建筑钢结构住宅体系分析论文

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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。

钢结构住宅加强钢结构体系住宅成套技术研究

钢结构住宅加强钢结构体系住宅成套技术研究

钢结构住宅加强钢结构体系住宅成套技术研究在当今的建筑领域,钢结构住宅正逐渐崭露头角。

然而,要实现钢结构住宅的广泛应用和可持续发展,加强钢结构体系住宅成套技术的研究至关重要。

钢结构住宅具有诸多显著优势。

首先,其强度高、自重轻,能够承受较大的荷载,为建筑设计提供了更大的灵活性。

其次,钢结构的施工速度快,能够大大缩短建设周期,降低成本。

再者,钢结构具有良好的抗震性能,在地震等自然灾害面前能为人们提供更可靠的安全保障。

然而,尽管钢结构住宅有着众多优点,但在实际推广应用中仍面临一些挑战。

比如,钢结构的防火和防腐问题一直是关注的焦点。

由于钢材在高温下强度会急剧下降,因此需要采取有效的防火措施来确保建筑在火灾中的安全性。

同时,钢材容易受到腐蚀,这就要求在设计和施工过程中采用合适的防腐处理方法,以延长钢结构的使用寿命。

此外,钢结构住宅的连接节点设计也是一个关键技术。

节点的可靠性直接影响整个结构的稳定性和安全性。

在实际工程中,节点的受力情况复杂,需要进行精确的计算和分析,以确保节点能够有效地传递荷载。

在钢结构体系住宅成套技术的研究中,保温隔热技术也是不容忽视的一个方面。

良好的保温隔热性能不仅能提高住宅的舒适度,还能降低能源消耗。

目前,常用的保温隔热材料和技术在钢结构住宅中的应用还需要进一步优化和改进,以适应钢结构的特点和要求。

为了加强钢结构体系住宅成套技术的研究,需要多方面的协同努力。

首先,科研机构和高校应加大在这方面的研究投入,开展基础理论和关键技术的研究。

通过建立实验平台,对钢结构住宅的性能进行全面的测试和评估,为技术创新提供有力的支持。

其次,建筑设计单位应积极参与到钢结构住宅的设计中,结合实际工程需求,不断优化设计方案。

在设计过程中,要充分考虑钢结构的特点,合理布局,提高建筑的使用功能和空间利用率。

施工企业则要加强施工技术的研究和创新,提高施工质量和效率。

培养一批熟练掌握钢结构施工技术的专业队伍,严格按照施工规范和标准进行操作,确保钢结构住宅的质量和安全。

多高层钢结构住宅设计论文

多高层钢结构住宅设计论文

多高层钢结构住宅设计论文随着城市化进程的加速和人们对居住环境要求的不断提高,多高层钢结构住宅作为一种新型的建筑结构形式,正逐渐受到广泛关注。

钢结构具有强度高、自重轻、施工速度快、抗震性能好等优点,为住宅建筑的发展提供了新的思路和可能性。

一、多高层钢结构住宅的特点1、结构性能优越钢结构的强度高,能够承受较大的荷载,使得建筑的跨度和高度可以更大。

同时,钢结构具有良好的抗震性能,能够在地震作用下保持较好的稳定性,保障居民的生命安全。

2、施工速度快钢结构构件大多在工厂预制完成,现场只需进行拼装和焊接,大大缩短了施工周期。

这不仅可以降低施工成本,还能减少对周围环境的影响。

3、空间利用率高钢结构的构件截面小,可以增加室内的使用面积,提高空间利用率。

同时,钢结构的灵活性使得建筑的布局更加自由,能够满足不同用户的需求。

4、环保可持续钢结构可以回收再利用,减少了建筑垃圾的产生,符合可持续发展的要求。

此外,钢结构住宅在建造过程中产生的能耗相对较低,对环境的影响较小。

二、多高层钢结构住宅的结构体系1、框架结构体系框架结构是由钢梁和钢柱组成的框架来承受竖向和水平荷载。

这种结构体系的优点是布置灵活,空间大,但抗侧刚度相对较小,适用于层数较低的建筑。

2、框架支撑结构体系在框架结构中设置支撑,形成框架支撑结构体系。

支撑可以有效地提高结构的抗侧刚度,适用于较高的建筑。

3、筒体结构体系包括框筒、筒中筒和束筒等结构形式。

筒体结构具有较大的抗侧刚度和承载能力,适用于超高层建筑。

三、多高层钢结构住宅的设计要点1、结构选型根据建筑的高度、功能、使用要求以及场地条件等因素,选择合适的结构体系。

同时,要考虑结构的经济性和施工可行性。

2、荷载取值准确计算各种荷载,包括恒载、活载、风载、地震作用等。

荷载取值的合理性直接关系到结构的安全性和经济性。

3、构件设计钢梁和钢柱的设计要满足强度、刚度和稳定性的要求。

同时,要考虑节点的连接方式和构造要求,确保结构的整体性和可靠性。

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随着社会的发展,人们对于居住环境的要求越来越高,传统的砖混结构住宅已经不能满足现代人的需求,而钢结构住宅因其优越的性能,越来越受到人们的关注。

本文旨在探讨钢结构住宅建筑设计的优势和特点,以及其在现代社会中的应用前景。

一、钢结构住宅建筑设计的优势和特点1.抗震性能强2.施工速度快相对于传统的砖混结构建筑,钢结构建筑的施工速度更快。

因为钢结构可以在工厂进行预制,并且具有现场安装的特点,大大缩短了建筑周期,节约了建筑成本。

3.可持续发展钢结构建筑对于资源的利用和环境的保护具有较好的可持续发展性。

通过对废旧钢材的回收利用,减少了对原材料的消耗,同时在建筑使用寿命结束后,钢结构可以进行拆卸和再利用,减少了对自然资源的浪费。

4.设计自由度大相对于传统的砖混结构,钢结构具有更大的设计自由度。

设计师可以根据需求和创意,设计出各种风格的建筑,满足不同居民的需求。

5.质量可靠钢结构建筑在工厂进行预制时,可以进行严格的质量控制,确保了建筑材料的质量和稳定性。

钢结构具有较长的使用寿命,能够保证居民的居住安全。

二、钢结构住宅建筑在现代社会中的应用前景随着科技的不断进步和人们对生活质量要求的提高,钢结构住宅建筑在现代社会中的应用前景十分广阔。

1.生态环保钢结构住宅建筑具有生态环保的特点,能够减少对自然资源的消耗,降低对环境的污染。

在未来,随着人们对于环保的重视程度不断提高,钢结构住宅建筑将受到更多的关注和应用。

2.智能化随着科技的发展,智能化已经成为了现代建筑的发展趋势。

钢结构建筑具有较好的适应性和承载能力,能够更好地满足智能化建筑的需求,并且能够更好地实现智能化控制和管理。

3.节能减排钢结构建筑能够在保证建筑质量和安全的前提下,实现较好的节能减排效果。

通过钢结构的使用,能够减少建筑结构的自重和材料的使用,从而减少对自然资源的消耗和对环境的破坏。

4.美观实用5.市场需求随着城市化进程的不断推进,人口不断向城市集中,对居住环境的要求也在不断提高。

高层钢结构住宅体系设计论文

高层钢结构住宅体系设计论文

高层钢结构住宅体系设计论文
体系。

本文在阐述多高层钢结构住宅特点的基础上,从不同方面分析了多高层钢结构的住宅体系构造,提出了钢结构住宅体系的设计方法,并对钢结构住宅体系的创新进行了思考。

关键词:钢结构;住宅体系;设计
1.多高层钢结构住宅的特点
多高层钢结构住宅由于其所采用的建筑材料、适用范围和产业化的特点,使其建筑设计方法与于普通意义上的钢筋混凝土和砌体结构建筑的设计有较大的不同。

其自身的特点要求其建筑设计方法应该满足三个方面的要求。

其一,以钢结构作为主要的结构材料,其建筑设计应充分发挥钢结构强度高、刚度大的特点,尽量采用大空间的布局方式,保持室内空间分隔的灵活性,在满足近期不同使用需求的情况下,还可满足远期改造的要求其二,由于其适用范围为多高层住宅,其建筑设计必须符合多高层住宅设计的特点,一方面必须满足住宅设计的相关规范要求,另一方面,必须满足当前和日后市场对住宅设计的舒适性和审美要求其三,钢结构住宅设计应该符合产业化的特点,建筑设计应执行标准化、多样化的特点,积极采用新技术、新材料,以促进住宅产业化的发展。

2.多高层钢结构住宅体系
我国目前多高层钢结构住宅常用结构选型及施工工艺我国目前所进行的多高层钢结构住宅设计和建设,虽然并不是完整意义上的产业化住宅,但其在结构系统选择,楼板及外墙围护系统的设计与具体施工工艺。

钢结构住宅建筑发展问题与国外经验借鉴论文

钢结构住宅建筑发展问题与国外经验借鉴论文

钢结构住宅建筑发展问题与国外经验借鉴论文钢结构住宅建筑发展问题与国外经验借鉴论文一、概述钢结构住宅在国外推广较早且发展迅速,例如美国、瑞典、加拿大、日本等发达国家,特别是第二次世界大战之后,为解决住宅短缺问题,欧美等国家走向了住宅产业化道路,加速了钢结构住宅在西方国家的发展以及工业化进程。

我国钢结构住宅建筑起步晚,近年来,钢结构住宅才逐渐在我国发展起来,但由于国内整个社会对钢结构住宅建筑体系了解较少以及固有观念,使得钢结构住宅在我国的发展速度较国外相对缓慢,我国现有住宅中,钢结构住宅所占比例不足1%,而发达国家基本建筑用钢量远高于我国。

我国发展钢结构住宅建筑,实现住宅产业化是十分有利的,同时也是促进我国工业化进程的必要条件。

目前,我国城市人口数量增加,城市化进程加快,2000年我国城镇化率为36.2%,之后的10年里年均提高约1个百分点,到2020年预计将达到56%,从居住环境及住宅数量来看,人们对住宅的潜在需求逐渐提高。

在环境保护方面,建筑业是个高能耗的行业,国家制定了严格的土地政策,要求节约土地,节能减排,集约化发展,降低住宅建设对资源和能源的浪费。

此外,震害的发生更凸显了推广钢结构住宅建筑的必要性,例如,我国“5.12”8级汶川大地震死亡11.8万人,而“3.11”日本9级大地震加海啸死亡不到3万人,死亡率相差如此悬殊,除了人口密度因素,专家分析日本钢结构住宅对减轻震害、降低人员伤亡起到了关键作用,日本住宅71%以上是钢结构住宅,一般都可抵抗7级以上地震。

因此,大力发展钢结构住宅建筑,加快住宅产业化进程,改变传统住宅设计建造方式,提高住宅防灾减灾性能,对我国走可持续发展道路具有重要意义。

二、钢结构住宅建筑体系概念与优势分析1 钢结构住宅建筑体系概念钢结构住宅建筑体系与传统住宅有较大区别,它是以钢骨架作为主体支撑受力构件,以复合墙体材料、门窗为围护结构,再配合楼盖结构体系拼装而成,体现了住宅的现代化。

高层钢结构住宅论文

高层钢结构住宅论文随着城市化进程的加速和人们对居住环境要求的不断提高,高层钢结构住宅作为一种新型的建筑形式,逐渐受到了广泛的关注和研究。

钢结构具有强度高、自重轻、施工速度快等优点,为高层住宅的建设提供了新的思路和解决方案。

一、高层钢结构住宅的特点1、结构优势高层钢结构住宅的主要结构构件由钢材组成,钢材的强度高,能够承受较大的荷载,使得建筑的高度和跨度可以更大。

同时,钢结构的自重轻,约为混凝土结构的一半,这减轻了基础的负担,降低了工程造价。

2、施工效率钢结构构件可以在工厂预制,然后在施工现场进行拼装,大大缩短了施工周期。

与传统的混凝土结构相比,钢结构的施工速度能够提高30%以上,这对于城市建设中快速解决住房需求具有重要意义。

3、空间布局灵活由于钢结构的梁柱截面较小,室内空间的分隔更加灵活,能够满足不同住户对于户型的个性化需求。

而且,钢结构的跨度大,可以创造出更加开阔的室内空间,提高居住的舒适度。

4、环保节能钢材是一种可回收利用的材料,在建筑拆除后,钢结构可以进行回收再利用,减少了建筑垃圾的产生。

此外,钢结构住宅的保温隔热性能较好,能够有效地降低建筑的能耗。

二、高层钢结构住宅的设计要点1、结构体系选择常见的高层钢结构住宅结构体系有框架结构、框架支撑结构、筒体结构等。

在设计时,需要根据建筑的高度、使用功能、抗震要求等因素,选择合适的结构体系,以确保结构的安全性和稳定性。

2、防火设计钢材的耐火性能较差,在高温下强度会迅速下降。

因此,防火设计是高层钢结构住宅设计中的重要环节。

需要采用防火涂料、防火板等防火保护措施,提高钢结构的耐火极限,确保在火灾发生时结构的安全。

3、抗震设计高层钢结构住宅在地震作用下的响应较为复杂,需要进行详细的抗震分析和设计。

合理的结构布置、加强节点连接、设置减震装置等措施,可以有效地提高结构的抗震性能。

4、配套设施设计除了主体结构的设计,高层钢结构住宅还需要考虑配套设施的设计,如电梯、消防系统、给排水系统、电气系统等。

钢结构住宅建筑设计探讨3篇

钢结构住宅建筑设计探讨3篇钢结构住宅建筑设计探讨1钢结构住宅建筑设计探讨钢结构住宅建筑是近年来受到越来越多关注的新兴建筑形式。

与传统住宅建筑相比,钢结构住宅建筑具有更轻、更坚固、更耐久、更灵活的特点,并且建造周期更短、施工过程更简单、环保性更高。

本文将从多个角度探讨钢结构住宅建筑设计的一些重要问题。

一、框架结构的设计钢结构住宅建筑的最大特点就是采用钢结构而非混凝土或砖石等常见建材。

因此,钢结构设计的好坏对房屋的安全、稳定性有着决定性影响。

设计师在设计过程中应该考虑到结构稳定性、承重能力、钢材用量等重要因素,在这基础上制定科学的结构设计方案,并进行多种工况下的验证实验,以确保住宅的可靠性和耐久性。

二、保温隔热设计住宅的保温隔热设计是影响居住舒适度的关键因素之一。

钢结构建筑的保温隔热设计相对于传统建筑较为复杂,需要加强墙体和屋面的保温材料选用和保温层厚度设计。

同时,建筑师还应该考虑窗户的隔热效果以及日照量,以制定最优的采光方案,既保证居住舒适度,又达到节能效果。

三、防火设计钢结构住宅建筑的钢材广泛运用,因此,防火问题成为设计师需要高度重视的问题。

设计师需要针对不同区域的防火标准,采用适宜的隔离及防火保护措施。

四、设计实用性与人性化住宅设计的实用性和人性化非常重要。

设计师应该在模型制作的初期就考虑插座、开关等电器设施的最佳布局和建设内部空间的多功能性,设计出符合住房面积要求,同时又能体现个性化、人性化的室内设计。

五、节能环保设计钢结构住宅建筑的建造过程不会对环境造成污染,而且在日常使用过程中也能起到长期减少二氧化碳排放的效果。

因此,节能环保设计是设计师应该重点关注的问题。

建筑师在考虑节约能源、减少污染过程中,还应考虑可再生资源的利用,比如采用太阳能电池板、浴室抽风机余热回收器等措施。

总结钢结构住宅建筑是当今社会的一项伟大科技成果。

其是传统工业化建筑向现代化、先进化的重大转变,拥有了轻、强和美的特点,受到人们广泛地喜爱。

钢结构论文钢结构住宅发展论文:钢结构住宅发展现状及特点探讨

钢结构论文钢结构住宅开展论文:钢结构住宅开展现状及特点探讨摘要:随着住宅业成为我国经济开展的新增长点,产业化开展是住宅业开展的必由之路,钢结构住宅恰恰具备产业化的特点。

本文详细阐述钢结构住宅的开展现状,钢结构住宅的优点及缺乏,以及钢结构住宅的开展趋势。

关键词:钢结构;住宅;特点;产业化1钢结构住宅的开展现状在国外, 许多兴旺国家的房屋建筑中已广泛采用钢结构。

美国最早采用钢框架结构建造住宅,其钢结构住宅约占住宅建筑总数的20%。

日本的钢结构建筑数量最多,其新建的1-4 层建筑,大都采用了钢结构。

在澳大利亚钢框架住宅占全部住宅数量的比例超过了50%。

在芬兰、瑞典、丹麦以及法国,钢框架体系也正在变得越来越普及。

由于其具备其他结构无法比较的优点,已给住宅建筑产业带来了一场深层次的革命,从设计、施工到一系列新材料的使用都出现了革命性的变化,因而在国际范围内代表了未来的住宅开展方向。

最近几年, 国外钢结构住宅占住宅竣工面积的比例不断增长。

在我国,厂房、大跨结构采用钢结构已较常见,而住宅那么采用不多。

为促进我国钢结构住宅产业化开展,建设部于2002 年就发布了?钢结构住宅产业化技术导那么?,并出台了一系列促进钢结构住宅开展的措施。

在这些措施有力的推动下,加之我国钢材供给充足,国产钢材无论质量、价格,还是品种、规格均可以满足钢结构住宅的需要,我国钢结构住宅的开发应用呈现出更为活泼的趋势。

大规模研究开发、设计制造、施工安装钢结构住宅建筑还是近些年才开展起来的。

近年来,各地已建成一大批钢结构住宅。

如北京金宸公寓12层、亦庄开发区青年公寓〔6层〕、上海陆海城〔23层-25层〕、中福城(18层)、天津丽苑小区、马钢光明新村(18层)、济南东方丽景(26层)、上海现代(12层)、浙江宝业集团试验住宅〔5层〕、浙江宝业集团试验住宅〔5层〕、库尔勒钢结构住宅〔9层〕,以及众多低层独户式和联排式住宅等。

中国住房和城乡建设部2021年11月24日发出公告,?建筑业10项新技术(2005)?进行了修订,形成了?建筑业10项新技术〔2021)?。

高层钢结构住宅体系分析及其在实际工程中的应用探析

高层钢结构住宅体系分析及其在实际工程中的应用探析【摘要】本文从高层钢结构住宅体系的概述、特点分析、实际工程应用案例、优势与挑战以及未来发展趋势进行探讨。

通过对该体系在实际工程中的应用案例进行分析,揭示了其在建筑工程领域中的重要作用和优势所在。

还对高层钢结构住宅体系的未来发展趋势做出了探讨。

在探讨了高层钢结构住宅体系的应用前景,提出了在实际工程应用中的建议,并总结了研究的重要结论。

通过本文的研究内容,有助于深入了解高层钢结构住宅体系在现代建筑领域中的应用及其未来的发展趋势,为相关工程领域的研究和实际应用提供了有益的参考。

【关键词】高层钢结构、住宅体系、应用分析、优势与挑战、发展趋势、应用前景、建议、结论。

1. 引言1.1 研究背景在国内外建筑领域,关于高层钢结构住宅体系的研究也在不断深入。

通过对不同地区、不同结构形式的高层钢结构住宅体系进行分析和比较,可以更好地理解其特点和优势,并为实际工程中的应用提供参考。

对高层钢结构住宅体系进行深入研究,探讨其在实际工程中的应用情况,具有一定的实际意义和应用价值。

1.2 研究目的"研究目的"的内容应该包括对高层钢结构住宅体系的目标和具体研究内容的阐述。

研究目的是为了深入了解高层钢结构住宅体系的特点、优势和挑战,探讨其在实际工程中的应用情况,并对未来发展趋势进行探讨和分析。

通过这项研究,我们旨在为高层钢结构住宅体系的发展提供理论支持和实践指导,为工程实践提供参考和借鉴,推动高层建筑领域的进步和创新。

通过系统的研究和分析,我们希望能够揭示高层钢结构住宅体系的优势所在,解决其面临的挑战,为其在实际工程中的应用提供更多的可能性和机会,为建筑行业的可持续发展贡献力量。

1.3 研究意义高层钢结构住宅体系是当前建筑领域一个备受关注的课题,其在实际工程中的应用已经越来越广泛。

对于这一领域的研究不仅可以推动我国高层建筑结构技术的发展,提高建筑工程的质量和效率,还有助于节约资源、减少能源消耗,推动绿色建筑的发展。

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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,对各种结构体系进行了分析。

【关键词】建筑钢结构;住宅;结构体系;结构布置
1 钢结构住宅概述
改革开放以来,我国的钢产量有了很大的提高,特别是从1997年以后,我国的钢产量连续四年超过亿吨。

与此形成鲜明对比的是,钢结构用钢量占总钢产量的比例仅为2%。

而在钢结构用钢量中,建筑钢结构用钢量又仅占10%,这与我国作为产钢大国的地位是很不
相称的。

为此,国家相关各部委制定了在建筑工程中推广使用钢结构的一系列政策措施,住建部将钢结构住宅体系的开发和应用作为我国建筑业用钢的突破点,并且制定了《钢结构住宅建筑体系产业化技术导则》和《钢框架核心筒住宅建筑体系技术导则》。

钢结构住宅具有强度高、自重轻、抗震性能好、施工速度快、结构构件尺寸小、工业化程度高的特点,同时钢结构又是可重复利用的绿色环保材料,因此钢结构住宅是符合国家产业政策的推广项目。

随着国家禁用实心粘土砖和限制使用空心粘土砖的政策的推出,加快住宅产业化进程、积极推广钢结构住宅体系已迫在眉睫。

然而,我国的钢结构住宅尚处于探索起步阶段,这种体系在钢结构防火、梁柱节点做法、楼板形式、配套墙体材料、经济性及市场可接受程
度上尚有许多不完善之处。

从前几年开始,全国陆续出现了一批钢结构住宅试点项目,结合国外发展较为成熟的建筑钢结构住宅工程,现对常见的建筑钢结构住宅体系作一介绍。

2 钢结构住宅结构体系
钢结构住宅结构体系大致可分为以下几种形式:钢框架-混凝土筒体混合结构体系、钢框架支撑结构体系、钢框架-预制混凝土墙体框剪结构体系、纯钢框架结构体系、错列桁架结构体系、轻钢龙骨结构体系。

2.1 钢框架-混凝土筒体混合结构体系
钢-混凝土混合结构的平面布置一般为楼电梯或卫生间,采用钢筋混凝土形成主要的抗侧力结构,而外周的框架则采用钢框架。

这种结构体系将钢材的强度高、重量轻、施工速度快和混凝土的抗压强度高、防火性能好、抗侧刚度大的特点有机地结合起来,外周梁柱连接一般采用刚性连接,而楼面钢梁与混凝土墙则采用铰结。

由于混凝土承担了绝大部分的水平力,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。

2.2 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。

2.3 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。

2.4 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。

2.5 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。

2.6 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,另一类以小型热轧型钢组成的龙骨结构体系。

轻钢龙骨体系一般由柱、梁、天龙骨、地龙骨及中间腰支撑通过配套扣件和加劲件用自攻螺钉连接而成,梁柱
构件厚度在1~3mm之间,柱子间距约为400~600mm。

其主要受力机理为:柱子与上下龙骨及支撑或隔板组成受力墙壁,竖向力由楼面梁传至墙壁的天龙骨,再通过柱子传至基础;水平力由作为隔板的楼板传至受力墙壁再传至基础。

由于在传力过程中,墙面板承受了一定的剪力,并提供了必要的刚度,故墙面板应满足一定的要求。

该体系的优点为组成体系的构件尺寸较小,可将结构构件隐藏在墙体内部,有利于建筑布置和室内美观,且保温性能良好,梁柱均为铰接,省却现场焊接及高强螺栓的费用,而且受力墙体也可在工厂整体拼装,加快了施工进度。

其缺点为梁柱铰接不适合于强震区的高层建筑,国内该体系尚缺乏工程经验,冷弯型钢品种较少。

3 小结
钢结构住宅在我国有着广阔的发展前景,这一结构形式已经在发达国家被证明符合民用住宅的发展方向,且得到我国住建部等部门的大力推广,潜力巨大。

建筑钢结构的体系形式较多,特点各异,需根据工程项目实际情况选择合适的结构体系,并在设计和建造过程中积累实践经验,对体系进行完善和改进。

参考文献
[1]汤泓,徐亚丰,白首晏;我国钢结构的发展综述[j];西部探矿工程,2005,104(1):145-146.
[2]柴昶;我国建筑钢结构用钢材的现状与展望[j];钢结构,2001,16(1):1-6.
[3]魏明钟;建筑结构[m];武汉工业大学出版社,2002.
[4]陈绍蕃;钢结构设计原理[m];科学出版社,2005.。

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