多層輕鋼結(jié)構(gòu)的住宅設(shè)計(jì)分析

龔紅雪

摘 要 近幾年以來，我國的鋼產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，現(xiàn)在已經(jīng)完全從限制用鋼過渡到提倡用鋼的階段。現(xiàn)在，多層輕鋼結(jié)構(gòu)已經(jīng)在住宅設(shè)計(jì)中得到了廣泛的應(yīng)用。因此，對多層輕鋼結(jié)構(gòu)的住宅設(shè)計(jì)開發(fā)已經(jīng)成為了建筑工程中的一項(xiàng)重要任務(wù)。但是，對于多層輕鋼結(jié)構(gòu)的研發(fā)使用還處于初期階段，在實(shí)際的設(shè)計(jì)過程中也存在著一些問題。所以，我們要盡快的解決多層輕鋼結(jié)構(gòu)在住宅設(shè)計(jì)中的問題，保證住宅設(shè)計(jì)的順利進(jìn)行。本文主要對多層輕鋼結(jié)構(gòu)的住宅設(shè)計(jì)進(jìn)行詳細(xì)的分析。

關(guān)鍵詞 多層輕鋼結(jié)構(gòu) 住宅設(shè)計(jì) 分析

中圖分類號：TU391 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

我國的多層輕鋼結(jié)構(gòu)已經(jīng)發(fā)展了20多年，但是受到經(jīng)濟(jì)因素與科技因素的雙重影響，我國的輕鋼行業(yè)發(fā)展也受到了一定的制約。因此，我們要加強(qiáng)對其的研究力度，使得多層輕鋼結(jié)構(gòu)在住宅設(shè)計(jì)中發(fā)揮更大的作用。輕鋼建筑也叫做輕型鋼結(jié)構(gòu)建筑，而多層輕鋼住宅就屬于其中的一種。多層輕鋼結(jié)構(gòu)的住宅體系有許多種，例如，純鋼框架體系、偏心支撐體系、中心支撐體系等等。與傳統(tǒng)的住宅相比，多層輕鋼結(jié)構(gòu)的住宅設(shè)計(jì)有許多的突出優(yōu)點(diǎn)，施工的速度快，抗震性能較強(qiáng)，與鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的建筑工程相比其經(jīng)濟(jì)效益更高，此外，多層輕鋼結(jié)構(gòu)的建筑屬于環(huán)保節(jié)能型的，這樣的住宅設(shè)計(jì)有利于可持續(xù)發(fā)展的進(jìn)行。

1多層輕鋼結(jié)構(gòu)體系的選型

常用的結(jié)構(gòu)體系主要分四種。第一，框架體系，是住宅設(shè)計(jì)中應(yīng)用最廣泛的結(jié)構(gòu)之一。通過鋼框架的設(shè)置，使得門窗的設(shè)計(jì)變得更加的靈活，空間范圍也相應(yīng)的變大，可以滿足住宅用戶的各種需求。此外，即使鋼框架在住宅中的應(yīng)用前景比較的廣闊，但是因?yàn)殇摽蚣苤饕荋型的鋼，連接的強(qiáng)度很難保證，所以在實(shí)際的施工中也需要謹(jǐn)慎進(jìn)行。第二，框架支撐體系。這種體系在環(huán)境比較差的住宅區(qū)域中，提高了偏交支撐的效果，大大的增加了體系的抗側(cè)強(qiáng)度。此外，框架支撐體系的施工結(jié)構(gòu)較為簡單，自重力輕，受到了許多住宅設(shè)計(jì)人員的喜愛。第三，冷彎薄壁型鋼體系。此體系可以冷彎成Z形或C形構(gòu)件，不僅能組合使用，也可以單獨(dú)來用。但是此體系的抗側(cè)性不強(qiáng)，其節(jié)點(diǎn)的強(qiáng)度也不高，因此只能用于較低的住宅區(qū)。第四，框架剪刀墻體系。比如鋼板剪刀墻等傳統(tǒng)的框架剪刀墻體系，大多應(yīng)用于底層的住宅區(qū)。現(xiàn)階段研發(fā)出來的空腔結(jié)構(gòu)板是一種輕質(zhì)的材料，抗側(cè)力比較好，因此其應(yīng)用也比較方便。

2多層輕鋼結(jié)構(gòu)的主要構(gòu)件設(shè)計(jì)

2.1鋼柱

我國的多層輕鋼結(jié)構(gòu)住宅設(shè)計(jì)大多是開間，框架柱可以承受住一定的彎矩，此外，也要對強(qiáng)柱弱梁的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行研究。但是在現(xiàn)階段我們主要采用的是H型鋼或者I字型鋼，這些材料的使用非常的浪費(fèi)，所以面對軸壓過大的并且梁截面過于高的那些框架柱可以使用鋼管柱和方鋼管混凝土柱。就后者來說，我們不但要保證其橫截面的受力均勻，還要對框架的強(qiáng)度有所增強(qiáng)，達(dá)到防火的效果，并且保證多層輕鋼結(jié)構(gòu)損壞時(shí)柱體可以保持完整性。所以，在住宅設(shè)計(jì)的過程中，方鋼管混凝土柱的使用是十分合理的。我們也應(yīng)該對柱體的連接問題給與高度的重視。

2.2樓蓋

樓蓋結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)是多層輕鋼結(jié)構(gòu)住宅設(shè)計(jì)中的重要部分，因?yàn)闃巧w結(jié)構(gòu)起著和側(cè)力結(jié)構(gòu)的空間相協(xié)調(diào)的作用。此外，在抗震這一方面上，我們還可以使用一些相應(yīng)的技術(shù)讓樓板自身的重量得到降低。在樓蓋結(jié)構(gòu)的選擇上，最常用的是一種組合型鋼板，另外還有疊合板和現(xiàn)澆鋼筋混凝土板等。此外，為了減少樓層的高度，使得空間能夠有所增加，組合扁梁樓蓋也是我們選擇的一個(gè)方面。

2.3支撐體系

支撐體系主要分為兩種，其一，分軸交支撐，抗震能力不強(qiáng)；其二，偏交支撐，這種支撐體系在強(qiáng)大的震力下能夠起到吸能耗能的作用，并且方便了對門窗洞的設(shè)置工作，但是目前為止，其應(yīng)用的范圍還沒有得到一定的擴(kuò)展。實(shí)踐證明，在一些特定的住宅環(huán)境下，支撐體系可以選擇偏交支撐。對于剪切型耗能梁段，加勁肋的設(shè)計(jì)可以按照下列的公式：

2.4節(jié)點(diǎn)的抗震設(shè)計(jì)

在節(jié)點(diǎn)抗震設(shè)計(jì)中，通常對框架節(jié)點(diǎn)進(jìn)行設(shè)計(jì)，而常用的設(shè)計(jì)方法不能夠滿足抗震的基本要求，這就使得一些高烈度的地區(qū)存在一定的安全隱患。所以，我們可以對這一設(shè)計(jì)進(jìn)行改善，把翼緣加焊蓋板，加寬梁端的翼緣等，最終使得節(jié)點(diǎn)的抗震設(shè)計(jì)趨向于完善化。

3小結(jié)

通過對多層輕鋼結(jié)構(gòu)的住宅設(shè)計(jì)分析，從中我們了解到，多層輕鋼結(jié)構(gòu)在住宅的設(shè)計(jì)過程中起到了廣泛的作用，它不僅是先進(jìn)生產(chǎn)力的代表，而且還具有抗震能力強(qiáng)、施工過程簡單、自重輕、占地面積小等優(yōu)勢，并且與建筑工程中的混凝土材料相比，多層輕鋼還具有良好的環(huán)保節(jié)能優(yōu)勢。由此可見，多層輕鋼結(jié)構(gòu)在住宅設(shè)計(jì)中的應(yīng)用會變得越來越廣泛，其發(fā)展前景也會越來越可觀。

參考文獻(xiàn)

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