浅谈多层钢结构住建设中的主要构件设计
关于多层钢结构住宅结构设计体系综述
关于多层钢结构住宅结构设计体系综述摘要:多层钢结构住宅一般采用装配式结构,其优势是施工速度快,建筑布局限制小。
其结构都是由多层水平的楼板、梁和竖向的柱、墙等组成。
主要的竖向荷载首先传给楼板,楼板再传给梁,然后每层的楼面荷载通过梁以及梁上的填充墙荷载传给竖向的柱、墙等构件,而柱、墙等构件除了把从上至下的荷载传给基础之外,还承担着风力和地震力的荷载。
因而随着建筑高度的变化,其组成方式、受力变形特性及结构体系会有明显的变化。
框架、剪力墙及筒体是结构中抵抗竖向及水平荷载的基本单元,由它们及其变体组成了各种结构体系,如框架结构体系、框架一支撑结构体系、框架一筒体结构体系、错列桁架结构体系等。
关键词:钢结构住宅结构设计钢框架结构钢柱和钢梁一般采用H型钢,也有把钢柱做成钢管混凝土柱或者是劲性柱(外包混凝土的型钢柱)的。
在多层钢结构住宅的结构形式的选择上,主要综合考虑它们工业化装配、结构的力学性能、建筑发挥的自由度、施工速度、建筑造价的经济性等几个方面。
对于钢结构而言,结构抗侧力性能是结构整体性能的重要因素,决定着结构的选型和用钢量。
下文主要论述目前我国主要的几种抗侧力体系。
1 钢框架结构体系1.1 体系简介1)框架体系是指沿房屋的纵向和横向均采用框架作为承重和抵抗侧力的主要构件所形成的结构体系。
2)地震区的建筑采用框架体系时,纵、横向框架梁与柱的连接一般采用刚性连接,某些情况下,为加大结构的延性,或防止梁与柱连接焊缝的脆断,也有采取半刚性连接构造。
3)框架的杆件类型少,构造简单,施工周期短,对于层数不太多的楼房,框架体系是一种应用较多的结构体系。
1.2 结构优缺点结构设计理论成熟,设计施工简单,结构各部分刚度比较均匀,自震周期较长,对地震作用不敏感。
节点构造简单。
但是在抗震设防烈度较高地区,其抗侧刚度较小,水平位移较大。
为满足水平位移的要求,会导致梁、柱截面急剧增大,用钢量明显多于其他的结构形式,造价太大,不适合推广建造,从而导致经济指标无法满足市场推广的要求。
多层轻型房屋钢结构的设计与应用研究
多层轻型房屋钢结构的设计与应用研究摘要:近年来,钢结构在各种工业与民用建筑中广泛的使用,为推动轻型钢房屋建筑起到了积极的作用。
但同时在多层轻型房屋钢结构的设计应用中也存在一些问题。
该文阐述了多层轻钢结构住宅常用的结构体系及主要构件的设计,对目前存在的问题作了一定的探讨并指出发展方向。
关键词:房屋钢结构设计研究国家经济建设的快速发展,钢铁产量增加,钢结构的发展和应用带来了前所未有的机遇。
除国内各种钢结构工业建筑,钢结构,钢结构桥体育场,一个大型机库建设,建成,建成了一批如深圳地王大厦,上海金茂大厦,大连大厦30高层钢结构建筑。
在这期间,与轻钢结构的发展最快,最受欢迎的。
轻型钢结构应用于各种工业与民用建筑的结构,是主要形式的波纹拱壳屋顶结构,框架结构,美观,款式新颖,耗钢量低、建设周期短、大业主的欢迎。
1、多层轻型房屋钢结构建筑的设计,轻钢结构多层房屋中最常用的结构体系为框架结构,根据施工方案的需要,有时也用来悬挂系统。
用于轧制或焊接工字梁柱,有时也可采用箱形截面柱。
由于中国的钢材品种和供应的限制,主要用于焊接组件。
框架结构平面布置灵活,柱尺寸淘汰小(一般6~9米),刚度是比较均匀的,并具有结构简单,施工方便。
自然周期较长,重量轻,地震作用不敏感。
但其横向刚度,横向位移难以控制。
一些电梯的多层房屋,加强横向刚度,结合其电梯轴的安排,也可以采取的框架-剪力桁架和框架剪力墙(通常是钢板剪力墙结构体系)。
1.1支撑体系为加强支持系统多层住宅钢结构的横向刚度,抵抗风荷载和地震作用,通常是由一个渠道或角度的墙平面布置的垂直支撑系统。
根据要求可沿纵向,横向单向或双向版面布局。
该支架与机架铰接,压杆或酒吧的设计。
考虑到门窗的布局,可以使用类型,单斜杆式,字,倒人字形,瓦特,瓦特式,门式等多种形式,如在地震具有良好的能量吸收性能的能量耗散,偏心支承。
在不影响建筑功能的前提下,在支持平面应均匀排列。
对五种支撑梁检算后支撑轴力引起的附加弯矩。
多层钢结构住宅的结构设计分析
多层钢结构住宅的结构设计分析摘要:随着我国经济的不断发展,人民生活水平的不断提升,现代社会对于住宅有了更高的要求,住宅不再只是发挥居住的功能,同时还要满足居民的多样化需要。
其中钢结构住宅设计成为推动住宅产业兴起的新型技术,并且逐步成为人们关注的焦点。
本文主要介绍多层钢结构住宅的结构,并进行简单的设计分析。
关键词:多层钢结构住宅结构设计一现状分析在现代社会中,经济取得了高速的发展,人民的生活水平和生活质量有了极大地改善,但是我们在获取财富,推动时代进步的同时,却也给整个环境造成了严重的污染,生态环境遭受了巨大的破坏。
所以,现在人们提出绿色发展观念。
改善经济的增长模式。
在建筑业中,人们一直渴望采取一种新的技术既能满足社会居民的需求又能实现绿色建筑的构想。
钢结构技术的出现和发展满足了人们的愿望,这种技术的应用不仅在设计施工和使用过程中展现自身的优势,同时也能有效地减少之前混凝土建筑产生的环境污染和垃圾废弃物,可谓是一举两得。
在国外钢结构住宅设计应经有了很大的发展,国外有将近一半的高档建筑采用钢结构,就亚洲范围来说,日本和韩国的钢结构技术也是取得了很大的进步。
中国是世界上最大的产钢大国,相应的炼钢技术也得到了完善。
并且我国的建筑业在近些年来呈现出迅速增长的态势,所以钢结构住宅在我国有非常理想的发展前景。
虽然现在我国在这方面和国外有很大的差距,我国的住宅还是以混凝土为主要的结构形式,但是政府的相关部门已经采取了很多措施来加快推进我国钢结构住宅的发展。
并且在之前十一五计划中扩大民用建筑用钢被建筑部确定为新世纪住宅发展的重点。
所以我们相信只要能够积极的开发和应用钢结构,努力研究相应的设计技术,我国的钢结构住宅业将会取得长足的发展。
二结构设计分析我们现在就多层钢结构住宅的结构设计中的相关问题进行分析。
具体的内容主要包括涉及设计结构的选择和设计过程的注意要点。
结构选择。
结构的选择对于整个建筑有着重要的影响,只有清楚地了解各种结构体系的特点和内容,才能更好地进行选择,更好地发挥钢结构的优势。
简析多层钢结构模块建筑结构设计
简析多层钢结构模块建筑结构设计摘要:模块化建筑是实现工业化的一种新兴建筑结构形式。
针对多层钢结构模块框架建筑结构,结合具体工程,在结构体系构建中,发现由于构建和节点较多,受力效果不理想。
为了进一步更好的了解多层钢结构设计,本文以多层钢结构模块与钢框架复合建筑结构入手,通过分析其结构体系、构建和节点,对其结构进行设计和研究,以期为多层钢结构模块与钢框架复合建筑结构设计提供参考性建议。
关键词:多层钢结构;模块;建筑结构设计引言:在多层钢结构和钢框架复合建筑的设计阶段,借助于计算机软件需要对建筑结构体系、构件和节点等方面进行重点设计,为后期选购钢材、构件连接和平衡节点受力关系提供必要的参考。
本文以某建筑工程为例,首先对建筑刚结构各个部分的具体设计内容进行简要概述,随后通过构建结构计算模型,对设计结果的可行性进行了模拟与论证。
最后综合对比了结构模块建筑和传统钢框架结构的异同点,为下一步钢结构模块框架的推广应用积累了丰富经验。
一、工程概况某市拟建的某公寓楼总建筑面积1865.9m2,建筑层数为6层,建筑高度16.5m,均为标准层,层高为2.8m,设有地下停车场,高3.6m,属于多层建筑,是钢结构模块与钢框架复合结构体系结构形式。
二、结构体系的设计对某市某拟建公寓楼的结构体系设计分为两方面,在该公寓楼建筑中,考虑到地下停车场空间较大,建筑高度有3.6m,且独栋公寓楼六层设计相同,因此,最终选定对楼层设计为结构体系为钢结构模块与钢框架复合结构体系;对地下车库设计为传统钢框架结构。
在对该公寓结构体系进行设计的过程中,需要考虑两个方面,一是钢结构模块尺寸设计;二是钢框架结构设计。
(一)钢结构模块尺寸设计根据国家相关道路运输大型建材规定以及考虑到对拟建公寓楼具体施工要求,对模块单元的长度、高度进行相关限制,模块单元的宽度一般为2m-3m,高度为3m-4m。
(二)钢框架设计由于该公寓楼钢框架分为地面建筑和地下车库,因此钢框架设计选择上也相应分为两个部分。
浅析多层建筑钢结构的设计与施工
浅析多层建筑钢结构的设计与施工摘要:钢结构住宅体系区别于传统体系住宅的内容主要是指主体钢结构体系、外围护墙和内隔墙体体系以及楼板体系。
多层钢结构住宅一般采用装配式结构,其优势是施工速度快,建筑布局限制小。
其结构都是由多层水平的楼盖和竖向的柱、墙等组成。
开发、生产新型钢结构住宅体系替代现有砖混结构的新型建筑结构体系有着重要意义。
本文针对建筑钢结构的施工技术进行了论述,以供参考。
关键词:钢结构多层建筑设计施工钢结构与其它结构相比,在使用功能、设计、施工以及综合造价方面具有大跨、轻型、重载、高耸、结构性能好、整体性强、抗震性佳、造价低、施工速度快,环保等诸多优点的钢结构工程,逐渐取代了传统的砖混结构及混凝土框架结构,已被广泛运用于桥梁、民用建筑,高层建筑,工业厂房等。
1.钢结构建筑的特点1.1 强度高、自重轻、抗震性能好。
钢材的强度比混凝土、砌体和木材要高出很多倍,荷载相同时,所需构件截面小。
钢结构住宅以工厂生产的钢梁、钢柱为骨架.并采用轻质墙板.所以自重较轻,一般是普通钢筋混凝土住宅的70%左右。
钢结构具有良好的延展性,抗震性能好且震后受损轻,而且由于钢材便于加工,灾后容易修复。
我国是一个地震多发国家,在地震区建筑中应推广应用钢结构住宅,可以大大减少地震灾害和人员伤亡。
1.2工业化程度高、施工周期短。
钢结构除基础以外,所有构件及其配套部件均由专业工厂标准化生产,然后运至工地安装。
产品质量稳定可靠,施工机械化,施工速度快,因此施工周期比传统建筑可缩短一半。
施工作业受天气及季节影响较少,并且可以工厂制作与现场安装平行进行,大大缩短建造周期。
1.3布局灵活、净使用面积大。
钢材强度高,可以采用大开间柱网布置。
利用非承重墙体灵活分隔室内空间,形成丰富多样的户型,能更好地满足不同用户的需求。
由于钢材强度高,梁、柱等构件截面小,结构在建筑面积中所占的部分少,使用面积较钢筋混凝土住宅提高4%~8%。
而且,钢结构住宅空间中有许多孔洞和空腔,方便管线布置、更换,也可增加建筑的净高。
浅析多高层钢结构住宅楼板设计(全文)
浅析多高层钢结构住宅楼板设计(全文)范本一:一、引言多高层钢结构住宅楼板设计是建筑工程中的重要内容。
本文对于多高层钢结构住宅楼板设计进行了浅析,从结构设计的角度出发,详细介绍了多高层钢结构住宅楼板的构造、材料选用、荷载计算和安全性评估等方面的内容。
二、结构设计1. 构件类型:多高层钢结构住宅楼板主要由梁、柱和楼板组成。
梁和柱负责承载楼板的重量,楼板则负责承受住宅使用的荷载。
2. 梁和柱的设计:梁和柱的设计应根据楼板的荷载和使用要求确定,考虑承载能力、刚度和稳定性等因素,选择合适的钢材种类和截面形状。
3. 楼板的设计:楼板的设计应根据使用要求和荷载计算结果确定。
常见的楼板形式有一般楼板、薄板和预应力楼板等。
楼板的安全性评估应考虑承载能力、挠度和抗震性等因素。
三、材料选用1. 钢材种类:多高层钢结构住宅楼板的主要材料是钢材。
常见的钢材种类有普通碳素钢、低合金钢和高强度钢等。
选用钢材应根据楼板的设计要求和使用环境确定。
2. 钢材性能:钢材的性能对楼板的承载能力和安全性具有重要影响。
常见的钢材性能包括强度、韧性、焊接性和耐腐蚀性等。
四、荷载计算1. 楼板荷载:楼板荷载是多高层钢结构住宅楼板设计的重要参数。
常见的楼板荷载包括自重、使用荷载、风荷载和地震荷载等。
荷载计算应根据相关标准和规范进行。
2. 荷载计算方法:荷载计算可以采用静力计算方法或动力计算方法。
静力计算方法简单快捷,适用于一般情况;动力计算方法更加精确,适用于复杂情况。
五、安全性评估1. 承载能力评估:楼板的承载能力评估是多高层钢结构住宅楼板设计中的重要工作。
承载能力评估应考虑楼板的强度和稳定性等因素。
2. 抗震性评估:楼板的抗震性评估是确保多高层钢结构住宅楼板安全性的重要环节。
抗震性评估应根据地震荷载和楼板的动力响应进行。
六、附件本文档涉及的附件包括:结构设计图纸、荷载计算表格和安全性评估报告等。
七、法律名词及注释1. 结构设计:建筑工程中,指根据使用要求和荷载计算结果,确定楼板的构造、材料选用和安全性评估等内容。
多层轻钢住宅的结构体系与设计
多层轻钢住宅的结构体系与设计多层轻钢住宅是一种新型的建筑结构体系,是通过采用新材料、新技术和新工艺研发的。
它的主要组成部分是轻钢结构、保温材料、内外装饰材料和管线系统等。
作为一种绿色、环保、节能的住宅形式,多层轻钢住宅在国内外受到越来越多的关注和青睐。
本文将介绍多层轻钢住宅的结构体系与设计。
一、多层轻钢住宅的结构体系多层轻钢住宅的结构体系主要包括:立柱、梁、墙板、楼板等。
其中,立柱和梁是轻钢结构体系的主要承载构件,墙板和楼板则是其次要承载构件。
轻钢结构主体采用按需定制形式进行加工制作,减少了现场施工的工序和难度。
此外,多层轻钢住宅还需要在结构体系上进行防震、隔声、保温等措施。
这些措施不仅可以提高居住的安全性和舒适度,同时还有利于减少能源消耗,实现节能环保。
二、多层轻钢住宅的设计多层轻钢住宅的设计应该充分考虑到住宅舒适度、美观度和实用性。
下面我们将分别从三个方面进行阐述:(一)舒适性轻钢结构体系采用保温材料和双层玻璃窗户,能在更大程度上提高室内温度的舒适度和节能效果。
同时,为了提高住宅的通风性,可在立面设计上进行考虑,例如增加阳台面积等。
此外,为了提高住宅的隔音效果,可使用吸音材料进行隔音处理。
这对于保证住宅的私密性和居住的舒适度都是很重要的。
(二)美观度多层轻钢住宅的设计在美观度上要考虑到住宅色彩的配合以及外立面的形式语言。
为了达到这种美学效果,建筑师可以在多层轻钢住宅的设计中增加一些造型和灯光等元素,来打造出独具个性的住宅外立面。
此外,多层轻钢住宅有很多样式可以选择,例如花园式、小区式等,可以根据实际需求进行个性化设计,满足客户的个性化需求。
(三)实用性多层轻钢住宅的设计要考虑到居住者的生活实用性。
例如,设计住宅的格局和空间区划要满足居住需要,如厨房、卫生间、客厅等使用频率较高的区域应被充分考虑。
同时,为了增加住宅的储物空间,可在设计上设置一些侧面墙柜,来赢取空间。
此外,为了提高住宅的照明效果,还可以在设计中添加一些灯光设计,增加住宅的美观度和实用性。
简述多层民用住宅轻钢结构设计
简述多层民用住宅轻钢结构设计摘要:多层民用建筑的结构形式多为钢筋砼结构或砖混结构,随着钢结构应用日益广泛,钢结构体系在多层民用房屋也有相当应用。
本文阐述了低多层轻钢结构住宅常用的结构体系及主要构件的设计,对目前存在的问题作了一定的探讨并指出发展方向。
关键词:多层民用住宅剪力墙结构设计1、多层轻钢住宅的优势由于结构体系自身的限制,住宅平面布局多为封闭式的小开间,不能适应不断变化的居住模式的要求。
与传统住宅相比,多层轻钢住宅具有明显的特点与优势,日益受到重视。
1.1外形美观,建筑造型简洁,丰富,构件截面尺寸小,净使用面积增加。
钢材强度高,可以提供较大的柱网布置;当考虑楼板的组合作用,使用组合梁或扁梁时,可以增加净高。
这种开放式住宅既为建筑师提供设计的回旋余地,又为住户提供了灵活分隔室内空间的可能。
1.2自重轻,抗震性能好。
采用高效轻型薄壁型材,构件截面特性优良,相对承载力高,受力性能良好,整体刚度大,抗震性能好,可以大量节约材料,减轻结构重量,降低基础,运输和安装费用。
因此,对地震区,地质条件差和运输不便的地区,其优越性更为明显。
1.3供货迅速,安装方便,可以比混凝土结构至少缩短一半工期。
在当前贷款利率高的金融形式下,早投产,早回收投资,这对于降低工程总造价,增加投资效益幅度是十分重要的。
1.4干法施工,装备化程度高,建设快速,高效,质量有保证。
1.5轻钢结构在生产和使用的过程中能源与原材料消耗低,建筑垃圾少,粉尘少,噪音低,具有很高的可重复使用性和可循环性,因此是一种绿色环保结构。
2、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,则由于风力或地震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。
目前,多层和小高层钢结构建筑常用的结构体系有以下几种。
浅析多层民用钢结构房屋的结构体系
做法 是 在墙 体 中每 隔 一定 问距 设 置竖 缝 。对 于钢 板 剪力 墙 结构 ,应 力集 中 相对 较 小,但 仍 能起N ! 性 构件 的 作用 。  ̄ f J
4框架 一 心筒 体 系 核 框架 核心 简 体系 是指 将框 架一 力墙 结 构体 系 中的剪 力墙 结构 设置 于 剪 内筒 的 四周形 成封 闭 的核心 简体 或者 将框 架 支 撑体 系 中的竖 向支撑 沿核 心 区 的周边 布置 ,而 在外 侧周 边设 置钢 框架 的一 种结 构体 系 。框 架 一 核心简 体 系是 高层建筑 中广 为采取 的 一种形 式 ,近 年来 在多层钢 结构 房屋 中也得到 了 应用 。 由j筒 体 的抗侧 刚度很 大 ,抗 扭 能力很 强,故 一般把 它用作 电梯 间、 楼梯 间或卫 生问 。这样 不仅提 高 了材 料 的利用率 ,在 建筑上 也达到 了实用 的 效果 。和 框架 一 撑 体系 、框 架 剪 力墙体 系类 似 ,简 体承担 9% 支 0 以上 的水 平 力 的作用 和 全部 扭矩 ,竖 向荷 载 则 由核心 筒和 框 架 按一 定 的比例 分配 来 承 担。核 心筒与 框架 的协 同工作 , 同样 很容 易满足 结构 的层 间位 移 以及 整体变 形 的限值 。虽 然该体 系 中的核心 筒 的刚度很 大 ,但 其延 性相对较 差 。尤其是 在地 震持 续作 用下 ,筒体 很容 易产生 裂纹造 成刚度 下 降,造成 结构整 体侧移 过大 。因此在强 震地 区要采取 必要 的措施 或者 改用筒 中筒等体 系 。 5框 架一 墙板 体 系 框 架一 板 体 系是 以框架 作 为基 本 结 构 ,沿 建筑 物 的纵 向、横 向以及 墙
其 它主 轴 方 向布 置一 定数 量 的预 制 墙板 的 结构 体系 。框 架 一墙 板 体系 中 的 预 制钢 筋 混凝 土 墙板 ,每 隔 一定 间距设 置 一条 竖缝 ,这 样 就形 成 了许 多并
多层钢结构设计
多层钢结构设计在现代建筑领域中,多层钢结构因其独特的优势而得到了广泛的应用。
多层钢结构不仅具有较高的强度和稳定性,还能够实现大跨度的空间设计,为建筑提供更多的可能性。
接下来,让我们一起深入了解多层钢结构设计的各个方面。
首先,我们来谈谈多层钢结构的材料选择。
钢材的质量和性能对于整个结构的安全性和稳定性至关重要。
一般来说,常用的结构钢包括Q235、Q345 等。
这些钢材具有良好的强度、韧性和可焊性。
在选择钢材时,需要考虑到建筑物的使用功能、荷载情况以及环境条件等因素。
例如,在有腐蚀性环境的地区,需要选用具有良好耐腐蚀性的钢材,或者对普通钢材进行防腐处理。
结构形式的设计是多层钢结构设计中的关键环节。
常见的结构形式有框架结构、框架支撑结构和筒体结构等。
框架结构简单明了,施工方便,但侧向刚度相对较小;框架支撑结构通过在框架中设置支撑来提高侧向刚度,适用于较高的多层建筑;筒体结构则具有很强的抗侧能力,适用于超高层建筑。
在实际设计中,需要根据建筑的高度、平面布局和功能要求等综合考虑选择合适的结构形式。
荷载的计算和分析是设计的基础。
多层钢结构需要承受的荷载包括恒载、活载、风载、地震作用等。
恒载主要是结构自身的重量,包括钢梁、钢柱、楼板等的重量;活载则根据建筑物的使用功能来确定,如办公室的活载一般为 20kN/m²,会议室可能会更大。
风载的计算需要考虑建筑物所在地区的基本风压、风振系数等因素;地震作用则需要根据地震设防烈度、场地类别等进行计算。
通过准确的荷载计算和分析,可以为后续的结构设计提供可靠的依据。
构件的设计是多层钢结构设计的核心内容之一。
钢梁和钢柱的设计需要考虑其强度、稳定性和变形等要求。
在强度计算中,要根据钢材的屈服强度和构件所承受的内力来确定截面尺寸;稳定性计算则需要考虑构件的长细比、支撑条件等因素。
此外,还需要对构件的变形进行控制,以确保结构在正常使用条件下不会出现过大的变形影响使用功能。
多层钢结构住宅结构设计的要点分析
多层钢结构住宅结构设计的要点分析摘要:多层住宅结构中钢结构的使用较多,其中钢结构设计水平对整个项目的发展而言至关重要。
本文针对钢结构住宅结构设计要素、设计要求等进行了分析。
并从钢结构实际使用价值和应用发展等方面进行了探讨,旨在为实际操作提供一定的理论借鉴价值。
关键词:多层钢结构;住宅结构;设计要点;性能引言为了响应国家生态保护政策要求,当下建筑行业中的钢结构房屋比例不断增加。
钢结构住宅的经济效益、性能保障和生态保护方面更符合绿色建筑要求,与传统建筑结构相比更具优势。
加强钢结构住宅结构设计的合理分析已经成为当下重要问题。
实践经验表明钢结构住宅需要加强推广力度,同时不可忽视钢结构住宅应用中的特殊问题。
如投资方理念问题、钢结构住宅体系的标准缺失、规范不健全;国内钢结构设计人员方面存在专业性差、技术人员稀缺的局面,相比于传统混凝土结构施工而言,钢结构设计技术团队的整体水平较差。
为此设计环节中,相关技术人员需要结合现场实际情况、施工图等进行全面设计,保证项目施工的合理性、安全性。
1钢结构住宅的平面设计住宅的平面功能是住宅建筑设计的出发点与归宿点。
从社会学的角度看,住宅平面组织应该是居民生活方式的反映。
钢结构住宅建筑设计约束因素除应遵守国家建筑法规和技术规范外,还应注意以下方面。
1.1规则化进行柱网布置多层钢结构住宅的结构大多采用框架结构体系,不适宜轴线错开较多,形心和质心距离较大和易于产生较大扭转的住宅平面,柱网布置应满足规则性要求,宜以住宅单元或套型为单位实现模块化,以模块的平接、错接、对称接、凹凸接等多种拼接适应总平面布置的变化。
1.2考虑柱距经济性过小的柱距将导致柱子数量增加,致使结构用钢量增加;而过大的柱距,将导致需采用较大的梁截面高度,除可能影响设备管道的通行外,尤其会增加建筑的层高,从而使建筑的造价及使用维护费用的增加。
一般框架结构较适合的柱网尺寸为6m~12m。
1.3住宅模数的布置住宅功能的多样性要求房间的开间、面宽均有较大的变化,反映到结构构件上,会带来结构构件如梁、柱的用料等的不同。
浅析多层钢框架结构设计要点
浅析多层钢框架结构设计要点发表时间:2020-07-23T15:23:06.633Z 来源:《城镇建设》2020年4月11期作者:杜飞[导读] 近些年,随着我国经济和城市的不断发展,建筑结构类型也更加多样化摘要:近些年,随着我国经济和城市的不断发展,建筑结构类型也更加多样化,其中钢结构发展较快,因此人们对于钢结构的设计越来越重视。
与传统的混凝土结构相比,钢结构房屋建筑具有质量轻、抗震延性好、工业化程度高以及施工周期短等优点,是典型的绿色建筑材料,广泛应用于土木工程各领域。
本文主要针对多层钢框架结构设计要点进行分析,以供同行参考。
关键词:结构设计;钢框架;受力载荷钢结构在建筑工程中的使用越来越多,这与我国钢铁材料的不断发展密不可分。
现代我国建筑用钢结构材料的产能以及力学性能已经得到了显著的改善,钢结构具有施工周期短、高强度、质量轻以及易于加工等诸多优点,同时钢结构亦具有造型独特和轻盈灵巧的美学特征和建筑表现力,深受建筑师青睐,在大型建筑、商业建筑和标志性建筑中广泛应用[1]。
但是钢结构具有刚度小、侧移变形量较大的缺点,因此,对于钢结构的设计是至关重要的。
1.多层钢结构房屋的结构体系与选择对于建筑形式而言,对不同的房屋应当根据业主要求结合设计选择不同的钢结构体系。
多层钢结构框架体系主要有框架体系、框架-中心支撑体系、框架-偏心支撑体系、筒体和巨型框架体系等。
其中框架主要是作为承重结构,承载房屋主要的受力,框架同时也是抗侧力体系,具有抗侧力的作用。
上述各种体系主要是根据其抗侧力不同进行分类的,按抗抗侧力由大到小进行排序应当是筒体和巨型框架体系>框架支撑体系>框架体系,可以发现其中框架体系是抗侧能力最小的钢结构体系[2]。
在进行房屋建设时钢结构体系的选择是非常重要的,若选择的钢结构体系不合适,则会对整个房屋的使用寿命及安全性产生严重影响。
因此,在进行多层钢框架结构选择时,应当遵循以下几个方面。
一是,在进行多层钢框架结构选择时,首选要考虑的建筑设计要求以及建筑的高度等等。
2024年浅谈多层钢结构住建设中的主要构件设计
2024年浅谈多层钢结构住建设中的主要构件设计一、引言随着现代建筑技术的不断进步,多层钢结构住宅作为一种高效、环保的建筑形式,在我国得到了广泛的应用。
多层钢结构住宅以其优良的抗震性能、快速的施工速度和可循环利用的特点,逐渐成为城市建设的重要组成部分。
然而,多层钢结构住宅的设计建造涉及到众多复杂因素,其中主要构件的设计更是直接关系到整个建筑的安全性和稳定性。
本文将从材料选择、连接设计、抗震设计、构件截面设计、施工质量控制以及环保与节能设计等方面,对多层钢结构住宅中的主要构件设计进行浅谈。
二、材料选择在多层钢结构住宅的设计中,材料的选择至关重要。
钢材作为主要的承重材料,其性能直接影响到结构的安全性和耐久性。
通常,用于多层钢结构住宅的钢材应具备高强度、良好的塑性和韧性,以及优异的耐腐蚀性能。
在实际设计中,还需要根据建筑的使用环境、荷载要求和工程造价等因素,合理选择钢材的种类和规格。
三、连接设计连接设计是多层钢结构住宅设计中的关键环节。
钢结构连接主要分为焊接连接和螺栓连接两种形式。
焊接连接具有较高的连接强度和密封性能,适用于承受较大荷载和需要较好密封性能的部位。
而螺栓连接则具有施工方便、可拆卸性强等特点,适用于一些需要经常维修或更换部件的部位。
在连接设计中,还需要考虑连接的刚度、变形性能和疲劳强度等因素,以确保连接部位的安全可靠。
四、抗震设计多层钢结构住宅作为一种高层建筑形式,抗震设计是其设计中不可忽视的一部分。
在抗震设计中,需要考虑建筑所在地的地震烈度、地质条件以及建筑的高度、体型等因素。
通过合理的抗震设计,可以提高建筑的抗震能力,减少地震对建筑的影响。
此外,还需要采取一些有效的抗震措施,如设置隔震层、加强结构的整体性等,以提高建筑的抗震性能。
五、构件截面设计构件截面设计是多层钢结构住宅设计中的核心部分。
构件截面的设计需要满足强度、刚度和稳定性等要求。
在截面设计中,需要合理选择截面的形状和尺寸,以满足不同的受力要求。
某多层钢结构住宅的结构设计
某多层钢结构住宅的结构设计摘要:本文阐述了建筑设计中结构构思的重要性,结合工程实例对建筑结构和多层结构设计进行探讨。
关键词:建筑设计;多层结构;结构设计1 引言结构设计是整个建筑设计过程中的一个重要的环节,对整个建筑物的外观效果、结构稳定起着至关重要的作用。
结构设计需要务实,任何一个项目设计都必须要协调好结构的设计。
多层钢结构住宅是结构住宅产业化推广的重要组成部分,也是今后多层住宅发展的主要方向。
传统大住宅多采用砖混或混凝土结构,钢材强度高,房屋自重轻,因此较容易实现大,灵活分隔的建筑设计理念,实现居住空间在空间和时间上的可变性。
不过,在国内对多层钢结构大住宅的研究力度还不够。
2 多层钢结构住宅体系的结构设计要点2.1多层钢结构住宅的结构布置多层住宅钢结构体系一般采用纯框架体系,与钢筋混凝土框架体系类似,纵、横方向均为刚接框架,但将梁、柱改为钢梁和钢柱,且大多采用H型截面,其承载能力及空间刚度均由刚接框架提供,适用于无法设置支撑的建筑物。
由于结构采用型钢,故其成为施工速度最快的一种结构形式,采用该种结构体系的钢结构住宅,柱网分布有大跨度和小开间密柱式两类。
(l)应用于住宅的大跨度结构,合理利用钢结构的受力特点,充分发挥钢材作用,建筑空间开敞,平面布置灵活,空间可变性较强,但结构构件尺寸随柱网增大而增大。
受梁柱体系高跨比的限制,随跨度的增大,结构钢梁的高度也随之增大,通常结构钢梁高跨比为1: (15~20)。
从结构受力分析的合理性和经济性两方面考虑,用于住宅的大跨度钢结构柱网以 6.0~7.2m为宜。
此时结构梁高约300~500mm,按层高2.8m考虑,立面开窗高度能达1.4m以上,基本满足住宅规范要求。
虽然也有采用更大跨度结构柱网(类似于排架结构)的情况,但通常进深方向为长跨距,从经济方面考虑,开间方向即使在层高增大的情况下也不宜过大。
(2)当建筑设计方案为每一开间均设有柱时,可采用小开间密柱式布置,一般柱距为3~5m,此结构类型因跨度小,梁、柱断面都相对减小,在立面开窗、开门上有较大自由度,由于跨度小,结构梁柱断面和相应的楼板厚度均减小,可减小结构自重,是较为经济的方法。
浅析多层民用钢结构房屋的结构体系
浅析多层民用钢结构房屋的结构体系【摘要】常用的多层民用钢结构房屋的结构体系类型主要有框架体系、框架-支撑体系、框架-剪力墙体系、框架-核心筒体系,框架-墙板体系、以及上述结构体系的混合体系。
文章主要介绍了这些体系的结构。
【关键词】多层建筑;钢结构;建筑体系0.引言把钢结构应用到大跨度空间结构后钢材的力学性能得到了充分的发挥,并且我国在这些方面的技术水平比较高。
但是对于多层房屋结构,由于其构件截面相对较小,荷载特点和力学行为与以上结构存在很大的差别,所以许多问题有待于解决。
文章主要探讨了多层民用住宅钢结构房屋的结构。
1.框架结构体系框架结构体系是指沿建筑物的纵向和横向,均采用框架作为承重和抗侧力的主要构件所组成的结构体系。
框架中钢梁和钢柱的连接可以是刚接、半刚接或者铰接,但不宜全部采用铰接。
当在框架的纵、横两个方向均采用刚接,并且在结构中无其它形式的抗侧力体系时,也称这种结构体系为纯框架结构。
该结构的承载能力和抗侧力能力均由刚接框架提供,特别适用于柱距较大而又无法设置支撑的结构。
框架结构平面布置灵活多样,无需承重墙,为建筑提供较大的室内空间。
同时,建筑功能易于满足,空间使用比较方便灵活,建筑立面设计也比较自由,结构的构件易于标准化生产,便于施工,而且刚度在框架结构各部分中的分布比较均匀,延性比较好,自振周期相对较长,有利于抗震。
框架结构体系在多层钢结构住宅中得到了最为广泛的应用。
但框架结构的侧向刚度较小,所以侧向位移相对较大,很容易引起非结构构件以及整体结构的破坏,这也是框架结构的主要缺点。
在设计时要注意梁柱的截面尺寸和连接节点刚度,因为它们对该结构的侧向刚度影响很大,同时要遵守“强柱弱梁”和“强节点弱构件”的原则,从而减小地震反应,以确保结构的安全。
2.框架-支撑体系框架-支撑体系是指以框架作为基本结构,沿建筑物的纵向、横向以及其它主轴方向布置一定数量的垂直支撑析架的结构体系。
和框架结构体系一样,框架-支撑体系也具有平面布置灵活多样、空间使用比较方便灵活等特点,设计、制造、施工简便,是多、高层钢结构住宅中经常采用的一种结构体系。
多层钢结构住宅的结构设计要点
2010年■建筑与装修多层钢结构住宅的结构设计要点狄军,于江(新疆大学建筑工程学院,新疆乌鲁木齐830047)摘要钢结构在多层住宅中的推广应用是非常有意义的,其设计问题是发展中的薄弱环节之一。
文章对多层钢结构住宅结构设计特点和过程进行介绍,针对多层钢结构住宅结构设计中应注意的若干问题进行讨论和分析,得出了一些对设计有实用价值的结论,以供设计及施工人员参考。
关键词多层钢结构住宅;结构体系;设计研究Research on the design of steel residential buildingsDI Jun ,YU Jiang(College of Architecture and Civil Engineering ,Xinjiang University ,Urumqi 830047,China )Abstract:The popularization and application of steel structure in multilayer steel residential buildings is very impor -tant ,but design problem is one of weakness in its development.This article introduced the specialty and process of multilayer steel residential buildings design ,at the same time ,discussed and analyzed some important problem in multilayer steel residential buildings design ,found some practical conclusion for designer to utilize.Keywords:multilayer steel residential buildings ;structure system;research of design钢结构房屋是保护生态环境工作中的一大热点话题。
多层轻钢住宅的结构体系与设计(二)
(3)框架-钢筋混凝土剪力墙(筒)体系。用钢筋混凝土剪力墙部分或全部代替钢支撑,就形成了框架-钢筋混凝土剪力墙(筒)体系。它适用于小高层住宅。一般将楼梯或电梯间设计成钢筋混凝土墙(筒)。这样即有效的加强了建筑物的侧向刚度,又解决了楼梯间的防火问题。如果结构刚心偏移过大,出现扭转的问题,可在适当部位设置钢支撑。
多层轻钢住宅的结构体系与设计(二)-结构理论
3.多层轻钢住宅的体系与结构特点
3.1抗侧力结构体系
主要应用于多层轻钢住宅的体系可分为:纯钢框架体系,框架-支撑体系,钢框架-混凝土剪力墙体系,周围抗侧力体系等。
(1)纯框架体系常用于4~8层住宅。它主要由宽翼缘的H型或箱形柱和工字型梁组成,亦可采用热轧H型钢。这种体系具有较为灵活的空间布局,但侧向刚度较弱。相对于框架-支撑体系,用钢量较大。纯框架体系多采用双向刚接,这样可以加大结构自身的侧移刚度,减少抗侧移构件内力,加强耗能机制,提高建筑物的延性。但节点形式较为复杂。由于建筑美观的要求,端板连接不宜于多层轻钢住宅。
对于多层轻钢民用住宅体系的选择,不必拘泥于某一种特定的体系。可以根据建筑平面设计的要求,灵活处理,综合使用不同的抗侧力体系。
3.2楼面屋盖结构
楼面和屋盖必须有足够的强度,刚度和稳定性,同时应当尽量减少楼板厚度,增加室内净高。压型钢板-混凝土组合楼盖是目前应用较为广泛的形式。它具有施工速度快,平面刚度大,增加房屋净高的优点。具体做法是在钢梁上铺设压型钢板,再现浇100~150mm混凝土。在钢梁上焊接足够的剪力连接件,使钢梁与混凝土协同工作构成组合楼盖。这种做法耗钢量较大,且需防火处理。可以用预应力钢筋混凝土薄板取代压型钢板。此外,预应力圆孔板、迭合板、组合扁梁也是常用形式。
多层及高层钢结构设计资料
多层及高层钢结构设计资料
钢结构是一种结构在工程建设中常用的类型。
它们通常用于支撑高度
和重量较大的建筑物,包括桥梁、高层建筑等。
为了保证钢结构的安全性,设计师必须了解一些设计原则和安全系数,以确保钢结构的可靠性。
多层钢结构设计通常是在结构复杂的情况下使用的,它们一般由多个
层次组成。
通常,它们可以分为第一层和第二层,第一层是基础层,用于
承受整体负载,而第二层是辅助层,用于降低前一层的负载以及消除冲击
荷载。
与双层结构相比,多层钢结构设计需要考虑的因素更多,由于钢结构
具有较大的抗拉强度和压缩强度,所以在设计多层钢结构时,需要严格考
虑各层连接的强度和稳定性,以确保结构的可靠性。
另外,为了满足不同
的结构性能要求,设计师还需要考虑结构材料的选择,以及在设计过程中
需要考虑的其他因素。
高层钢结构设计的主要考虑因素也不尽相同。
首先,设计师需要根据
结构的使用环境和目的,结合当地建筑规范,选择合适的结构系统和结构
形式。
其次,钢结构必须考虑最大风荷载和地震荷载,以确保夠强的抗风
性能和抗震能力。
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进 行 结 构 选 型 的 过 程 中 , 必须 对 各类 结 构的特 点进行周密的分析。基本雪 压大的区
2 . 3 节 点抗 震
框架梁柱节 点一般采用两种连接方法 ,
装二底防绣漆,现场只需对高强螺栓接头、 焊接接缝 、 运输 吊装碰撞损伤部位进行补涂。
域,最 好设计使积雪 自动滑落的屋面 曲线, 而且要 认真分析降雨量较大的区域。如果建 筑 条件 允许,可在框 架中布 置支撑会 比加 大 梁 、柱截 面对位 移进行有效 的控制 ,这样 不 仅会取得 预期的效果,而且经济合理 。有些
【 关键词 】 多层 钢结构 ;住宅 ;构件设 设 计
计
一
根梁先焊一端焊缝, 等其冷却后再得 一端
2 . 1柱
焊 缝 ,严 禁 两 端 同 时 焊 接 ,以减 少 应 力 集 中 ; 首先要判 断结构是否适合用钢 结构
、
钢 结 构 住 宅 一 般 为 大 开 间 ,框 架 柱 在 两 对 同一梁节点,安装垫板后采用先焊下翼缘 个方 向都承受较大 的弯矩 ,所 以应该考虑强 焊缝,再焊上翼缘焊 缝。 柱弱梁的要求,而 目前广泛使用 的焊接 H型 在 整 个钢 结构 施工 焊接 过程 中质 量控
置 破坏。
部符合 国家标准 G B 1 1 3 4 5 一l 9 8 9《 钢焊接手 工超声波探伤和探伤结果分级 》规定 的 I I 级 在多层 轻钢房 屋中,楼盖结构的选择至 上质量要求 ,尤其是钢柱对接缝 、挑粱的焊
2 - 2 楼 盖
因为结构选型广泛 ,实践经验较少的年 关重要,它除了将 竖向荷 载直接 分配给墙柱 接 的 9 9 %以上焊缝焊接质量必须达到 I 级标 轻工程师应该多 向经验丰富的工程师共同研 外,更 主要 的作用 是保证 与抗侧 力结构的空 准 。 究后再 慎重进行 结构选型和 布置 。“ 概念 设 计” 在钢 结构 的整 体设计 中占有相 当重要的 地 位 ,所 以设 计 时应 注 重 这 一 点 。对 没 有 做 出要 求 或 无 法 得 出精 确 的 分 析 结 论 的 部 分 , 间协调 作用 ;另外从抗震角度来看 ,还应 采 3 . 2钢结构 的除锈与涂装 用相应 的技 术和构造 措施 减轻楼 板 自重。常 除绣和涂装是保证钢结构达到预期耐久 用 的楼 盖 结构 有 :压 型钢 板 一现 浇 混凝 土 组 性要求 的重要保证 ,项 目施工 中制定 了严格 合楼板 、现浇钢筋 混凝土板 以及钢 一混凝 土 的施工步骤和质量控制措施 。
高 温 车 间 、要 求 能活 动 或 经 常 装 拆 的结 构 中 用 双 轴 等 强 的 钢 管 柱 或 方 钢 管 混 凝 土 柱 是 适 角向打磨机将焊缝两侧各 1 0 0 mm 范 围内打
常用到钢结构 。目前 ,钢结构 以其 白重轻和 宜 的 , 对 于 方 钢 管 混 凝 土 柱 , 不 仅 截 面 受 力 磨 干 净 , 以便 探 伤 。对 关 键 部 位 如 挑 梁 、屋 施 工 快 的 特 性 ,被 广 泛 应 用 在 住 宅 、临 时 建 合理,同时可以提高框架的侧向刚度,防火 顶 梁 、钢 柱 对 接 焊 缝 1 0 0 %探 伤 检 查 ,其 他
规划设计
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浅谈多层钢结构住建设中的主要构件设计
王 强 郭 旭 周 ( 烟 台金建冶金科技有 限公 司 ,山东 ,烟 台,2 6 4 0 0 0)
【 摘 要】 本文通过分析钢结构设计思 净高也会 随之缩 小,顶层边柱 可能因此 而承 处 ,采 用 双 人 对 称 焊 接 方 法 ; 同一 节 钢 柱 的 二 层 粱 结 构 先 焊 上 层 , 后 焊 下 层 ; 同 L 层 梁 路和 步骤 ,针 对设计与施 工 中的相 关问题进 载 较 大 力 。 行 了探 讨 。 二 、 多 层 钢 结 构 住 宅 建 设 中 的主 要 构 件 先焊一行或列中间接头,然后 向外扩展 ;同
可按从整体结构体系与分体系之间的力学关 叠合板 ,而 以第一种最为 常用 。 目前,在 多 ( 1 ) 除锈与涂装质量控制 。 一是构件加 系、震害 、破坏机理、试验现象、工程经验 层轻钢房屋整体分析 时,还普遍 不考虑楼盖 工及安装完成后 ,进行全面除锈 ,及时进行 所获得的设计思想,从整体上来确定控制结 与钢梁 的组合作用 ,即使设 置抗剪键 ,也偏 涂装。二是运输、吊 装过程中, 安排专人随 构的布置及细部措施 。早期通过概念设计实 保 守地假设钢 结构承 受全 部荷载 ,这样 不仅 时检查涂装层 ,及时修补损坏处 。三是安装 现快速 比选。所得结构方案便于手算,从而 增加材料用量和结构 自重 ,反而会造成 强梁 节点的螺栓和焊缝 ,经检查安装质量符合要 准 确定性,进一步明确概念 ,同时也能省去 弱柱 的不利情况 。 有一6 层算例 , 考虑楼盖 组 求后 ,在 限定时间 内完成除锈和涂层工作。 ( 2 ) 防绣漆质量控制。钢结构在工厂涂 结构分析环节 的一系列复杂 的运算 。 合作用对梁刚度 以及结构整体刚度 的影 响。
钢结构并不适用于所有 的结构 ,一般情 钢或 I字热轧钢截面, 强弱轴惯性矩之 比3 ~ 制,严格遵循 以下要求 :雨天 不安排焊工作 况下 ,高层 、大跨度 、体型复 杂、荷载或 吊 1 0 ,势 必造 成材料浪 费。因此对 于轴压 比较 业;焊 接过程 中每一条焊缝 的焊渣 都要清 理 车起重量大 、有较大振动 、密封性要求高 、 大 , 双 向弯 矩 接 近 ,梁 截 面 较 高 的 框 架 柱 采 干 净 , 并 认真 检 查焊 缝 质 量 ; 焊接 完 毕 后 用