從設(shè)計角度分析鋼結(jié)構(gòu)住宅體系的特點,介紹異型鋼柱住宅項目的設(shè)計思路。針對框架結(jié)構(gòu)采用不同阻尼比、基礎(chǔ)方案等問題進(jìn)行數(shù)據(jù)對比分析;總結(jié)設(shè)計中常見問題注意事項;對設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)提出不同意見。
一、鋼結(jié)構(gòu)住宅體系選擇
從已建成的鋼結(jié)構(gòu)住宅來看,主要有:
1)薄壁型鋼組合墻板形式;
2)純框架形式;
3)框架支撐形式;
4)型鋼混凝土組合形式;
5)鋼框架-混凝土抗震墻形式等等。
二、設(shè)計細(xì)節(jié)的問題
1、 整體計算時選取合適的結(jié)構(gòu)阻尼比根據(jù)抗震規(guī)范要求,除專門規(guī)定外,建筑結(jié)構(gòu)的阻尼比應(yīng)取0.05,當(dāng)阻尼比不等于0.05時,地震影響系數(shù)曲線應(yīng)進(jìn)行修正。
2、剛接柱腳設(shè)計
常見柱腳分埋入式、外包式、外露式。在住宅設(shè)計中多采用外露式,相比其它兩種方式,其現(xiàn)場安裝、定位方便。在設(shè)計時應(yīng)注意,柱腳的剛度是靠底板的彈性變形或塑性變形來實現(xiàn)的,這就意味著整個結(jié)構(gòu)變形包括鋼結(jié)構(gòu)本身變形及底板受拉變形后引起的整體變形,如在分析內(nèi)力時視外露式為剛性柱腳,設(shè)計中要考慮層間位移角限值要有一定的富裕,同時應(yīng)考慮底層鋼柱彎矩反彎點下移引起的柱頂彎矩增大。
插入式柱腳構(gòu)造相比埋入式更簡單,大部分書籍認(rèn)為可靠性不如埋入式,建議用于單層鋼結(jié)構(gòu)廠房,不適合高層建筑鋼結(jié)構(gòu)。
3、樓板設(shè)計
樓板有預(yù)制樓板、現(xiàn)澆樓板、組合樓板、鋼筋桁架樓板、疊合樓板等。采用預(yù)制樓板時應(yīng)考慮預(yù)制板由于溫度變化、荷載分布等原因,造成樓板接縫處開裂形成的單側(cè)翼緣附加彎矩影響,即鋼梁平面內(nèi)整體抗彎應(yīng)力與翼緣平面外抗彎應(yīng)力雙向組合后要滿足折算應(yīng)力限值,有些項目將樓板擱置在下翼緣上尤其要注意這個問題。壓型鋼板組合樓蓋在鋼結(jié)構(gòu)住宅中應(yīng)用很多,整體分析時要考慮組合板的各向異性對框架梁的影響,包括根據(jù)樓板設(shè)置情況確定連續(xù)板或簡支板、傳力路徑是單向還是雙向、組合鋼梁是按強(qiáng)邊還是弱邊組合造成的剛度差異;樓板設(shè)計時要避免集中單向布置樓板,使結(jié)構(gòu)體系形成橫向或縱向承重,做到合理布置組合樓板,盡量形成雙向承重結(jié)構(gòu)。
4、梁柱剛性連接設(shè)計
梁柱間剛性連接計算可按常用設(shè)計法或全截面受彎設(shè)計法進(jìn)行,當(dāng)鋼梁翼緣的抗彎承載力大于整個截面承載力的 70%時,可采用常用設(shè)計法進(jìn)行設(shè)計,小于 70%時,應(yīng)采用全截面抗彎設(shè)計法,在住宅設(shè)計中,鋼梁多屬于前者,常用設(shè)計法計算原則為翼緣和腹板分別承擔(dān)彎矩和剪力,普遍認(rèn)為計算容易,結(jié)果偏于..。
三、設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的問題
1.“輕型”鋼結(jié)構(gòu)概念問題
2.多高層鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計區(qū)別
3、《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》
四、設(shè)計鋼結(jié)構(gòu)住宅應(yīng)尊重住宅使用的根本要求
鋼結(jié)構(gòu)住宅是今后發(fā)展的一個重要方向,但鋼結(jié)構(gòu)僅僅是建筑中承重體系、服務(wù)部分,它不是建筑使用中的主要成分,鋼結(jié)構(gòu)住宅設(shè)計首先要遵循住宅建筑設(shè)計的一般原則,然后才是發(fā)揮鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢,單純突出鋼結(jié)構(gòu)而不考慮生活的舒適性、不能滿足人文要求的鋼結(jié)構(gòu)住宅項目是沒有市場的。對于鋼結(jié)構(gòu)住宅不能因為要推廣鋼材在建筑中的應(yīng)用而簡單、強(qiáng)行在住宅結(jié)構(gòu)中使用,這樣作對推廣鋼結(jié)構(gòu)住宅沒有實際意義。相對而言公建、體育場館、工業(yè)廠房等是鋼結(jié)構(gòu)在建筑中.能發(fā)揮其特長的領(lǐng)域,近年來,我們已經(jīng)深刻感覺到這種應(yīng)用變化。