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輕型房屋鋼結構的設計與應用研究
作者:  來源:   時間:2014年02月25日
  輕型鋼結構多層房屋中最常用的結構體系為框架結構,根據建筑方案的需要有時也采用懸掛體系。梁柱多為軋制或焊接工形截面,有時柱也可采用箱形截面。由于受到我國型鋼品種和供應的限制,目前主要采用焊接構件??蚣芙Y構平面布置靈活,各部分剛度比較均勻,構造簡單,易于施工。其自振周期較長,自重較輕,對地震作用不敏感。但其側向剛度小,側向位移難以控制。對于一些設有電梯的多層房屋,為增強側向剛度,結合其電梯井的布置,還可以采取框架——抗剪桁架體系或框架——剪力墻(通常為鋼板剪力墻)結構體系。

  樓蓋體系
  多層房屋鋼結構的樓板必須有足夠的承載力、剛度和整體性。當前較常采用的是在鋼梁上鋪設壓型鋼板,再澆注100——150mm的鋼筋混凝土板,即壓型鋼板組合樓板,壓型鋼板與鋼梁之間用栓釘連接。另外還可用預應力薄板加混凝土現澆層或一般鋼筋混凝土樓板,此時應保證樓板和鋼梁之間的可靠連接。設計時如考慮鋼梁和樓板的組合作用,可顯著提高梁的承載力和整體穩定性,并有效降低梁高。主梁與次梁的連接一般為簡支等高連接,有時也做成不等高連接,如采用壓型鋼板組合樓板時,為便于鋪設壓型鋼板,主次梁頂面相差壓型鋼板厚度,同時還可以增大建筑凈層高。

  圍護結構
  為了減輕多層房屋鋼結構的自重,圍護結構多采用輕質材料。外墻墻體多采用輕質填充材料,如空心砌塊、加氣混凝土等,有時可采用壓型鋼板加輕質保溫層組成的復合墻體,也有很多房屋外墻采用輕質美觀的玻璃幕墻結構。內隔墻可采用空心砌塊、加氣混凝土等輕質填充墻或輕鋼龍骨石膏板,目前也有采用鋁合金框玻璃隔斷的。

  對輕型鋼結構房屋來說,傳統的油氈加瀝青的屋面防水層很不經濟,現大都采用卷材防水。屋頂也掘棄了傳統的水泥砂漿找平層和焦渣保溫層,而采用輕質保溫材料,如JQN板、聚乙烯混凝土板等,可根據要求做成變厚度而取消屋面找平層。-基礎形式 多層輕鋼房屋基礎常用柱下獨立基礎、條形基礎、十字形基礎,有時也可采用片筏基礎。采用柱下獨立基礎時,應注意各基礎相對不均勻沉降對上部結構的影響?;A梁常用現澆或預制鋼筋混凝土結構,有時根據要求也可采用鋼基礎梁,但通常將埋置在地面以下的柱腳和鋼梁外包混凝土,以解決防腐問題。

  節點構造
  多層房屋鋼結構柱多采用焊接工形或箱形截面。由于工形截面腹板比較薄,故在此弱軸方向與梁的連接多采用鉸接,而強軸方向采用剛接形式。有時還可采用半剛性連接,但其受力特性較復雜,往往通過試驗來取得較準確的設計數據。同時多層房屋鋼結構的構件相對較薄,應盡量避免工地現場焊縫連接。為了加強結構的整體剛度,可以把次梁做成連續梁的形式。

  防火和防腐措施
  我國的鋼結構防火主要采用防火涂料、發泡防火漆和外包防火層等方法。對于外露的鋼結構構件,如樓梯等多用涂料和漆料,采用10——40mm厚的涂料,耐火極限可達1.5——3h,而發泡漆的耐火時間一般為0.5h.對隱藏的構件,珍珠巖和蛭石防火噴涂或防火板是經濟有效的方法,30——40mm厚的噴涂可實現1.5h的耐火極限,并兼有一定的防腐能力。暴露鋼構件一般采用耐腐蝕涂料或油漆防腐,由底漆和面漆組成。目前防腐涂料的有效期為10——20年,所以要定期重新涂刷。鍍鋅壓型鋼板本身具有一定的防腐能力,在用于樓蓋時可借助于防火涂料解決防腐問題,但用于屋面和外墻面時還要涂以有機涂料,增加其耐久年限。
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