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曩实用技能。
建筑钢结构体系选择技术分析。
陈德发。一。
大兴安岭建筑安装工程有限责任公司）
架结构体系，若不满足侧移要求，适当加一些支撑。主梁采用焊接工。
概述。过去，我国钢材年产量较低，建筑行业一直限制钢材的使用，提。
倡大力发展混凝土结构和混合结构，因此民用钢结构一直发展缓慢。８ｏ年代以后，随着经济发展的需要，我国开始引进钢结构房屋，以门式刚架为主，主要用于工业厂房、库房和一些公共设施。多层轻钢结构采用钢骨架和轻质围护结构，自重轻，对地质条件要求低。
另外，钢结构构件标准，适合工厂化生产，现场安装，湿作业少，施工占用场地少，速度快。本文在对已有的示范工程分析比较的基础上，本着寻求受力合理、用钢量低的原则，对多层民用建筑中的结构体系进行了分析，以供参考。
二、结构方案。
形截面，柱采用焊接箱型截面。框架的横向和纵向梁柱按刚性连接设计，现场采用摩擦性高强螺栓和焊接连接，次梁为工字型截面单跨简支梁。外墙正立面为２４０厚瓷砖饰面的混凝土砌块，主要隔断内墙为２００厚混凝土砌块，次要内墙为轻钢龙骨石膏板轻质隔墙。
楼盖采用钢一混凝土叠合板组合楼盖，设计主次梁时充分考虑楼盖与钢梁的组合作用。
．计算参数及计算软件本工程设计主要依据国家有关设计规程、规范，所有梁柱均采用ｑ３４钢，基础和负弯距受拉钢筋为ｆｉ级，楼板及分布筋ｉ级，楼板混凝土标号为ｃ４０
结构上作用活荷载包括楼面活荷、风荷和**作用，横荷载包。
．结构体系的选择结构体系的选择，不仅要从满足建筑的使。
用功能出发，节约投资考虑，更主要的是取决于建筑的高度，即取决于建筑层数的多少。建筑层数越多，高度越高，则由于风力或**力引起的侧向力就越大，建筑物必须有相应的刚度来抵抗侧向力。因此，随着建筑层数的不断增加，结构体系也就需要不断的发展。
目。括楼板和墙体自重，均按《建筑结构荷载规范取用，梁柱。
９重按实际重量取用；基本风压按北京地区０．３取用；设计。
**烈度为８度，ｌｉ类场地。
计算软件采用通用有限元软件ａｎｓ它是融结构、流体、电场、磁场、声场分析于一体的大型软件包。主要利用ａｎｓ软件提供的结构静力分析模块，采用三维ｂｅａ梁单元和ｓｈｅ壳单元。
前，多层和小高层钢结构建筑常用的结构体系有以下几种。
并按照《钢结构设计（１）纯框架结构体系。纯框架结构体系在**区一般不超过１５按空间模型进行计算载荷引起的位移和应力，层。框架结构的平面布置灵活，可为建筑提供较大的室内空间，且结规范》验算构件的强度、刚度、整体稳定和局部稳定性。
同时采用通。
构各部分刚度比较均匀。框架结构有较大的延性，自振周期较长，因用结构分析软件ｓａｐ进行结构复验计算分析。
．计算工况既及说明计算时考虑以下主要的３种工况：１＿而对**作用不敏感，抗震性能好。但框架结构的侧向刚度小，由于。
恒荷＋１．活荷、１．恒荷活荷＋风荷）以及**作用。侧向位移大，易引起非结构构件的破坏，因此不宜建的太高。３至１８层采用振《２）框支结构体系。
纯框架在风、**荷载作用下，侧移不符合要在计算**作用时，１２层以下采用底部剪力法，１
求时，可以采用带支撑的框架，即在框架体系中，沿结构的纵、横两个方型叠加法，考虑前５个自振周期。
向布置一定数量的支撑。在这种体系中，框架的布置原则和柱网尺寸，基本。
四、计算结果及分析。
．层数对结构体系及平面布置的影响３至６层建筑物的设计上与框架体系相同，支撑大多沿楼面中心部位服务面积的周围布置，是由竖向荷载控制着结构布置和构件截面尺寸的选择，由于其侧移沿纵向布置的支撑和沿横向布置的支撑相连接，形成—个支撑芯筒。
３）框架剪力墙结构体系。在框架结构中布置一定数量的剪力墙很容易满足，为了节省钢材，可以抽去靠近走廊的一排柱子，每榀刚。
可以组成框架剪力墙结构体系，这种结构以剪力墙作为抗侧力结架布置３根柱子。
随着层数的增加，尽管竖向荷载仍对结构设计产生着重要影构，既具有框架结构平面布置灵活、使用方便的特点，又有较大的刚。
度，可用于４０至６０层的高层钢结构。响，但水平荷载却起着决定性的因素，控制着构件截面的选择。此时，为。
．楼面结构多层轻钢建筑楼板必须有足够的刚度、强度和整了满足侧移要求，要么保持３排柱子布置不变，增大柱子截面尺寸；要。
体稳定性，同时应尽量采用技术和构造措施减轻楼板自重，并提高施工速度，组合楼盖是常用的楼盖之一。到目前为止，组合楼盖主要有以下三种形式：（１压型钢板组合楼盖，其下表面凹凸不平，在民用建筑中需做吊顶，造价较高；（２现浇整体组合楼盖，其整体性能好，但需要支模板，施工速度慢；（３钢一混凝土叠合板组合楼盖，其整体性好，还能节省支模和吊顶的费用。
在组合楼板的应用中，为使楼层高度减到最小，提供更大的无柱空间，现在的趋势是把楼板和钢梁合为—体，形成组合扁梁楼盖。
．支撑和剪力墙形式多层框架钢结构体系的侧向刚度较弱，随着层数的增加，为了抵抗水平**作用，减小层问错移，常在墙体。
么改３排柱子为４排。两种方案分析比较发现改为４排柱子更为经济。
当房屋层数达到１５层时，其顶点位移和层间位移已经非常大，欲满足设计要求，仅仅靠增大柱截面已经不经济了，这时沿横向和纵向在边跨和中跨适当的布置一些支撑反而更节省钢材。
．主要构件的截面尺寸根据计算分析结果，对梁和柱截面规。
格尺寸进行了优化和归并，以节约钢材和减少构件种类，３至侣层。
的梁柱截面。随着层数的增多，为了满足侧移要求，柱截面增加很多，整个设计和截面的尺寸由侧移控制。当增加到１５层时，还必须适当布置一些支撑，这时结构侧向刚度突然增大，**作用也增大。
很多，柱的受力加大，整个设计由柱的稳定控制。
．３至１８层的单位用钢量为了比较用钢量与层数的关系，我内布置垂直支撑，为了方便门窗开洞，支撑形式可以灵活采用，如ｘ
型、单斜杆型、ｋ型、ｍ型、ｗ型、ｖ型和人型等。建议多采用偏心支们对各层的单位用钢量进行了统计，其中１５—层包含了支撑的撑，因其在**作用下具有较好的延性和耗能性能。用钢量。
随着层数的增加，用钢量增加很多，特别是增加到了１５层。
这时不仅柱的用钢量有所增加，支撑也使用钢量增加不少。为了剪力墙按其材料和结构的形式可分为钢筋混凝土剪力墙、钢筋时，此时单位用钢量混凝土带缝剪力墙和钢板剪力墙等。钢筋混凝土剪力墙刚度较大，便于比较，对于１５—层不加支撑也进行了计算， 左右，ｂ：
支撑更不经济。**时易发生应力集中，导致墙体产生斜向大裂缝而脆性破坏。为为６５～避免这种现象，可采用带缝剪力墙。
钢板剪力墙是以钢板做成剪力。
墙结构，与钢框架组合，起到刚性构件的作用。
三、工程实例分析。
五、结论。本文通过对各种方案的分析比较发现，３—层设计由竖向荷载。
来控制，采用三排柱布置纯框架比较经济 ７—层竖向荷载和水平。
采用四排柱布置的纯框架用钢量较为节省而对于１．工程概述分析以典型的办公楼布置为基础，平面尺寸为荷载作用都很显著，水平荷载作用占主导地位，适当增加一些支撑，增大整个基本柱网尺寸为跨度为６ｍ，柱距为１５一侣层，．２内走廊宽２．４层高为３．２层数考虑３至１８层。采用钢框结构的抗侧力刚度，比单纯靠梁柱的受弯来抵抗水平位移更为经济。
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