钢结构住宅结构设计中若干值得注意的问题探讨

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钢结构住宅建筑设计探讨

钢结构住宅建筑设计探讨

钢结构住宅建筑设计探讨钢结构住宅建筑近年来逐渐受到人们的关注和青睐,其在抗震、防火和环保方面的优势逐渐凸显,因此越来越多的设计师和业主选择采用钢结构建造住宅。

本文将就钢结构住宅建筑设计进行探讨,包括设计原则、优势与劣势、材料选择、结构形式等方面进行详细分析和探讨。

设计原则钢结构住宅建筑的设计需要符合建筑结构的力学和力学性能要求。

在设计过程中,需要考虑到住宅建筑的荷载、抗震性能及其它使用功能的需求,保证钢结构的稳定性和安全性。

钢结构住宅建筑的设计还需要考虑到建筑的美观性和环保性。

在建筑外观设计方面,要充分发挥钢结构的优势,设计出具有艺术感和现代感的建筑外观。

在建筑材料的选择和施工过程中,要充分考虑到环保性,避免对环境造成污染。

优势与劣势钢结构住宅建筑相比于传统混凝土结构在许多方面具有明显的优势。

钢结构住宅建筑的施工速度快,可以节省大量的时间和人力成本。

钢结构具有较高的抗震性能和抗风性能,特别适合于地震和台风频发的地区。

由于钢结构具有较高的强度和刚度,可以大大减小梁柱的截面尺寸,增大使用空间,提高空间利用率。

钢结构的建筑寿命长,维护成本低,有利于节约资源和保护环境。

钢结构住宅建筑也存在一些劣势,其中主要包括以下几点。

钢结构的制造和安装需要高精度,如果在工程实际操作中出现误差,将会影响整个建筑结构的稳定性和安全性。

钢结构的材料价格相对较高,而且在经济形势下行或通货膨胀等因素的影响下,价格波动较大。

钢结构的隔热和隔音性能相对较弱,需要在设计和施工上做出相应的改进和加强。

材料选择在设计钢结构住宅建筑时,需要选择合适的钢材。

常见的钢材包括碳素结构钢、合金结构钢、不锈钢等,不同的用途和设计要求需要选择相应的钢材。

在进行材料选择时,需要综合考虑钢材的强度、刚度、韧性、焊接性能等因素,以满足设计要求和建筑结构的性能需求。

还需要考虑到钢材的防腐蚀性能、抗老化性能、成本等因素,选择合适的钢材来保证建筑结构的使用寿命和经济性。

钢结构建筑在结构设计中存在的问题分析

钢结构建筑在结构设计中存在的问题分析

钢结构建筑在结构设计中存在的问题分析
钢结构建筑是一种现代化的建筑形式,具有高强度、轻量化、快速施工等优势。

然而,在其结构设计过程中也存在着一些问题,下文将进行分析。

一、结构安全隐患
钢结构建筑在设计过程中容易出现设计薄弱环节,如节点,容易由于细节不当导致结
构安全隐患。

这是由于钢构件的强度和刚度较大,因此在其节点处应该更加注意结构细节
的设计。

同时,结构设计师应该充分了解钢材的特性和性能,进行详细的分析,避免设计
上的漏洞,确保结构的安全性。

二、在室内环境请求方面的困难
与传统的建筑材料不同,钢材的热传导系数较大,同时还有较高的膨胀系数,容易对
温度、湿度等内环境产生不利的影响,尤其是在室内空气湿度较高的环境中,容易生锈和
损坏。

因此,在设计过程中需要考虑结构本身的防腐、防锈和防腐蚀处理,以确保钢结构
建筑的使用寿命和稳定性。

三、耐风性能问题
综上所述,钢结构建筑在结构设计中存在着一些问题和难题,需要相关专业人员进行
充分的探讨和研究。

通过深入理解钢结构的特性和性能,采取合理的设计措施和保护措施,使得钢结构建筑成为一种更加优秀的、安全、稳定和可持续的建筑形式。

钢结构住宅设计中应注意的问题浅析

钢结构住宅设计中应注意的问题浅析

钢结构住宅设计中应注意的问题浅析【摘要】钢结构住宅有其特别优势,本文在分析钢结构住宅优点的基础上,重点讨论了钢结构住宅设计过程中若干值得注意的问题。

【关键词】钢结构;住宅;设计;节点;材料;楼梯随着钢产量的不断提高,钢材应用于住宅建筑主体结构越来越广泛,我国正在加速发展钢结构住宅产业化进程。

因为与其它住宅通用体系相比,有其独特的优势,钢结构住宅通用体系被广泛采用。

钢结构住宅设计中存在着一些问题需要引起重视。

1.钢结构住宅的优点目前,经国内广泛研究、实验分析,钢结构住宅通用体系普遍用于住宅,与其他的住宅通用体系相比,具有以下独特的优势。

第一,有利于构件标准化,有利于降低成本,实现住宅建筑技术集成化、产业化;钢结构住宅体系工业化程度高,现场湿作业少,符合环保建筑施工的要求。

第二,强度高、自重轻、刚度大,适宜建造大跨度和超高、超重型的建筑物,特别适宜可减轻建筑物的重量约30%,有利于建设高层,特别是在地质承载力低的地方和地震烈度较高的地方,有较高的综合经济效益。

第三,布置灵活,开间大,使房型丰富,约可提高建筑面积3%~5%。

具有充分的灵活性和安全性,有利于满足现代人的居住需要,适应现代住宅的市场需求。

第四,钢结构住宅所用的材料主要是绿色、可回收或易降解的材料,在建筑物拆除时,它的大部分材料可再生或降解,废弃物产生少,因此符合可持续发展的要求。

2.钢结构住宅设计中的结构形式对低、多层住宅,目前国内外常用的结构体系主要有:纯框架体系、框架一支撑体系、框架一核心筒体系等结构形式。

钢结构住宅构件的截面形式分为:热轧H型钢截面,焊接H型钢截面、钢骨混凝土截面、焊接箱形截面、冷弯焊接方管或圆管截面等,各种形式的优缺点见表1。

表1不同柱截面形式的性能比较Tab.1 Different pole section’s capability compared在设计过程中选用何种体系,应该综合考虑多方面的因素,在既有条件下最大限度的做到使结构经济,合理化,选择适合的结构体系。

关于住宅钢结构设计中几个问题的探讨

关于住宅钢结构设计中几个问题的探讨

关于住宅钢结构设计中几个问题的探讨摘要:文章重点讨论了钢结构住宅结构设计过程中若干值得注意的问题并探讨相应对策。

包括钢结构住宅结构体系的布置、构件的截面选择、不同节点形式的比较和选取,墙体材料alc板的特点,卫生间、厨房的防水设计和在平面中位置的选择,为了克服钢楼梯传音效果好的缺点,提出了一种施工简捷、值得推广的楼梯做法以及压型钢板混凝土组合楼盖体系的构造要求等。

关键字:结构设计;钢结构;住宅2001 年经国家经贸委批准,将“轻型钢结构住宅建筑通用体系的开发和应用”作为我国建筑业用钢的突破点,正式列入国家级重点技术创新项目,钢结构住宅引起社会各界广泛关注。

现在,建设部科技司组织的36 项钢结构住宅建筑体系及关键技术研究课题,正在深入开展攻克关键技术、总结试点工程经验进一步推广阶段。

目前在北京、天津、山东莱芜、安徽马鞍山、南京、上海、广州和深圳等地开展低层、多层、高层钢结构住宅试点工程,已建成100 多万平米。

在钢结构住宅试点示范工程实施中,各有关设计、供应商、房地产公司等克服了各种困难,做了大量工作,取得了显著的成绩。

一、住宅钢结构体系的组成住宅钢结构体系主要有支撑骨架系统、维护骨架系统、轻质墙体、装饰外墙、楼层板、屋顶、门窗及楼梯等几大部分组成。

主要承内阁墙体系以及楼板体系,其具体内容可分为:钢结构体系钢结构形成有多种,但就用于住宅的主要分为钢框架体系,钢支撑框架混凝土剪力墙体系,错层桁架体系,巨型结构加子结构体系等。

从构件的截面形式上可分为:冷轧h 型截面,焊接h 型截面,焊接箱型截面,冷弯薄壁方钢管内灌砼,冷弯c 型截面,圆钢管内灌砼等,各种形式的优缺点见表1。

钢结构的防火措施主要有:防火喷漆,防火板外包,耐火钢。

(二)维护结构体系外维护结构主要采用的墙板有轻混凝土板,太空板,水泥刨花板,夹心板等,内墙采用轻砼板,石膏板,水泥刨花板,稻草板等。

(三)楼板结构体系楼板主要有压型钢板预先浇砼组合楼板以及预制轻砼板等。

钢结构设计中存在的问题及对策探讨

钢结构设计中存在的问题及对策探讨

钢结构设计中存在的问题及对策探讨钢结构是一种常见的建筑结构形式,其具有高强度、稳定性好、施工周期短等优点,因此在现代建筑中得到广泛应用。

钢结构设计中也存在着一些问题,需要我们进行探讨并提出相应的对策,以确保钢结构的安全性和可靠性。

一、钢结构设计中存在的问题1. 材料选择问题在钢结构设计中,材料的选择对结构的性能和安全性至关重要。

在现实施工中,有时材料的质量无法保证,存在掺假掺杂等问题,导致结构材料的性能无法满足设计要求。

2. 节点连接问题钢结构的连接节点是容易出现问题的关键部位,设计不合理或者连接件质量不过关,都可能导致结构安全性大大降低。

3. 抗震性能问题钢结构建筑在抗震性能方面优于混凝土结构,但由于抗震设计规范的限制和施工质量的问题,钢结构建筑的抗震性能并不理想。

4. 腐蚀防护问题钢材易受腐蚀影响,尤其在潮湿环境中,若腐蚀防护措施不力,会直接影响钢结构的使用寿命和安全性。

1. 加强材料质量管理钢结构设计中,建议建立健全的材料供应管理体系,遵循规范要求对材料进行严格把关和检测,杜绝掺假掺杂问题的发生。

2. 设计合理的连接节点在设计时,应加强对连接节点的考虑,采用合适的连接件和安全设计,确保节点的可靠性和稳定性。

3. 增强抗震设计和施工质量管理钢结构在抗震设计上应按照规范要求进行设计,并且在施工过程中加强质量管理,保证结构的抗震性能。

4. 加强腐蚀防护钢结构腐蚀防护是保证结构安全使用的重要环节,应采用合适的腐蚀防护手段,如喷涂防腐漆、采用防腐涂层等,确保结构材料的长期使用和安全性。

结语钢结构的设计存在一些问题,但只要我们合理对待并采取相应的对策,就能够有效解决这些问题。

在今后的工作中,我们应该加强对钢结构设计中存在的问题的研究和探讨,不断改进和完善设计理论和规范要求,提高钢结构的安全性和可靠性。

同时也需在工程实践中,严格遵守规范要求和加强质量管理,确保钢结构的设计和施工质量,为建筑安全和可持续发展做出应有的贡献。

探究建筑钢结构设计中的问题

探究建筑钢结构设计中的问题

探究建筑钢结构设计中的问题建筑钢结构是现代建筑中常见的一种结构形式,主要由钢柱、钢梁、钢框架等构成,其特点是具有很高的强度和稳定性,并能够适应不同的建筑要求和设计风格。

然而,在建筑钢结构设计中,仍然存在一些问题需要探究和解决。

1. 跨度问题建筑钢结构的跨度一般都比较大,因此在设计中需要考虑其承重能力和稳定性。

传统的钢结构设计中,一般采用钢梁和钢柱的搭配,而较大跨度的建筑则需要采用框架式结构或悬挂式结构等,这样能够增强其稳定性和承重能力。

同时,在施工过程中也需要注意梁柱之间的对齐、调整和固定问题,以确保其稳定性和安全性。

2. 钢材品质问题建筑钢结构中使用的材料通常是高强度钢材,其品质和质量对结构的稳定性和安全性具有重要影响。

在设计和建造过程中,需要严格控制钢材的质量和规格,避免使用不符合国家标准或存在缺陷的钢材,以保证结构的质量和使用寿命。

3. 疲劳问题钢材在长期受力作用下容易产生疲劳,这是建筑钢结构设计中需要重点考虑的问题。

采用高强度、经久耐用的钢材可以一定程度上缓解这一问题,但同时也需要采取一些措施来减轻结构的受力状况,如加强连接处的支撑和固定,确保结构的承载能力和稳定性。

4. 温度和膨胀问题建筑钢结构在高温环境下容易出现膨胀和变形,这直接影响结构的稳定性和安全性。

因此在设计和建造过程中需要考虑结构的材料和构造,以及采取一些降温措施,如增加隔热层等,保证结构在高温环境下的安全运行。

5. 防火安全问题钢材的燃烧点较低,一旦发生火灾容易造成严重后果。

因此,在建筑钢结构设计中需要考虑结构的防火性能,采用难燃、防火性能好的材料,增加防火隔离层等,保证结构在火灾发生时的安全性。

总之,建筑钢结构设计中需要考虑和解决的问题还有很多,如地震和风化问题等。

要保证钢结构的质量和使用寿命,需要在设计、材料选择和施工等方面进行全面考虑和精细实施。

建筑钢结构中若干值得注意的问题及设计探讨

建筑钢结构中若干值得注意的问题及设计探讨摘要:随着建筑类经济快速的发展,工业建筑应用钢结构的越来越多。

防止结构失稳,是钢结构设计中应充分注意的问题。

本文阐述了钢结构在建筑设计中注意的问题及设计,根据设计经验进行总结,为后续设计施工提供技术支持。

关键词:建筑钢结构设计1建筑钢结构设计基本原则建筑钢结构的设计必须符合一定的原则,确保所设计的结构合理,安全可靠。

1.1所做结构设计应符合建筑物的使用要求,有足够的强度、刚度和稳定性,有良好的耐久性;1.2所设计结构应尽可能节约钢材,减轻钢结构重量;尽可能缩短制造、安装时间,应便于运输、便于维护,减少成本;1.3尽量注意美观,对于外露结构有一定建筑美学要求。

2建筑钢结构设计中应注意的问题2.1钢结构住宅的设计。

钢结构住宅有低层和多层之分、低层一般用于别墅,而多层用于公寓、根据抗震规范GB50011对12层以下和以上房屋的不同要求,建造钢结构住宅一般不宜超过12层。

钢结构住宅抗震性能受结构布置规则性影响、因此,其平面布置应力求规则、对称、不规则布置在地震时容易遭到损坏。

2.2钢结构稳定性设计的经验。

2.2.1借助于计算机技术和相关软件的发展,目前钢结构设计中结构和构件的平面内强度及整体稳定计算可由计算机辅助完成,而由设计者对结构和构件的平面外强度及稳定计算,进行分析、计算和设计、为了提高效率和提供方便,在设计时可将整个结构按标高进行分解,简化成不同水平荷载作用下的多个布置形式的结构体系来进行强度和稳定的计算。

2.2.2受弯钢构件的板件局部稳定可以通过几种方式实现:①限制板件宽厚比,使之达到屈曲的极限承载能力,不在构件整体失效前屈曲;②允许板件在构件整体失效前屈曲,然后利用其屈曲后强度达到构件的承载能力;③对梁设置横向或纵向加劲肋,以解决不考虑屈曲后强度的梁的局部稳定问题。

2.2.3轴心受压构件和压弯构件局部稳定也可通过两种方式实现,分别是控制翼缘板自由外伸宽度与其厚度之比和控制腹板计算高度与其厚度之比,如果受压构件为圆管截面,则应控制外径与壁厚之比。

浅析多层住宅钢结构设计遇到的问题及措施

浅析多层住宅钢结构设计遇到的问题及措施摘要:本文立足设计的角度,对钢结构住宅的发展进行介绍,提出了多层钢结构住宅中应注意的几个问题并就相应的解决措施进行了探讨。

关键词:多层住宅;钢结构设计;结构体系;节点设计从住宅建筑的发展来看,钢结构住宅具有强度高、自重轻、抗震性好、施工污染少、可循环再生、使用率高等一系列优点,发展钢结构住宅可提高住宅的产业化水平和居住功能水准。

本文就高多层钢构住宅最新发展中的问题进行探讨。

1结构体系选择与结构布置多层钢结构住宅可以选用的建筑结构体系主要有纯框架体系、框架一支撑体系、交错桁架结构体系等。

1.1框架体系和框架—支撑体系框架体系是由基础、柱、梁、板结构件组成。

框架结构体系平面布置灵活,可提供较大的室内空间,结构各部分刚度均匀,结构有较好的延性,自振周期较长,延性较好;但框架结构的侧向刚度较小,在水平荷载作用下位移较大,易引起非结构构件破坏。

在房屋层数较多时,为增加横向抗侧移刚度,同时减小柱子的计算长度,增强稳定性,可采用框架一支撑体系。

框架一支撑体系在梁柱框架基础上沿竖向布置抗剪支撑构件,水平剪力主要由腹杆轴力的水平分量承担而不是由柱承受。

多层住宅框架体系和框架一支撑体系的梁柱截面可采用轧制或焊接H形截面、方钢管等,支撑构件多采用角钢或部分T型截面,在7°抗震设防区多层住宅的用钢量多在35~40Kg/m2。

在结构平面布置上宜采用大柱网、大开间的结构布置形式,柱距5~8m较常见。

框架柱在房屋横向、纵向成列布置、不宜错开太多,若设置支撑构件时,应注意避让门窗洞口或设在无孔口的分户墙中。

1.2交错桁架结构体系交错桁架结构体系的基本组成是柱子、桁架、梁和板。

柱子仅布置在房屋周围,不设中间柱。

桁架跨度等于建筑全宽,高度等于楼层高度,桁架两端支承在外围柱上,在相邻柱轴线上为上、下层交错布置。

而楼板一端支承在桁架的上弦杆,另一端悬挂在相邻桁架的下弦杆。

建筑纵向外围各柱通过连梁连接。

钢结构设计中存在的问题及对策探讨

钢结构设计中存在的问题及对策探讨随着经济快速发展和人口的增长,建筑和桥梁的需求急剧增加。

钢结构因具有轻型、坚固、可重复使用等许多优点,被广泛用于工业、民用建筑和桥梁等领域。

但是,在钢结构设计中还存在一些问题,这些问题可能在建筑使用的过程中对结构的安全造成威胁。

因此,我们需要探讨这些问题,并提出相应的对策。

问题1:质量问题钢结构的质量问题是影响钢结构使用寿命和安全的主要问题。

一些官方发布的质量不合格的钢材行业的通知表明,不合格的钢材在工业、建筑、桥梁等领域的使用具有一定的风险。

对策:钢结构的设计中应该从供应商和质检过程入手,确保所选用的钢材符合相关标准,并应采用非破坏性测试及实物性能测试等方法,进行质量检测。

问题2:非线性问题由于钢结构具有强大的抗弯和塑性形变能力,因此,钢结构设计中经常出现非线性问题。

这些问题包括蠕变、疲劳、塑性变形及非对称荷载等。

在电视塔、烟囱、桥梁等大型工程中非线性问题更为突出,需要特别注意。

对策:钢结构设计时应考虑结构的非线性特性,采用高级计算机软件和方法,以及现代理论分析工具(如有限元方法)进行分析和测量。

由于钢材会在高温下快速软化导致结构失稳,因此,在钢结构设计中需要考虑火灾的影响。

防火问题是安保工程构筑物的重要难点之一,尤其是在公共领域。

对策:钢结构防火必须考虑火灾的影响,要进行系统的可行性分析、计算和审核,如围护结构、防火涂料、消防设施等措施都应得到落实。

问题4:设计人员的技术水平钢结构工程在设计和施工中,需要具有较高的技术水平,才能保证工程安全。

钢结构设计的技术难度很高,设计人员应掌握工程建设的专业知识和新技术,如计算机建模技术和仿真技术等。

对策:针对设计人员的技术瓶颈,需要建立专业的培训体系,培养专业钢结构设计人员的队伍。

并且,钢结构建筑在设计工作中应充分尊重工程设计方法的科学性,耐心进行复杂的分析和计算。

综上所述,在钢结构设计中,需要对钢材的质量进行严格控制,考虑结构的非线性特性,增强结构的防火性能,提高设计人员的技能,才能保证钢结构工程的安全和长期的稳定性,符合国家的建筑规范和标准。

钢结构建筑在结构设计中存在的问题分析

钢结构建筑在结构设计中存在的问题分析钢结构建筑是一种结构稳定、耐久性强、施工速度快的建筑形式,因此在现代建筑中得到了广泛的应用。

钢结构建筑在结构设计中也存在一些问题,这些问题可能会影响建筑的安全性和稳定性。

本文将针对钢结构建筑在结构设计中存在的问题进行分析,并提出相应的解决方案。

钢结构建筑在设计过程中容易出现的问题之一是受力分析不足。

由于钢结构建筑本身结构形式复杂,采用的材料也较为特殊,因此在受力分析时需要考虑的因素很多。

如果受力分析不足,会导致结构设计不合理,从而可能造成建筑结构的不稳定性或安全隐患。

为了解决这一问题,设计师在进行结构设计时需要充分考虑建筑的受力情况,引入适当的受力分析软件进行模拟计算,确保结构设计的合理性和稳定性。

钢结构建筑的设计中还需要注意材料选用的合理性。

钢结构建筑采用的钢材具有较高的强度和韧性,因此在结构设计中需要合理选用钢材,并进行相应的处理和加工。

若选用的钢材质量不合格或加工工艺不当,会直接影响到建筑结构的稳定性和安全性。

在结构设计时需要对材料的选用和加工过程进行严格控制,确保钢结构建筑在使用过程中不会出现质量问题。

钢结构建筑在设计过程中还需要考虑抗震性能的问题。

抗震设计是钢结构建筑中非常重要的一部分,尤其是对于地震频发地区的建筑来说更是如此。

在进行结构设计时需要针对建筑所处地区的地震设计要求,采用合理的抗震设计方案,确保建筑在地震发生时能够保持稳定和安全。

钢结构建筑在结构设计中存在着受力分析不足、结构连接设计不合理、材料选用的合理性、抗震性能以及使用需求和功能需求等一系列问题。

为了解决这些问题,设计师需要在进行结构设计时充分考虑这些因素,采用合理的设计方案,确保钢结构建筑在使用过程中能够保持稳定和安全。

相关部门也需要对钢结构建筑的设计、施工和使用进行严格管理和监督,保障建筑结构的稳定性和安全性。

通过以上措施的实施和落实,相信钢结构建筑在结构设计中存在的问题将得到有效的解决,为建筑安全和持续发展提供有力保障。

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钢结构住宅结构设计中若干值得注意的问题探讨
摘要:笔者结合多年的实践经验,较为深入的探讨了钢结构结构设计过程中需要主要注意的如干问题,可供相关专业技术人员参考。

关键词:钢结构、结构设计、问题分析
Abstract: the author combined with years of experience, more thorough discussion of the steel structure design process to the main attention such as dry, which can provide reference to related specialized technical personnel.
Keywords: steel structure, structure design, problem analysis
1 钢结构住宅的优势
(1)有利于构件标准化,有利于降低成本,实现住宅建筑技术集成化、产业化;钢结构住宅体系工业化程度高,现场湿作业少,符合环保建筑施工的要求。

(2)钢结构住宅体系自重轻,约为混凝土结构的一半,可以大大减少基础造价;钢结构住宅体系施工周期短,比传统住宅体系至少可以缩短三分之一,可以大大提高投资效益,加快资金周转。

(3)钢结构住宅所用的材料主要是绿色、可回收或易降解的材料,在建筑物拆除时,它的大部分材料可再生或降解,废弃物产生少,因此符合可持续发展的要求。

2钢结构设计的基本原则
结构必须有足够的强度、刚度和稳定性,整个结构安全可靠;结构应符合建筑物的使用要求,有良好的耐久性;结构方案尽可能节约钢材,减轻钢结构重量;尽可能缩短制造、安装时间,节约劳动工日;结构构件应便于运输、便于维护;在可能条件下,尽量注意美观,特别是外露结构,有一定建筑美学要求。

3 设计环节深入的问题
3.1 整体计算时选取合适的结构阻尼比
不同的钢结构体系有不同的地震影响系数,如果在结构分析时错误选择
阻尼比对设计结果会产生较大影响,其中钢管混凝土和钢混凝土混合结构由于是两种材料共同作用,在选取阻尼比时,应根据两种材料应用比例综合考虑阻尼比,结构整体刚度越柔,阻尼比选值越低。

钢结构设计时选择取阻尼比越大,则层间位移角、基底剪力和底部总弯矩小,设计时会造成钢结构本身构件验算误差,还会造成基础设计失误。

3.2 整体计算时应考虑基础的影响
钢结构特别是纯钢框架采用独立柱基的计算中,地震作用下层间位移角是一个重要的控制因素。

如果不考虑基础的影响而计算结果又刚刚满足规范要求的话,那么考虑基础共同作用时有多半情况不满足规范限值要求。

3.3 刚接柱脚设计
常见柱脚分埋入式、外包式和外露式,在住宅设计中设计时多采用外露式,应注意柱脚的钢度是靠底板的弹性变形或塑性变形来实现的,这就意味着整个结构变形来实现的,这就意味着整个结构变形包括钢结构本身变形和底板受拉变形后引起的整体变形。

如在分析内力时视露外式为刚性柱脚,设计中需考虑层间位移角限值要有一定富裕。

同时应考虑底层钢柱弯矩反弯点下移引起柱顶弯矩增大。

根据节点设计要求,为保证罕遇地震时不发生柱脚节点先于钢柱破坏,柱脚节点连接处的极限抗弯承载能力应大于 1.2 倍钢柱全塑性受弯承载力(WPNXF),常见的设计方法是根据柱脚反力来确定柱脚螺栓直径,连接焊缝,这样才能保证柱脚节点在遇地震作用时具有一定强度而不破坏。

3.4 楼板设计
楼板有预制楼板、现浇楼板、组合楼板等。

采用预制楼板时应考虑预制板由于温度变化、荷载分布等原因,造成楼板接缝处开裂形成的单侧翼缘附加弯矩影响,即钢梁平面内整体抗弯应力与翼缘平面外抗弯应力双同组合后要满足折算应力限值,有些项目将楼板搁置在下翼上尤其要注意这个问题。

压型多板组合楼盖在钢结构住宅中应用很多,整体分析时要考虑组合板的各向异性对框架梁的影响,包括根据楼板设置情况确定连续板或简支板、传力路径是单向还是双向,组合钢梁是按强边还是弱边组合造成的刚度差异,楼板设计是要避免集中单向布置楼板,使结构体系形成横向或纵向承重,做到合理布置组合楼板,尽量形成双向承重结构。

3.5梁柱刚性连接设计
梁上柱间刚性连接计算可按常用设计法或全截面受弯设计法进行,当钢梁翼缘的抗弯承载力大于整个截面承载力的70%时,可采用常用设计法,小于70%时,应采用全截面抗弯设计法,在住宅设计中,钢梁多属于前者,常用设计法计算原则为翼缘和腹板分别承担弯矩和剪力,普遍认为计算容易,结果偏于安全。

对刚接节点设计要有全新的认识,标准图集OISG519 对加强式节点设计有设计及构造详细说明,具体做法主要有三种方式:梁端翼缘加焊楔形盖板、梁端
底部加腋、犬骨式连接。

4 设计标准问题
4.1“轻型”钢结构概念问题
近年来许多设计人员一遇到附属建筑设施或看似不重要的结构时就提出用“轻钢”来解决,却不注意对该部分主体结构的效应分析,事实上结构概念设计时应清楚,“轻型”实际上是指结构承受相对较轻的荷载。

住宅设计中不会因为采用钢结构而减少荷载载体用标准,结构体系无论采用钢还是混凝土,在对构件的效应分析原则上是没有区别的。

4.2 多高层钢结构设计区别
根据规范有关条文,包括钢结构抗震调整系数,框架柱长细比,框架构件宽厚比等控制条款,均以12层作为区分点,因经可以理解为高层钢结构是指12 层以上的建筑物。

高规中高层是指10 层及10 层以上或房屋高度28M的建筑,这其中包括混合结构,再参考国外部分国家高层超始高度多设在25~30M 或8 至11 层,由此看来我国的多层钢结构适用范围要高于普通结构,也高于国外标准。

多高层钢结构不仅构造不同,相关抗震调整系数也不同,限值差别太大。

4.3 新版规范对住宅结构设计指导作用不大
它延续了工业建筑钢结构设计指导思想,对民用建筑构件没有细分;温度区段设置要求以排架结构方式进行划分,而不是考虑纵横向承重体系,以钢混组合结构的特点来划分,特别是强制性条文第8、1、4 结构应根据其形式、组成和荷载的不同情况,设置可靠的区段中,应分别设置独立的空间稳定的支撑系统。

从文字上理解,钢结构不应该采用无支撑的纯框架结构,这显然与实际应用不符,设置支撑与否,应以结构设计需要来确定,根据条文说明也可以知道这是一个原则规定,但作为强制性条文,必须严格执行值得商榷。

民用建筑在使用要求上不同于工业建筑,包括一些结构体系也存差异,应区别对待。

5防火防腐做法
钢材耐火性能差,温度达到600℃时,钢材基木丧失强度和刚度,钢材容易锈蚀,锈蚀后截面面积减小引起构件承载力降低、钢结构建筑的防火防腐是一个特别重要的问题、常用的防火措施有防火涂料法、隔离法、实心包裹法、膨胀漆覆盖法等。

从施工等角度考虑,多层住宅中可根据钢结构的部位小同分别采用厚型或薄型防火涂料,并在露明部位加涂装饰漆来防火、钢结构的防腐一般采用工厂制作时涂刷防锈漆解决,除这种必须采取的防锈措施外,尚应注意构造防腐,即设计中尽量避免出现难于检查、清刷和油漆乙处,避免出现能积留湿气和人量灰尘的死角或凹槽、这些构造措施可为减缓钢结构的锈蚀速度创造一个良好的环境,对钢结构防腐起着积极的作用。

此外,选材上可以考虑采用耐火耐候钢等防
火防腐性能优良的钢材,这样可减少防火涂料的使用量,省去防锈漆,人人节约后期维护工木,小仅如此,耐火耐候钢还具有自愈性和永久性,即在钢材使用中表面受擦撞或火灾后,其耐火耐候性小变。

6结语
设计钢结构住宅应尊重住宅使用的根本要求钢结构住宅是今后发展的一个重要方向,但钢结构仅仅是建筑中承重体系和服务部分,它不是建筑使用中的主要成分。

钢结构住宅设计首先要遵循住宅建筑设计中的一般原则,然后才是发挥钢结构的优势,单纯突出钢结构而不考虑生活的舒适性、不能满足人文要求的钢结构住宅项目是没有市场的。

钢结构住宅建筑设计中需要解决的问题还有很多,如建筑构造、建筑节能、装修等方面的问题,这都需要从事钢结构住宅设计方面的设计人员在今后的实践中研究解决。

参考文献:
[1]雷一彬.板式中高层钢结构住宅的建筑构造研究[D].太原:太原理工大学,2006.
[2]薛发.国内钢结构住宅的墙体发展状况[J].工程建设与设计,2004, (9):16-18.。

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