在这个空间里的空气可由下向上流通加强了隔热和防潮的作用。 3、冷弯薄壁型钢住宅的优势 冷弯薄壁型钢住宅是一种节能、节材、环保、低碳的“绿色”住宅结构体系,具有以下优点:1.房屋自重轻,可减轻建筑结构自重的30%;基础简单,地基开挖量小,可以在地形复杂的地域施工;2.基础以上干法工法没有湿作业,现场施工文明,建筑垃圾少;3、绿色环保,冷弯薄壁型钢住宅采用复合墙体,不使用混凝土和粘土砖,大部分材料可以回收再利用,保护了环境,减少了碳排放;4、操作简单,施工周期短,主体结构一般7-10天完成,从基础到竣工两个月可以完成;5.抗震性能好,适合高烈度地区;6.结构构件、维护板材及各种配件可以工厂化生产,精度高,质量好;7.建造时建筑垃圾少,噪音低;8、建筑造型美观,户内空间分割较为灵活、墙体厚度小增大了使用面积;9.可以做到交钥匙工程,室内装修、冷热水系统、中央空调及其他设备的安装调试可以一次完工,不需要二次装修。10.综合经济效益好,冷弯薄壁型钢住宅造价已经与混凝土结构住宅的造价越来越接近,若考虑建造速度快周期短,有效面积增加,基础量小、土方开挖小少、节约人工等因素,其综合经济效益逐步的比混凝土结构更具优势。 4、冷弯薄壁型钢住宅的施工 冷弯薄壁型钢体系安装的精度要求高,结构组装及安装误差需控制在毫米级的范围内。

PKPM低层冷弯薄壁型钢住宅设计软件CSHCAD软件介绍

PKPM低层冷弯薄壁型钢住宅设计软件CSHCAD软件介绍 CSHCAD是用于低层冷弯薄壁型钢住宅结构的设计软件,软件填补了该结构建模、设计一体化CAD软件方面的空白,通过鉴定,在技术上达到了国际先进水平。 CSHCAD软件具有以下特点: (1)设计完全符合现行国内规范。软件依照国内现行的《钢结构设计规范(GB50017-2003)》《建筑结构荷载规范(GB50009-2012)》《低层冷弯薄壁型钢房屋建筑技术规程(JGJ227-2011)》,进行编制,完全符合国内审图要求。 (2)建模全面、快捷。根据对低层冷弯薄壁型钢住宅实际工程的调研、相关设计单位的走访,及参考国外的相关做法,整理出对于这类结构常用的截面形式,软件涵盖了常见低层冷弯薄壁型钢住宅结构的各种构件截面类型。软件除了提供常用的交互建模方式外,还增加了标准户型库,方便设计人员快速的导入模型。针对冷弯薄壁型钢结构杆件截面小,杆件多的特点,软件提供了“快速布墙”和“快速布梁”的功能。 (3)结构设计准确。低层冷弯薄壁型钢住宅的空间结构分析采用中国建筑科学研究院编制的“复杂多层及高层建筑结构分析与设计软件 PMSAP”完成结构内力分析。在抗剪墙板、柱及其连接设计时,恒活荷载作用采用PMSAP的空间分析结果,因为墙板的空间蒙皮效应在空间有限元分析中不容易模拟真实,因此对于风、地震水平作用荷载的分析,采用了《低层冷弯薄壁型钢房屋建筑技术规程》推荐的简化计算方法,采用底部剪力法计算地震作用,抗剪墙按刚度分配水平剪力的方法。 (4)详细的计算书输出。 软件可以输出整体计算书和各层信息计算书,并提供txt及pdf两种格式。整体计算书 包含:设计依据、风荷载作用信息、地震荷载作用信息、墙板抗剪信息。各层计算书包含: 楼层信息、墙基本信息、柱单工况内力、梁单工况内力、柱构件验算结果、梁构件验算结果。 (5)丰富的设计工具。软件除空间结构建模与分析外还提供多种设计工具,便于设计 人员工作。包括:楼面简支梁设计工具、外墙面抗风柱设计工具、基本构件计算工具以及图 形编辑打印和转换工具。

浅析新型冷弯薄壁型钢住宅结构的性能和特点(王明钦)

浅析新型冷弯薄壁型钢住宅结构的性能和特点 王明钦 (安徽华塑股份有限公司,安徽淮北235000) 摘要:浅析冷弯薄壁型钢结构住宅的发展应用情况、结构体系的性能、关键技术,以及建筑问题等。 关键词:冷弯薄壁型钢;住宅;结构体系;性能 1引言 冷弯薄壁型钢结构体系近年来在欧美、澳洲、日本等国得到广泛的应用,主要用作三层以下别墅、公寓及其它民用房屋。其结构源于传统的木结构房屋,从住宅产业化、环保、抗震防灾、加速房屋建造周期等因素考虑,轻钢结构房屋住宅有广阔的市场和前景。如今大力推行的钢结构住宅中,不少都开始引进这类冷弯薄壁型钢结构体系。中国工程建设标准化协会(CECS)正在编制冷弯薄壁型钢结构体系的设计标准“低层冷弯薄壁型钢房屋建筑技术规程”。总体来讲,冷弯薄壁型钢房屋结构体系仍在起步和发展阶段。 2结构体系 冷弯薄壁型钢结构作为承重体系应用于住宅建筑中,适用三层以下的独立或联排住宅,墙体立柱间距400~600mm,上、下导轨与楼面之间设有抗剪连接件。它与同样截面积的热轧型钢相比,可提高截面力学特性指标。用冷弯薄壁型钢作承重骨架,用较少钢材可取得较大的承载力。构件强度高、自重轻,且截面尺寸小,有利抗震和增加房屋使用面积。组合墙体是承担竖向荷载和水平荷载的主要构件,型钢墙体骨架、外墙结构面板和内墙板;墙体骨架由上、下导轨和立柱,均通过自攻螺钉连接而成。边立柱下端设有抗拔锚栓连接件。低层冷弯薄壁型钢结构横向荷载主要来源于建筑物外表面风压力的水平分量和水平地震作用。在低层冷弯薄壁型钢住宅结构中,侧向力抵抗体系由屋面、楼面和墙体组成,即整个房屋各组合体均参与横向荷载的传递。横向荷载路径为:作用在外墙墙面上的风荷载与作用于整体房屋结构上的地震荷载通过屋面板和楼面板传给与荷载平行的墙体,最后由墙体传给基础。 3关键技术问题

【案例展示】一体化装配式钢结构

【案例展示】一体化装配式钢结构 随着目前装配式建筑相关政策的不断发布,各地逐步展开了较大规模的装配式建筑实践。但总体上来说,装配式混凝土结构建筑居多,而装配式钢结构建筑尤其是住宅,其主体结构部分以外的工业化围护系统、非结构部品件及内装系统与钢结构主体的一体化集成技术,还有待进一步完善与提高。 在此方面,日本积水住宅株式会社(SEKISUI HOUSE,以下简称积水)在全世界范围内开发了大量低层独栋及联排别墅,均采用一体化装配式钢结构体系,通过先进环保的材料、精心细致的“以人为本”理念,打造安心、安全、健康、舒适的居住环境,对我国加快装配式钢结构建筑及产业链系统的完善性与先进性有很大的参考学习意义。

积水姑苏裕沁庭项目位于苏州市相城区广济北路与玉成路(兴业路)交汇处,其中锦苑(东区)由E1#~E6#高层住宅、E7#~E26#联排别墅、E27#配套服务用房及地下车库、门卫等组成,地上总建筑面积约15.6万㎡;低层联排别墅部分(雅居)为16栋3层、4栋2层装配式钢结构体系,地上建筑面积约2.1万㎡。 ▲总平面图 全产业链工业化模式 联排别墅地上部分采用一体化装配式钢结构体系,其围护系统、隔墙、楼板、屋顶、机电系统及内装系统均采用工厂成品或半成品,现场装配集成。积水在沈阳建有综合的工业化住宅生产基地,联排

别墅所使用的钢结构零部件及外墙、内装饰材料,均采用高度自动化的设备生产,还与室内装修的板材、内部装修设备等厂商合作,在工厂内形成一条龙式生产线;施工现场由自有的专业工程公司进行安装及内装修施工,并提供后期维修保养服务。总体上来看,从源头开始通过设计、材料采购、加工生产、专业安装及自有维修形成完善的工业化产业链,确保了自有开发理念在整个过程中的严格实施,为业主提供了优质、舒适的住宅产品。 按照《江苏省装配式建筑预制装配率计算细则(试行)》的规定,本项目地上主体钢结构、外墙围护系统、内隔墙系统、楼板、屋盖及机电系统全部采用工厂成品现场集成组装,故其在主体结构和外围护结构预制构件Z1、装配式内外围护构件Z2、内装建筑部品Z3等部分的评分均为满分;另外在创新加分项S的标准化、模块化、集约化设计中都有一定程度应用,故获得加分项2分。最终,本项目各单体的预制装配率达到102%,充分体现了工业化全产业链的优势。 装配式钢结构主体设计 主体钢结构部分采用积水自有的“β系统构造”,即梁贯通构造体系,每个梁柱节点处均为单向抗侧力构造,且钢柱竖向无需严格对齐贯通,适用于低层钢结构体系,主体及非结构部分采用全装配、

房屋钢结构复习总结

第1章轻型门式钢架结构 1.单层门式钢架结构的概念、组成和体系组成 概念:以轻型焊接H型钢(等截面或变截面)、热轧H型钢(等截面)或冷弯薄壁型钢等构成的实腹式门式钢架或格构式门式钢架作为主要承重骨架,用冷弯薄壁型钢(槽型、卷边槽型、Z形等)做檩条、墙梁;以压型金属板(压型钢板、压型铝板)做屋面、墙面;采用聚苯乙烯泡沫塑料、硬质聚氨酯泡沫塑料、岩棉、矿棉、玻璃棉等作为保温隔热材料并适当设置支撑的一种轻型房屋结构体系。 组成:梁,墙,檩条,墙梁,支撑,屋面及墙面板 2.门式钢架的梁、柱构件多采用焊接变截面的H形截面,单跨钢架的梁—柱节点采用刚接,多跨者大多刚接和铰接并用。柱脚可与基础刚接或铰接。 3.单层门式钢架结构和钢筋混凝土结构相比的特点: a:质量轻。单层门式钢架房屋承重结构的用钢量一般为10~30kg/m2;在相同的跨度和荷载条件情况下自重约仅为钢筋混凝土结构的1/30~1/20。 b:工业化程度高,施工周期短 c:综合经济效益高 d:柱网布置比较灵活。柱距多为6米,当采用12米柱距时,需设置托架及墙架柱。 4.变截面钢架(变:截面高度改变,宽厚不变) 在竖向均布荷载的作用下,框架角区(梁柱节点)有较大的负弯矩,

框架梁跨中有较大的正弯矩;铰接框架柱脚弯矩为零,但刚接框架柱脚有较大的正弯矩。在水平荷载的作用下,框架角区也有较大的弯矩,因此,有些框架在角区和框架梁跨中所用工字型截面高度较大。 5.在门式钢架结构中,焊接构件中板的最小厚度为0.3mm;冷弯薄壁型钢构件中板的最小厚度为1.5mm;压型钢板的最小厚度为0.4mm。 6.门式钢架又称山形门式钢架。按跨度分为:单跨、双跨和多跨,按屋面坡脊数分为:单脊单坡。单脊双坡和多脊多坡。 7.“材料集中使用”原则:单脊双破多跨钢架,用于无桥式吊车房屋时,当钢架柱不是特别高且风荷载也不是很大时,中柱宜采用两端铰接的摇摆柱,不参与抵抗侧力,截面也比较小。边柱和梁形成钢架,承担全部抗侧力的任务(包括水平荷载和防止门架侧移失稳)。 8.等截面梁的截面高度一般取跨度的1/40~1/30,设有桥式吊车是,柱宜采用等截面构件。截面高度不小于柱高度的1/20。 变截面者端高不宜小于跨度的1/40~1/35,中段高度则不小于跨度的1/60。变截面柱在铰接柱脚出的截面高度不宜小于200~250mm。9.门式钢架轻型房屋屋面坡度宜取1/20~1/8,在雨水较多的地区取其

冷弯薄壁型钢结构檩条计算

第一节风荷载最大处檩条计算 一. 设计资料 采用规范: 《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程CECS 102:2002》 《冷弯薄壁型钢结构技术规范GB 50018-2002》 檩条间距为1m; 檩条的跨度为4.38m; 檩条截面采用:C-300*80*25*2.5-Q235; 以下为截面的基本参数: A(cm2)=9.73 e0(cm)=5.11 I x(cm4)=703.76 i x(cm)=8.5 W x(cm3)=63.98 I y(cm4)=68.66 i y(cm)=2.66 W y1(cm3)=33.11 W y2(cm3)=12.65 I t(cm4)=0.2028 I w(cm6)=6351.05 没有布置拉条; 屋面的坡度角为36度; 净截面折减系数为0.98; 屋面板不能阻止檩条上翼缘的侧向失稳; 能构造保证檩条下翼缘在风吸力下的稳定性; 简图如下所示:

二. 荷载组合及荷载标准值 考虑恒载工况(D)、活载工况(L1)、施工活载工况(L2)、风载工况(W); 强度验算时考虑以下荷载工况组合: 1.2D+1.4L1 1.35D+0.98L1 1.2D+1.4L2 稳定验算时考虑以下荷载工况组合: 1.2D+1.4L1 1.2D+1.4L1+0.84W 1.2D+0.98L1+1.4W 1.35D+0.98L1 D+1.4W 挠度验算时考虑以下荷载工况组合: D+L1 D+W 恒载:面板自重: 0.2kN/m2 自动考虑檩条自重; 活载:屋面活载: 0.5kN/m2 施工活载: 作用于跨中点1kN 风载:基本风压: 5.46kN/m2 体型系数-1,风压高度变化系数1 风振系数为1;风压综合调整系数1; 风载标准值:-1×1×1×1×5.46=-5.46kN/m2 三. 验算结果一览 验算项验算工况结果限值是否通过 受弯强度 1.2D+1.4L1 149.265 216.799 通过 整稳 1.2D+1.4L1 153.278 216.799 通过 挠度D+W 17.3054 29.2 通过2轴长细比- 164.662 200 通过

低层冷弯薄壁型钢结构抗震性能分析

[收稿日期]2008-12-28  [作者简介]刘飞(1981-),男,2003年大学毕业,博士生,现主要从事钢结构与空间结构方面的研究工作。 低层冷弯薄壁型钢结构抗震性能分析 刘 飞,李元齐 (同济大学土木工程学院,上海200092) 张继承 (长江大学城市建设学院,湖北荆州434023) [摘要]四川汶川大地震后,大量的灾区房屋急需要重建,低层冷弯薄壁型钢结构住宅体系是一种理想的 选择。以某钢结构企业捐献给灾区的两层冷弯薄壁型钢小学试点房为研究对象,按照现行的建筑抗震设 计规范,基于单片墙体的抗剪能力,采用底部剪力法进行了整体结构的抗震性能分析。结果表明,该建 筑所采用的组合墙体构造能满足我国规范的抗震设防要求,此类结构体系适合建造于灾区。 [关键词]高强冷弯薄壁型钢;组合墙体;抗震性能;抗剪强度;底部剪力法 [中图分类号]TU3[文献标识码]A [文章编号]1673-1409(2009)01-N091-04 冷弯薄壁型钢结构住宅体系从20世纪60年代开始发展至今,以美国、加拿大以及日本和澳大利亚等国为主,其具有环保和抗震性能好、施工速度快等显著优点。四川汶川大地震后,大量的灾区房屋急需要重建,低层冷弯薄壁型钢结构住宅体系是一种理想的选择。某钢结构企业捐献给灾区的试点房为2层的钢结构小学建筑,其采用高强冷弯薄壁型钢构件,密柱龙骨结构体系,竖向荷载由立柱承担,水平荷载由组合墙体承担。钢构件采用澳洲标准[1]的高强G 550钢材,屈服强度550MPa ,强度设计值440MPa 。笔者对结构进行了整体抗震性能的分析评估,验证了其满足中国规范的抗震设防要求,可建造于灾区。 1 计算原理和方法 ,同济大学在国内首次进行了屈服强度550M Pa 的高强冷弯薄壁型钢二层住宅足尺模型的振动台试验研究,并基于单片墙体的抗剪能力,采用底部剪力法进行了结构的抗震性能评估,验证了该法的合理性。为此,笔者采用底部剪力法来评估试点房结构的抗震性能。 底部剪力法的原理是拟静力法,即根据地震反应谱理论[2],以工程结构底部的总地震剪力与等效单质点的水平地震作用相等的原则,来确定结构总地震作用的方法。其基本思想是在静力计算的基础上,将地震作用简化为一个惯性力系附加在研究对象上。笔者首先计算了结构的自振周期,然后根据规范中的设计反应谱曲线[3],计算地震作用力,依照按面积分配法[4]计算了各片墙体承受的水平剪力,并与标准墙体抗剪强度设计值[4,5]进行计较。 2 结构的地震荷载计算 211 结构的自振周期 采用底部剪力法计算结构的地震作用时,首先要确定其第一自振周期,笔者进行了整体结构的模态分析。结构模型的平面图如图1所示,长度为38000mm ,宽度为8400mm ,高度为8360mm ,2层的层高均为3200mm ,屋架的高度为1960mm 。由于是教学楼建筑,所以墙体开洞(门、窗)率很大,如图2(a )所示,开洞对于龙骨式组合墙体的抗震性能有很大的影响。 采用通用结构分析软件SA P2000建立了整体结构的空间模型,对于冷弯薄壁型钢龙骨体系,外蒙皮板对结构的抗剪强度和刚度有很大的贡献作用,所以在模型中建立了墙板壳单元。笔者计算了结构的前20阶自振周期和振型,表1给出前3阶模态计算结果。 ? 19?长江大学学报(自然科学版)  2009年3月第6卷第1期:理工Journal of Yangtze U niversity (N at Sci Edit) Mar 12009,Vol 16No 11:Sci &Eng

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