浅析轻型钢结构高层住宅的合理设计(禹飞)

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多高层轻型钢结构住宅设计

多高层轻型钢结构住宅设计

多高层轻型钢结构住宅设计摘要:近年来,人们对生活质量的追求的不断增高,使得建筑行业得到了良好的发展。

建筑行业和制造业的发展,使得多高层建筑中大多采用轻型的钢结构住宅设计,也收到了一定的效果。

文章针对多高层轻型钢结构住宅设计中的设计要点进行了必要的阐述。

关键词:多高层建筑轻型钢构结构住宅设计近年来,随着改革开放程度的不断发展,我们国家的多高层建筑已经越来越多。

新的发展前景下,多层和高层的住宅建筑已经开始普遍的使用钢材。

轻型钢结构在多高层住宅建筑中的使用需要尤其独特的设计方法,多高层住宅建筑采用钢结构设计也有着广阔的发展前景。

一、多高层轻型住宅采用钢结构住宅设计的重要意义(一)钢结构的质量较好钢结构中的钢管混凝土柱子,主要是应用钢筋与混凝土之间的特性来进行混合的,这样做能够有效的提高钢结构的质量与强度,并缩小结构截面,有效的提高了抗压能力,也在一定程度上增强了钢结构的抗震能力。

这样就使得钢结构的质量有了十分显著的增加,并增加了其使用效率。

(二)钢结构的造价相对较低在建筑工程中,钢筋混凝土能够做到相互之间的优势互补。

因此,在轻型房屋钢结构的设计过程中,采用的合金钢的价格普遍较高,建筑住宅中的复合墙体的价格也相对比较高,钢结构的整体投资与费用要比传统的钢筋混凝土低。

(三)钢结构的自重较轻轻型的钢结构,是采用轻质的材料,进而组成一种防水、防火和节能隔热的复合墙体,这种新型的结构能够代替传统的笨重材料。

因此,轻型的钢结构体系的混凝土的使用量能够降低50%左右。

使得钢结构的自身重量有了显著的降低,这样其自重较轻。

(四)轻型钢结构体系的施工周期短在多高层住宅建筑工程的设计过程中,采用轻型的钢结构体系,是不需要现场将钢筋进行绑扎的,应该制作相应的模板,制作建筑工程楼板的过程中,不需要进行临时性的支撑,这样就能够使建筑施工现场的拼装进度有一个显著的增加,有效的缩短施工周期,建筑工程施工周期的缩短,也能够有效控制建筑工程的施工成本,增加了建筑企业的经济效益。

轻型钢结构住宅技术规程的室内装饰与环境符合性设计

轻型钢结构住宅技术规程的室内装饰与环境符合性设计

轻型钢结构住宅技术规程的室内装饰与环境符合性设计随着人们对住宅品质要求的不断提升,轻型钢结构住宅作为一种高质量、高效率的建筑方式,越来越受到人们的关注和需求。

在轻型钢结构住宅的设计中,室内装饰和环境符合性设计是至关重要的环节。

本文将重点探讨轻型钢结构住宅技术规程的室内装饰与环境符合性设计,并提出相关的解决方案。

一、室内装饰设计轻型钢结构住宅的室内装饰设计应该以人为本,追求舒适、实用和美观。

首先要考虑室内空间的利用率和功能布局。

在轻型钢结构住宅中,空间通常较为紧凑,因此在设计中需要充分考虑功能的点与线的组合和布局的变化,以实现空间的最大化利用。

其次,在装饰设计中要注重色彩搭配与材质选择。

轻型钢结构住宅的室内装饰应以简约、明亮的色彩为主,避免过于繁琐的装饰元素。

在材质选择上,要考虑到环保、耐用和易清洁等特点,选择合适的材料,如环保涂料、木地板等,以确保室内环境的健康和舒适。

最后,室内装饰设计要注重细节处理。

轻型钢结构住宅的室内装饰设计中,细节是重中之重,它不仅关系到整体效果的美观度,还直接影响住户的使用体验。

在细节处理上,要注意拓展空间感,合理布置家具与家居小物,并注重照明环境的设计,以创造一个舒适、温馨的居住空间。

二、环境符合性设计在轻型钢结构住宅的设计中,环境符合性设计是为了保障住户的健康与安全。

首先要考虑室内空气质量的保护。

在设计中要合理布置通风系统,确保室内有足够的新鲜空气流通,并选择符合国家环保标准的材料和家具,减少甲醛等有害物质的释放。

其次,在环境符合性设计中要注重噪声和震动的控制。

轻型钢结构住宅由于其材料的特性,对噪声和震动有较好的隔离效果。

然而,在设计中仍需要采取一些措施,如合理布置装修材料的选择和家具的使用,以进一步降低噪声和震动的影响。

最后,环境符合性设计还包括与自然环境的协调。

在轻型钢结构住宅的设计中,要充分考虑周边环境,合理设计窗户和阳台等出口,以增加室内的自然光线和景观视野,创造一个舒适、宜居的居住环境。

轻型钢结构住宅技术规程中的建筑空间布局要求

轻型钢结构住宅技术规程中的建筑空间布局要求

轻型钢结构住宅技术规程中的建筑空间布局要求轻型钢结构住宅的技术规程中涉及到建筑空间布局的要求,旨在提供一个合理、舒适且功能完善的居住空间。

本文将对轻型钢结构住宅技术规程中的建筑空间布局要求进行探讨。

一、空间布局的基本原则轻型钢结构住宅的空间布局应遵循以下基本原则:1. 功能分区:根据不同的功能需求,将住宅空间划分为不同的区域,使空间利用最大化,并满足住户的生活需要。

2. 流线设计:规划合理的流线设计,便于住户在室内空间中的活动,使得各个功能区域之间的移动更加顺畅。

3. 通风采光:充分利用自然光和自然通风,减少对人工照明和通风系统的依赖,提高室内环境的舒适度。

4. 空间比例:合理安排不同功能区域的空间比例,避免过高或过低的空间比例造成的不适。

5. 私密性和开放性的兼顾:为住户提供私密的空间,同时也考虑到沟通和交流的需要,保持一定程度的开放性。

二、主要功能区域的布局要求1. 厨房与餐厅:在轻型钢结构住宅中,厨房与餐厅通常是一个相对独立且开放的空间。

厨房的设计应注重通风和油烟排放的处理,同时与餐厅的布局紧密相连,方便餐具、食物等的传送。

2. 卧室与卫生间:卧室是住宅中最私密的区域,因此应该远离公共区域,考虑到采光和通风的情况下进行布局。

卧室与卫生间的布局要求应合理,便于使用和清洁。

3. 客厅与起居室:作为家庭成员交流、休闲娱乐的主要场所,客厅与起居室的布局应宽敞、明亮,并且便于家具的摆放和活动的开展。

4. 存储空间:为了满足住户的储物需求,轻型钢结构住宅中应规划出足够的储物空间,如衣柜、储藏室等。

三、室内设计的注意事项在轻型钢结构住宅的建筑空间布局中,室内设计也是至关重要的一环。

以下是一些注意事项:1. 色彩搭配:选择适合的色彩搭配方案,营造温馨舒适的居住环境。

2. 家具布置:选择合适大小的家具,并根据功能区域的需要进行布置,既满足美观要求,又保证空间的使用效率。

3. 照明设计:合理布置照明设备,保证室内光线充足且舒适。

浅谈高层住宅钢结构设计

浅谈高层住宅钢结构设计

浅谈高层住宅钢结构设计某住宅楼建筑面积6233.2m2,地上13层为住宅房间,地下l层为设备间及停车场。

根据使用功能、建筑总平面、建筑面积、建筑朝向、防火防烟分区等多方面的要求,经多次优化进行了本建筑的平、立、剖面设计,每一户住房中的卫生间、厨房、卧室、客厅均有较好的自然采光和通风,均可满足住宅的建筑使用要求。

2、结构设计2.1 设计资料设计标高:室内设计标高0.00m,室内外高差0.3m。

基本风压:wo---0.35kN/m2。

地质资料:建筑场地至地下9in范围内为粉质黏土,地基承载力特征值为150kN/m2。

地震设防烈度为7度。

2.2 建筑布置及计算简图的确定(1)结构体系。

根据建筑设计可知,该住宅为地上12 层,地下1层。

综合考虑设计资料、建筑功能及受力合理的要求,本建筑采用框架结构体系。

(2)计算简图。

从结构平面布置图中取出最不利一榀框架,作为该结构的计算模型。

(3)截面的初步确定。

根据荷载和跨度的要求,框架梁柱承受的荷载都比较大,故在材料选用时应优先考虑强度较高的钢材,本工程主梁和柱子采用Q345B 钢材,材料性能应满足《低合金高强度结构钢}(GB/T1591)的要求。

柱采用宽翼缘的H 型钢,梁采用中翼缘的H型钢,据所选梁柱截面可以确定相应截面的几何参数。

2.3 荷载计算(1)恒载计算。

主要考虑屋面、楼面均布荷载,并得到恒载作用下结构的计算简图。

(2)活载计算。

根据《建筑结构荷载规范》得到非上人屋面的活荷载标准值以及各楼层活荷载标准值,进而通过计算,得到了活载作用下的计算简图。

(3)风荷载计算。

根据《建筑结构荷载规范》,已知基本分压w0=0.35kN/m2。

由Wk=βzusuzwo。

可知风荷载标准值。

将风荷载换算成作用于每一层节点上的集中荷载,从而建立风荷载作用下的结构计算简图。

(4)地震荷载计算。

本工程抗震设防烈度为7度,设计基本地震加速度为0.10g,场地类别为Ⅱ类,设计地震分组为第二组,Tk=0.40S,根据底部剪力法公式可得地震荷载作用在每一层节点上的集中荷载,从而得到地震荷载下的结构设计简图。

高层轻型钢结构住宅的设计和研究_0

高层轻型钢结构住宅的设计和研究_0

高层轻型钢结构住宅的设计和研究摘要:在住宅经济高速发展的情况下,结合工程实践对我国高层轻型钢结构住宅的设计和发展展开分析和探讨。

关键词:轻型住宅;钢结构;稳定性;H型钢1城市高层住宅钢结构的优点钢结构是利用钢板、热轧型钢或冷加工成型的薄壁型钢制造而成的,随着高层建筑的发展,政府部门积极采用钢结构的政策和我国钢材总产量的进一步提高,使得钢结构在建筑也中得到了迅速的发展,尤其是在高层住宅建筑中,下面总结钢结构建筑的优点。

(1)强度高、塑性好。

在建筑工程中,钢材与混凝土、砖瓦、木材相比,刚度要大的多,这就能够承受住高层建筑强大的压力,且不会再超载情况下突然断裂,体现出高层住宅建筑的优势;(2)质量好。

随着冶金技术的不断发展,产生了许多复合型的钢材,这些钢材充分发挥了各个成分的作用,提高了钢材的质量,并且缩小了截面的尺寸,更加能适应抗震性要求;(3)自重轻。

与混凝土相比,钢结构的自重很轻,在高层建筑中,如果采用混凝土结构,那么建筑自重很大,对地基和结构受力都产生了很大的影响,对于钢结构来说,在承受同样荷载的情况下,钢结构重量仅为混凝土结构的1/3;(4)抗震性能好。

轻型钢结构建筑,具有整体性好的特点,能够适应强大的动荷载作用,在地震作用下变形能力强;(5)施工周期短。

在轻型钢结构住宅建筑中,型钢都是在工厂预制好了的,运到现场只需要进行组装即可,不需要进行钢筋绑扎、支模等施工工序,同时在混凝土浇筑过程中,不需要进行临时支撑,提高了现场施工速度,缩短了建设周期,节省了造假,提高了经济效益;(6)钢材具有二次利用性,钢结构建筑中使用了大量的钢材,这些型钢需要在工程预制好,同时当建筑寿命达到期限必须拆除时,可以将这些钢材收集起来,进行废旧利用。

2高层轻型住宅设计内容2.1工程概况兴福商业城位于大连市青州街黄金地段,其中高层住宅部分建筑面积约为32300m²,层高3.0m,带有地下室1层,地上28层,建筑檐口标高为87.32m。

浅析小高层钢结构住宅体系及性能研究

浅析小高层钢结构住宅体系及性能研究

浅析小高层钢结构住宅体系及性能研究摘要:现阶段,随着我国社会主义市场经济的飞速发展,以及城市化建设步伐的不断加快,使得建筑行业的发展速度在我国得到了质的飞跃。

其中,小高层钢结构住宅体系在我国得到了越来越多的人关注,因此本文笔者就以小高层钢结构住宅体系的优势性,以及体系和性能进行分析,从而总结相关经验。

关键词:小高层钢结构、住宅体系、性能众所周知,钢结构住宅体系在我国的发展已然步入崭新的时代,在这个背景下,如何提高住宅体系的各项性能,如何确保体系的实用性,这将是工程人员不断给予关注的重点,因此,笔者就以该类型住宅体系的特点进行分析,从而总结出其与一般住宅相比所具备的优势特点,并阐述其实用性能。

1、小高层钢结构住宅优势特点1.1结构的优越性:1.1.1材料之间拥有着合理的同向性,满足力学的要求标准,从而将设计精度最大限度地优化了。

1.1.2所选用的钢材料具备着良好的抗压性能和抗拉性能,而且质量相对较轻,抗剪能力强,可以实现复杂性较高的建筑结构。

当结构之间的梁的高度一样的时候,可以将开间做的大一些。

1.1.3质量轻,面对地震力作用时,反应相对较小,而且具备良好的延伸性能,使得钢结构住宅相比混凝土结构的抗震性能较好。

1.1.4因为制作方法符合工厂化,因此其拥有着相对准确的精度,相对高超的质量。

1.1.5在建造房屋的时候,因为业主随时可能对一些事项提出额外的要求,从而对方案设计造成变化,这事会对工程带来一定的影响,而利用钢结构进行施工则可以有效降低成本投入。

1.1.6钢结构的强度相对较高,而且连接方便,质量轻,加工起来非常的方便,并且利于造型,这便为设计师提供了优越的基础。

1.2经济的优越性:1.2.1结构具备着较轻的质量。

其中,在利用钢结构进行住宅建设的时候,其整体质量要低于钢筋混凝土结构,整体自重小,有利于抗震和地基基础设计,因此能够有效减少在抗震和地基基础设计方面的工程造价。

1.2.2钢结构强度高。

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。

高层钢结构住宅体系设计

高层钢结构住宅体系设计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,正逐渐受到关注和青睐。

钢结构具有强度高、自重轻、施工速度快、绿色环保等优点,为高层住宅的建设提供了新的解决方案。

本文将对高层钢结构住宅体系的设计进行详细探讨。

一、高层钢结构住宅体系的特点1、结构性能优越钢结构的强度高,能够承受较大的荷载,在高层建筑中具有良好的稳定性和抗震性能。

相比传统的混凝土结构,钢结构的自重更轻,减少了基础的负担,同时也为建筑的高度提供了更大的可能性。

2、施工速度快钢结构构件可以在工厂预制,现场进行拼装,大大缩短了施工周期。

这不仅降低了施工成本,还减少了对周边环境的影响,尤其在城市中心区域建设高层住宅时,具有明显的优势。

3、空间布置灵活钢结构的梁柱截面较小,为室内空间的布置提供了更大的灵活性。

可以根据住户的需求,自由分割空间,满足不同的居住功能。

4、绿色环保钢结构可以回收再利用,符合可持续发展的理念。

同时,在施工过程中,产生的建筑垃圾较少,对环境的污染也相对较小。

二、高层钢结构住宅体系的结构形式1、框架结构框架结构是高层钢结构住宅中常见的一种结构形式。

由钢梁和钢柱组成框架,承受竖向和水平荷载。

框架结构的优点是平面布置灵活,缺点是侧向刚度较小,需要设置支撑或剪力墙来提高抗侧力性能。

2、框架支撑结构在框架结构中设置支撑,可以有效地提高结构的侧向刚度。

支撑可以采用中心支撑或偏心支撑的形式。

中心支撑形式简单,受力明确,但在地震作用下容易屈曲;偏心支撑具有较好的耗能能力,能够提高结构的抗震性能。

3、框架剪力墙结构在框架结构中设置剪力墙,可以显著提高结构的抗侧力性能。

剪力墙可以采用钢板剪力墙、混凝土剪力墙或组合剪力墙等形式。

这种结构形式适用于对侧向刚度要求较高的高层住宅。

4、筒体结构筒体结构包括框筒、筒中筒和束筒等形式。

筒体结构具有良好的抗侧力性能,适用于超高层钢结构住宅。

但由于其结构复杂,施工难度较大,成本相对较高。

浅述轻钢结构房建设计

浅述轻钢结构房建设计一、轻钢结构住宅相比于传统住宅,有其突出的优点1.轻钢结构配件制作工厂化和机械化程度高,商品化程度高。

2.现场施工速度快,主要为干作业,有利于文明施工。

3.钢结构建筑是环保型的可持续发展产品。

4.自重轻,抗震性能好。

5.综合经济指标不高于钢筋混凝土结构。

二、结构体系选型1.冷弯薄壁型钢体系构件用薄钢板冷弯成C形、Z形构件,可单独使用,也可组合使用,杆件间连接采用自攻螺钉。

这种体系节点刚性不易保证,抗侧能力较差,一般只用于1~2层住宅或别墅。

2.框架的选择现阶段,在多层钢结构房屋建筑中这种体系的应用相对较广,在纵横向位置都设置为钢框架,门窗的设置有一定的灵活性存在,能够对较大的开间进行提供,为用户二次设计提供便利,与各种生活需求相满足。

钢框架与楼盖的组合作用进行考虑,在低多层住宅中应用时,通常能与抗侧要求相满足。

由于现阶段框架结构大多数为H型钢,很难对弱轴方向柱梁连接的刚度进行保障,所以在设计施工时应进行合理操作。

3.框架支撑体系对于加大风载或地震作用的区域,为了使体系的抗侧刚度得到提升,对轴交支撑或偏交支撑提升的效果较好,该体系属于多重抗侧体系,而且可以将梁柱节点及柱脚节点设计成半刚接、胶接形式,存在简单的施工构造,基础对轴力进行承受,存在较小的提醒,因此被人们所广泛接受。

4.框架剪力墙体系在低多层住宅工程中,能够对传统的剪力墙体系进行应用,例如钢板剪力墙、钢筋混凝土剪力墙。

目前正在研发的一种较为理想的抗侧结构则是空腔结构板,作为一种新型的轻质板材,运用黄纸制成的具有众多等边空腔结构的板状基架,通过浸渍逐渐形成。

该板材能够与钢框架实施可靠连接,从而产生新型剪力墙。

三、多层轻钢结构的设计在多层轻钢结构房屋的设计中,主要结构体系一般有四种:冷弯薄壁型钢体系、框架结构体系,框架支撑体系和框架剪力墙结构体系。

由于框架结构体系可提供较大空间、门窗设置灵活、受力简洁易形成纵横框架,并且框架可与楼盖组合共同抵抗水平荷载作用,因而,在多层轻钢结构中得到广泛应用。

高层钢结构住宅设计

高层钢结构住宅设计随着城市化进程的加速和人们对居住环境要求的提高,高层钢结构住宅作为一种新型的建筑形式,正逐渐受到关注。

高层钢结构住宅具有强度高、自重轻、施工速度快、抗震性能好等优点,为解决城市住房紧张和提高居住品质提供了新的思路。

一、高层钢结构住宅的特点1、结构优势钢结构具有较高的强度和刚度,能够承受较大的荷载,使得建筑物在高度上有更大的发展空间。

同时,钢结构的自重较轻,相比传统的混凝土结构,可减少基础造价。

2、施工效率高钢结构构件可以在工厂预制,然后在现场进行组装,大大缩短了施工周期。

这对于快速满足城市住房需求具有重要意义。

3、抗震性能好钢结构的延性较好,在地震作用下能够吸收和消耗能量,减少地震对建筑物的破坏,保障居民的生命财产安全。

4、空间布局灵活钢结构的框架结构为室内空间的灵活划分提供了可能,满足不同居民的个性化需求。

5、绿色环保钢结构可以回收再利用,减少了建筑垃圾的产生,符合可持续发展的理念。

二、高层钢结构住宅设计的要点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,需要根据建筑物的高度、使用功能、抗震要求等因素综合考虑,选择合适的结构体系。

框架结构适用于高度较低、层数较少的建筑;框架支撑结构通过设置支撑增加结构的抗侧刚度,适用于中等高度的建筑;筒体结构则适用于高度较高的建筑。

2、构件设计(1)钢梁和钢柱钢梁和钢柱是钢结构的主要受力构件,其截面尺寸和形状需要根据荷载情况进行计算确定。

同时,要考虑构件的稳定性和局部屈曲问题,保证结构的安全可靠。

(2)节点设计节点是钢结构连接的关键部位,其设计的合理性直接影响结构的整体性和可靠性。

常见的节点形式有焊接节点、高强螺栓连接节点等,设计时要遵循强节点弱构件的原则。

3、抗震设计(1)地震作用计算根据建筑物所在地区的抗震设防烈度、场地条件等,按照相关规范计算地震作用。

(2)抗震措施采取合理的抗震构造措施,如设置加劲肋、加强节点连接等,提高结构的抗震性能。

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浅析轻型钢结构高层住宅的合理设计
禹飞
(淮北市第二建筑安装有限责任公司,安徽 235000)
摘要:浅析高层住宅轻钢结构体系及设计,并结合实例说明特点和优势。

关键词:轻钢结构体系;高层住宅;特点;合理设计方法
上世纪60年代国外就出现了钢结构高层住宅。

它具有结构合理、空间分割灵活、便于工厂化生产制作、建造周期短、翻改便利、施工时使用场地小、对周围环境污染少和建设成本较低等特点,因而得到广泛应用。

我国此类建设一直受传统砖混结构及钢筋混凝土结构经济耐用思路的排斥,同时受钢材价格、配套新型轻体保温隔热、高强墙体材料还达不到国际标准等原因限制,加上建筑施工队伍科技水平低、素质差,专业工程配套不全,不能适应钢结构施工,使推广该结构住宅发展较慢。

1 高层住宅轻钢结构体系及设计
住宅体系多年沿用“秦砖汉瓦”的旧模式。

该模式陈旧,施工环境难以保证。

钢结构住宅是以工厂化生产的钢梁、钢柱为骨架,配以新型轻体的保温隔热、高强墙体材料作为围护结构,克服了许多传统模式的缺点。

1)结构方案。

高层轻型钢结构住宅常用结构体系为框架结构,按照建筑方案需要可采用悬挂式结构体系。

梁、柱通常选用热轧H型钢,有的柱也采用焊接箱型截面、圆形或方形钢管混凝土截面,梁也可采用组合截面,或为满足大空间的需要,平面的部分区域主梁用析架代替。

2)楼盖体系。

为增强结构抗侧刚度,高层轻钢住宅的楼盖必须有足够的承载力、刚度和整体性,常采用钢筋混凝土组合楼板。

即在钢梁上铺镀铝压型钢板,上层浇筑100-150mm厚混凝土,压型板与钢梁间用栓钉连结,也可采用预应力薄板加混凝土现浇层、普通钢筋混凝土、轻钢密肋梁加现浇钢筋混凝土复合楼板等。

但应保证楼板和钢梁之间的可靠连结。

主梁和次梁的连接一般采用简支等高连接,有时也采用不等高连接。

采用组合楼板时,为了便于铺设压型钢板,主次梁顶面应相差压型钢板厚度的高度,还可以增大建筑净层高。

钢筋混凝土组合楼板的形式的确能满足楼盖在结构构造方面的基本要求,但在屋顶上人、隔热保温方面的技术措施还有待提高。

坡顶屋盖美化
了高层建筑的立面,增加了使用面积的空间,还会带来屋顶隔热、防雨水渗漏方面的改进,但增强整体结构的抗侧刚度还有待探索。

3)支持体系。

为加强其结构住宅侧向刚度,抵抗水平荷载和地震作用,通常用普通型钢或薄壁方钢在墙体平面内布置垂直支撑体系。

按要求可沿纵、横向单向布置或双向布置,支撑与框架铰接,按拉杆或压杆设计。

考虑门窗布置,可采用X型、单斜杆型、人字型、倒人字型,W型、倒W型、门式等形式。

在不影响功能的前提下,平面上支撑应均匀布置,对后五种支撑应验算梁上支撑轴力引起的附加弯矩,还可采用偏心支撑。

能在较小或中等的水平荷载作用下有足够的刚度,而在严重超载(如大地震)时具有良好的延性。

4)围护结构。

为减轻其结构的自重,围护结构多采用轻质填充材料,有时可采用压型钢板加轻质保温层组成的复合墙体,也有再房屋外墙采用既轻质又美观的玻璃幕墙结构。

内墙可采用空心砌块、加气混凝土等轻质填充墙或轻钢龙骨石膏板,现有采用铝合金框玻璃隔断的。

较为理想的围护结构用材如“伊通”(YTONG)加气混凝土等。

其材料比重较小,在抗压强度、块体容重、含水率、收缩抗冻、抗渗、隔声和耐火方面都达到并超过国家标准。

ALC材料与高层轻型钢结构相结合,是解决围护结构的较好途径。

轻型钢结构房屋,其屋面大多采用卷材防水,采用轻质保温材料,使屋面防水隔热质量有保证。

5)基础形式。

其结构房屋基础常用柱下独立基础、条形基础、十字型基础,有时也采用片筏型基础。

独立基础时,应注意各基础相对不均匀沉降对上部结构的影响。

基础梁常用现浇或预制钢筋混凝土结构,有时根据要求也可采用钢基础梁,但通常将埋置在地面下的柱脚和钢梁外包混凝土,主要是防腐。

6)节点构造。

其结构柱多采用焊接工形或箱形截面。

由于工型截面腹板比较薄,故在此弱轴方向与梁的连接多采用铰接,而强轴方向采用刚接形式。

采用刚性连接时受力特性较复杂,通过试验取得较准确的设计数据。

高层房屋钢结构的构件相对较薄,应尽量避免工地现场焊缝连接。

为加强整体刚度,有时将次梁做成连续梁的形式。

7)防火和防腐措施。

钢结构防水主要采用防水涂料、发泡防火漆和外挂防火板等方法。

外露钢结构构件,采用涂料,耐火极限可达1.5h-3h。

隐藏的构件,珍珠岩和蛙石防火喷涂或防火板是经济有效的方法,防火喷涂可实现1.5h的耐火极限,并兼有一定的防腐能力。

暴露钢构件采用耐腐蚀涂料或由底漆和面漆组成的防火油漆防腐。

2 轻钢住宅的设计实例
目前钢结构住宅定位在十一层左右的小高层比较合理,主要理由:①小高层住宅能充分发挥钢结构强度高的材料特性,钢材的力学性能完全得到利用;②与高层相比,它提高了土地的利用系数,综合经济效益好;③在消防等辅助设施上的投资大大降低,综合投资比较适中,有较强的生命力。

实例如下:1)工程概况。

某小高层轻钢结构设计为住宅长42m,宽12m,共12层,楼梯开间为2.7m,其余开间均为3.6m;所有层高为3m。

总建筑面积5990m,采用跃层式布置,设室内楼梯一部,在住宅两端各设楼梯和电梯一部。

为节约投资,电梯每隔一层设一停靠站点,另设一条通长过道将两端的楼梯连接起来。

2)结构体系。

结构形式采用钢框架支撑,结构体系的组成为:竖向体系由楼板和框架梁、柱组成;侧向体系是以竖向贯通的钢支撑为主要抗侧力构件,与楼板、框架梁、柱共同组成。

3)楼面体系。

楼面采用轻钢混凝土组合楼板。

楼板结构分三层,底层为冷轧薄壁矩形方管次梁,间距为800mm-900mm,垂上方向设加筋,间距lm左右,上部铺设混凝土刨花板兼作模板,其上浇注50mm厚细石混凝土,内配钢丝网。

4)围护体系。

外墙及分户墙支撑结构为冷轧薄壁型钢龙骨的钢支架,既作围护墙体的支撑结构,又兼作框架的横向支撑,且每层为闭合体,增强结构体水平方向的整体刚度。

墙体选用轻质复合墙体形式,材料为稻草板和伊通板,外墙饰面为专用外墙保温防水装饰产品。

5)节点连接。

选用原则:①安全、可靠,连接点尽可能选择在各种应力较小处;②用钢量少、经济,优先采用焊接;③施工快速、方便、好操作,减少了拼装工作。

6)结构构件的防火防腐处理。

所有框架梁柱采用STI-A型防火涂料作为梁的防水层。

构件的防腐与防火设计应一并考虑,当采用耐火钢时,还要考虑构件的涂装防腐。

3 结论
①轻型钢结构住宅比传统的建筑模式相比,具有便于工厂化制造,建造周期短、安全可靠、施工简便、空间分割灵活,容易满足建筑学的要求,并有较大的潜在力和市场需求,可拉动相关产业。

②随着冶金事业的发展,结构用钢的品种和质量也有了较大的发展,在住宅建设中可以使用低合金高强度结构用钢材,对高层轻钢结构住宅的用钢量和造价能大幅度降低。

③若使用无机房电梯,则十二层左右的轻型钢结构小高层住宅更具有综合比较经济优势,使该类住宅有更强
的市场生命力。

④按建设部要求组织设计、施工、材料诸方面的专业规范、规程编写是推广轻型钢结构住宅设计和应用的重要一步。

参考文献
[1]中华人民共和国国家标准.冷弯薄壁型钢结构技术规范(GBJ18-87)
[2]赵熙元.建筑钢结构设计手册.北京:冶金工业出版社,1995
[3]陈琢如.我国高层钢结构房屋及用钢概况.钢结构,1996(2)
[4]汪一骏等编.轻型钢结构设计手册.北京:中国建筑工业出版社,1996。

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