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鋼結(jié)構(gòu)房屋范文第1篇

關(guān)鍵字：多層；鋼結(jié)構(gòu)；抗震；結(jié)構(gòu)體系；破壞形式

1 前言

鋼結(jié)構(gòu)有很多優(yōu)點(diǎn)，便于運(yùn)輸、抗震性能高、施工周期短、延展性好、施工速度快等，而且與傳統(tǒng)的混凝土結(jié)構(gòu)相比，鋼結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、韌性高，節(jié)能環(huán)保，特別是鋼結(jié)構(gòu)具有良好的延展性可以衰減地震波，減少地震時地震波的影響，因此在工業(yè)化生產(chǎn)中鋼結(jié)構(gòu)廣泛應(yīng)用于多層房屋建筑中。但是，如果多層鋼結(jié)構(gòu)房屋在材料選用、設(shè)計(jì)以及施工維護(hù)和制作上稍有不妥，就難以發(fā)揮鋼結(jié)構(gòu)自身所具有的優(yōu)越性，在地震作用下就難以減輕地震對房屋的破壞性。如今，鋼結(jié)構(gòu)已經(jīng)普遍應(yīng)用于各種類型的民用建筑、工業(yè)建筑中，如果不合理正確應(yīng)用鋼結(jié)構(gòu)，會造成建筑物結(jié)構(gòu)局部破壞甚至整體倒塌等更嚴(yán)重的后果。

基于鋼結(jié)構(gòu)建筑的突出優(yōu)點(diǎn)，美國、韓國等國的鋼結(jié)構(gòu)建筑已占到總量的50％左右。日本是多地震的國家，鋼結(jié)構(gòu)建筑在日本的占有率更是達(dá)到了65％左右，據(jù)日本阪神地震后資料顯示，鋼結(jié)構(gòu)建筑在地震中的受損率遠(yuǎn)低于混凝土結(jié)構(gòu)建筑。無獨(dú)有偶，四川汶川地震，同樣是鋼結(jié)構(gòu)建筑的綿陽體育館受到損壞極小，成為了安置災(zāi)民的主要地點(diǎn)。

2 多層鋼結(jié)構(gòu)房屋抗震結(jié)構(gòu)體系

鋼結(jié)構(gòu)房屋的結(jié)構(gòu)類型直接影響著多層鋼結(jié)構(gòu)房屋的抗震性能，因此在進(jìn)行實(shí)際工程設(shè)計(jì)時，必須綜合考慮幾種因素，對方案進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，然后在優(yōu)化過程中確定最適合本房屋的結(jié)構(gòu)體系。多層鋼結(jié)構(gòu)體系有純鋼框架體系、鋼框架剪力墻體系、鋼框架支撐體系等，它們各有特點(diǎn)，在鋼結(jié)構(gòu)建筑領(lǐng)域中被廣泛的應(yīng)用。

3 鋼結(jié)構(gòu)的破壞形式

多層鋼結(jié)構(gòu)房屋具有很多優(yōu)點(diǎn)，它受到震害的影響要比混凝土結(jié)構(gòu)的房屋要小很多，但設(shè)計(jì)和施工的要求卻同樣重要，如果連接、冷加工、焊接不合理，后期維護(hù)不當(dāng)以及受到外部環(huán)境、工藝技術(shù)的不良影響，很可能會造成鋼結(jié)構(gòu)的破壞。根據(jù)多層鋼結(jié)構(gòu)房屋在歷次地震中的破壞形式可以歸納為以下幾類。

1、框架節(jié)點(diǎn)區(qū)的梁柱焊接連接破壞：豎向支撐的整體失穩(wěn)和局部失穩(wěn)，柱腳焊縫破壞及錨栓失效。

2、構(gòu)件的破壞：翼緣的屈曲、拼接處的裂縫、節(jié)點(diǎn)焊縫處裂縫引起的柱翼緣層狀撕裂、框架柱的脆性斷裂、腹板屈曲和截面扭轉(zhuǎn)屈曲。

3、構(gòu)件的局部屈曲破壞：框架梁或柱的局部屈曲是因?yàn)榱夯蛑诘卣鹱饔孟路磸?fù)受彎，以及構(gòu)件的截面尺寸和局部構(gòu)造如細(xì)長比、板件寬厚比設(shè)計(jì)不合理造成的，柱的水平斷裂是因?yàn)榈卣鹪斐傻膬A覆拉力較大、動應(yīng)變速率較高、材性變脆引起的。

4、支撐的破壞：支撐構(gòu)件為鋼結(jié)構(gòu)提供了較大的側(cè)向剛度，當(dāng)?shù)卣饛?qiáng)度較大時，承受的軸向力（反復(fù)拉壓）增加，如果支撐的長度、局部加勁板構(gòu)造與主體結(jié)構(gòu)的連接構(gòu)造等出現(xiàn)問題，就會出現(xiàn)鋼結(jié)構(gòu)的破壞或失穩(wěn)。

5、節(jié)點(diǎn)破壞：由于節(jié)點(diǎn)傳力集中、施工難度大、構(gòu)造復(fù)雜，容易造成應(yīng)力集中、強(qiáng)度不均衡現(xiàn)象，再加上可能出現(xiàn)的構(gòu)造缺陷、焊縫缺陷，就更容易出現(xiàn)節(jié)點(diǎn)破壞。節(jié)點(diǎn)域的破壞形式比較復(fù)雜，主要有加勁板的屈曲和開裂、加勁板焊縫出現(xiàn)裂縫、腹板的屈曲和裂縫。

4 設(shè)計(jì)的一般規(guī)定

盡管多層鋼結(jié)構(gòu)房屋的抗震性能較好，但是在強(qiáng)烈地震的作用下，也會出現(xiàn)不同程度的損害。在地震作用下，建筑物的破壞過程和破壞機(jī)理十分復(fù)雜，所以需要對多層鋼結(jié)構(gòu)房屋進(jìn)行嚴(yán)密的抗震設(shè)計(jì)，從而減輕地震災(zāi)害帶來的損失。

1、多層鋼結(jié)構(gòu)房屋結(jié)構(gòu)布置的一般原則。多層鋼結(jié)構(gòu)房屋的結(jié)構(gòu)布置和結(jié)構(gòu)體系的選擇關(guān)系到整個建筑結(jié)構(gòu)的經(jīng)濟(jì)性、適用性以及安全性。這和其他類型的建筑結(jié)構(gòu)是一樣，多層鋼結(jié)構(gòu)房屋應(yīng)該盡量采用規(guī)則的建筑方案，當(dāng)平立面不規(guī)則和結(jié)構(gòu)體型復(fù)雜時，可以根據(jù)實(shí)際情況在適當(dāng)部位設(shè)置抗震縫，從而形成多個規(guī)則的抗側(cè)力結(jié)構(gòu)單元。當(dāng)混凝土和鋼結(jié)構(gòu)并用時，由于混凝土結(jié)構(gòu)的變形小于鋼結(jié)構(gòu)，一般來說是不宜設(shè)抗震縫，如果是必須設(shè)置時，就應(yīng)該將建筑物分割成規(guī)則的結(jié)構(gòu)單元。

2、鋼結(jié)構(gòu)平面的布置應(yīng)該遵循對稱、規(guī)則和簡單的原則，使結(jié)構(gòu)能具有良好的整體性。這樣可以防止在遭遇地震的情況下多層鋼結(jié)構(gòu)房屋由于應(yīng)力集中和發(fā)生鋼結(jié)構(gòu)扭轉(zhuǎn)、突變或者因局部削弱和塑性變形使得應(yīng)力集中在薄弱部位，破壞鋼結(jié)構(gòu)。為了有效地減小扭轉(zhuǎn)作用對建筑物的影響，還應(yīng)該使各層的質(zhì)心和剛心盡可能處于同一豎直線上。另外，還需要注意多層鋼結(jié)構(gòu)房屋的樓蓋應(yīng)該采用非組合樓板或者是壓型鋼板現(xiàn)澆混凝土組合樓板。有效地提高多層鋼結(jié)構(gòu)的房屋的穩(wěn)定性，增加結(jié)構(gòu)下部整體性以及增強(qiáng)其抗傾覆能力，減小沉降，提升整個多層房屋的抗震性能。

3、多層鋼結(jié)構(gòu)房屋適用的高寬比和最大高度。房屋總高度與平面較小寬度之比就是高寬比。在抗震結(jié)構(gòu)體系中，最大適用高度和結(jié)構(gòu)類型是根據(jù)抗震設(shè)防烈度和結(jié)構(gòu)總體高度確定的。影響鋼結(jié)構(gòu)抗震性能和整體穩(wěn)定性重要參數(shù)是鋼結(jié)構(gòu)的高寬比，它直接影響著鋼結(jié)構(gòu)的側(cè)移、振動形式以及結(jié)構(gòu)剛度。如果要使鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)生較大的水平位移，就增大高寬比值，并且傾覆力矩使支撐柱產(chǎn)生很大的軸向力。因此，鋼結(jié)構(gòu)房屋的最大高寬比必須要限定，使其保持在一個合理范圍內(nèi)，超過時應(yīng)該進(jìn)行專項(xiàng)研究，采取必要的抗震措施。

4、在多層鋼結(jié)構(gòu)房屋抗震設(shè)計(jì)中必須體現(xiàn)強(qiáng)柱弱梁的原則，因?yàn)檫@樣可以有效地避免了在地震作用下支撐柱先進(jìn)入塑性區(qū)破壞鋼結(jié)構(gòu)導(dǎo)致整個房屋的倒塌。這就要求我們通過不同構(gòu)件的內(nèi)力設(shè)計(jì)值或者調(diào)整剛結(jié)構(gòu)中不同部位受到的地震效應(yīng)，使整體框架和鋼結(jié)構(gòu)具有消耗地震能量和較大的內(nèi)力重分布能力。

5、多層鋼結(jié)構(gòu)房屋的設(shè)計(jì)應(yīng)遵照專門設(shè)計(jì)規(guī)程“高層民用建筑鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程”進(jìn)行，應(yīng)嚴(yán)格要求合理的結(jié)構(gòu)布置與結(jié)構(gòu)體系的選用，以及合理的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性能。鋼結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)應(yīng)進(jìn)行兩階段設(shè)計(jì)：第一階段按多遇地震計(jì)算地震作用設(shè)計(jì)；第二階段按罕遇地震作用設(shè)計(jì)，并分別驗(yàn)算其位移限值及層間側(cè)移延性比等限值的要求。

5 結(jié)束語

隨著近幾年來自然災(zāi)害的頻發(fā)，尤其是不斷地發(fā)生地震災(zāi)害。為了盡可能的減小地震造成的經(jīng)濟(jì)損失以及人員傷亡，多層鋼結(jié)構(gòu)房屋的抗震性能的要求就更高了。我國的多層鋼結(jié)構(gòu)房屋抗震的技術(shù)與發(fā)達(dá)國家的水平還有一定的差距，我們應(yīng)該積極努力的學(xué)習(xí)國外的多層鋼結(jié)構(gòu)知識，借鑒國外在多層鋼結(jié)構(gòu)上運(yùn)用的經(jīng)驗(yàn)，對多層鋼結(jié)構(gòu)房屋的抗震進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，從設(shè)計(jì)理念入手對多層鋼結(jié)構(gòu)房屋結(jié)構(gòu)抗震的具體要求，制定科學(xué)合理的設(shè)計(jì)方案，從而確保實(shí)現(xiàn)多層鋼結(jié)構(gòu)房屋的抗震設(shè)計(jì)目標(biāo)。

參考文獻(xiàn)

[1]彭觀壽、高軒能.基于性能的鋼結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)理論與方法[J].鋼結(jié)構(gòu).2007

鋼結(jié)構(gòu)房屋范文第2篇

隨著建筑技術(shù)的不斷發(fā)展，建筑的結(jié)構(gòu)和形式也開始朝多樣化發(fā)展，無論是審美還是使用功能都有了很大的飛躍。而多門式剛架輕型鋼結(jié)構(gòu)作為輕型鋼架結(jié)構(gòu)中的一種，在現(xiàn)代建筑行業(yè)得到了很大的發(fā)展。在門式剛架輕型鋼結(jié)構(gòu)房屋設(shè)計(jì)方面，也有了很高的要求。這就需要設(shè)計(jì)人員根據(jù)工程的實(shí)際情況，充分掌握門式剛架輕型鋼結(jié)構(gòu)房屋設(shè)計(jì)的特點(diǎn)、適用范圍、結(jié)構(gòu)形式等，同時，還需要對門式剛架的塑性設(shè)計(jì)與計(jì)算、節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)和支撐布置等方面的知識有充分的了解。

1.剛架特點(diǎn)

剛架結(jié)構(gòu)是梁柱單元構(gòu)件的組合體，形式種類多樣。根據(jù)不同的建筑，又有不同的使用范疇。一般而言，單跨、雙跨或多跨的單、雙坡門式剛架，在單層工業(yè)與民用房屋的鋼結(jié)構(gòu)中，應(yīng)用較多。

單跨、雙跨門式剛架的斜梁和柱常為剛接，而柱的底部多數(shù)為鉸接。在工程需要的情況下，在多跨剛架中間柱與斜梁的連接部，可以考慮采用鉸接。而多跨剛架，通常需要采用雙坡或單坡屋蓋，如果工程有需要，也可采用由多個雙坡單跨相連的多跨剛架形式。

與屋架結(jié)構(gòu)相比，門式剛架的整個構(gòu)件的截面尺寸較小，這樣就方便我們更好、更有效地利用建筑空間，不僅能夠有效的降低房屋的高度，也可以有效的減小建筑體積，同時也對建筑造型起到美觀作用。

一般的門式剛架用于跨度為9~36m、柱距為6m、柱高為4．5~9m，而且設(shè)有起重量較小的懸掛吊車的單層工業(yè)房屋，或者公共建筑。需要架設(shè)橋式吊車時，其起重量控制在20t以內(nèi)，屬于A1～A5中、輕級工作制吊車；而在設(shè)置懸掛吊車時，起重量控制在3t以內(nèi)。

2.結(jié)構(gòu)形式

從類型上看，門式剛架的結(jié)構(gòu)形式有很多種。按構(gòu)件體系分，有實(shí)腹式與格構(gòu)式；按橫截面形式分，有等截面與變截面；按結(jié)構(gòu)選材分，有普通型鋼、薄壁型鋼、鋼管或鋼板焊成。一般來說，實(shí)腹式剛架的橫截面是工字形，當(dāng)然，也有少數(shù)是z形；而一般而言，格構(gòu)式剛架的橫截面是矩形或者三角形。

2.1建筑尺寸

通常情況下門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)的尺寸應(yīng)該滿足下列規(guī)定：1）門式剛架的跨度取值標(biāo)準(zhǔn)為，橫向剛架柱軸線間的距離。2）門式剛架的高度的取值標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)該是地坪至柱軸線與斜梁軸線交點(diǎn)的高度。當(dāng)然，具體的高度需要安裝使用要求的內(nèi)凈高確定。3）在柱的軸線選擇上，一般可以通過柱下端中心的豎向軸線。如果是工業(yè)建筑邊柱的定位軸線，則應(yīng)該考慮取柱外皮。斜梁的軸線可取通過變截面梁段最小端中心與斜梁上表面平行的軸線。4）門式剛架輕型房屋的檐口高度，應(yīng)該按照地坪至房屋外側(cè)檁條上緣的高度來取定。其最大高度，一般由地坪至屋蓋頂部檁條上緣的高度決定，而房屋側(cè)墻墻梁外皮之間的距離，則為寬度應(yīng)取的距離，長度則按照兩端山墻墻梁外皮之間的距離作為標(biāo)準(zhǔn)取值。

通常來說，門式剛架的跨度應(yīng)該為9~36m，如果邊柱的寬度不等，那就需要把外側(cè)對齊。而一般的高度應(yīng)該在4．5~9．0m之間，如果有橋式吊車時，就不能超過12m。間距，也就是柱網(wǎng)軸線在縱向的距離一般要采用6~9m。挑檐長度可根據(jù)使用要求確定，但是通常是在為0．5~1．2m之間取值，其上翼緣坡度宜與斜梁坡度相同。

2.2結(jié)構(gòu)平面布置

（1）門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)的溫度區(qū)段長度必須要滿足這兩個規(guī)定：1）縱向溫度區(qū)段不大于300m；2）橫向溫度區(qū)段不大于150m。當(dāng)然，這只是參照值，如果有計(jì)算依據(jù)和需要時，溫度區(qū)段長度可根據(jù)工程的實(shí)際需要適當(dāng)加大。

（2）在多跨剛架局部抽掉中間柱，或者邊柱處需要考慮布置托架梁。

（3）屋面檁條的布置應(yīng)考慮天窗、屋面材料、采光帶、通風(fēng)屋脊、檁條供貨規(guī)格等因素的影響，屋面壓型鋼板厚度和檁條間距應(yīng)按計(jì)算確定。

（4）山墻可設(shè)置由抗風(fēng)柱、斜梁、墻梁及其支撐組成的山墻墻架，或采用門式剛架。

3.門式剛架的塑性設(shè)計(jì)與計(jì)算

3.1門式剛架荷載

門式剛架的荷載一般有三類：一是屋面結(jié)構(gòu)等的自重，即永久荷載；二是屋面活荷載和雪荷載中的較大者；三是風(fēng)荷載。在一般的彈性設(shè)計(jì)中，可以根據(jù)各類荷載單獨(dú)計(jì)算剛架中的內(nèi)力，最后再有目的的對各個構(gòu)件進(jìn)行內(nèi)力組合，求出最不利的內(nèi)力設(shè)計(jì)值。而在塑性設(shè)計(jì)中，找到結(jié)構(gòu)中形成機(jī)構(gòu)的塑性鉸位置，進(jìn)而求得構(gòu)件截面的塑性彎矩M，是機(jī)構(gòu)分析的目的。當(dāng)然，在實(shí)際的計(jì)算中，避免對分析結(jié)果進(jìn)行疊加，而是要首先進(jìn)行荷載組合，然后才能進(jìn)一步對每種組合進(jìn)行內(nèi)力分析。

因?yàn)槲菝娌糠诛L(fēng)荷載的體型系數(shù)是負(fù)值，風(fēng)力為吸力，其方向是與屋面活荷載或雪荷載相反的，所以，在進(jìn)行無吊車荷載的門式剛架設(shè)計(jì)時，需要考慮的荷載基本組合為兩個：1）永久荷載+屋面活荷載（或雪荷載）；2）永久荷載+屋面活荷載（或雪荷載）+風(fēng)荷載。要特別強(qiáng)調(diào)的是，對于“永久荷載+風(fēng)荷載”，通常情況下不需要進(jìn)行控制組合，只有當(dāng)風(fēng)荷載特別大，而且可能產(chǎn)生內(nèi)力變號的情況下，才有必要進(jìn)行考慮。

3.2門式剛架的機(jī)構(gòu)分析

利用簡單塑性理論進(jìn)行剛架內(nèi)力分析的方法很多，本文只介紹較為常用的靜力法。所謂的靜力法，指的是通過求解靜力平衡方程，來確定塑性鉸位置和塑性彎矩的方法。具體的步驟是：1）為了形成靜定結(jié)構(gòu)，應(yīng)該去除構(gòu)件中的超靜定贅余反力，然后繪制荷載作用下此靜定結(jié)構(gòu)的彎矩圖。2）把贅余反力作用在靜定剛架上，然后在根據(jù)具體要求畫出由贅余反力產(chǎn)生的彎矩圖。3）把前面的兩彎矩圖疊加，求得成機(jī)構(gòu)的塑性鉸位置，求得截面的最大全塑性彎矩MP。按照唯一性原理，塑性分析的唯一結(jié)果，也就是在破壞情況下的彎矩分配必須要同時符合平衡、機(jī)構(gòu)、屈服這3個條件。

根據(jù)上述靜力法的分析，一定可以使得平衡條件和機(jī)構(gòu)條件得到滿足，當(dāng)然，如果找錯了塑性鉸位置，那就很有可能在所確定的塑性鉸位置以外的其他截面上產(chǎn)生大于MP的彎矩，此時，也就完成背離了屈服條件。所以，求得MP后，還需要進(jìn)行檢查，確保構(gòu)件的任何一個截面的彎矩的絕對值不超過MP。

3.3門式剛架的截面設(shè)計(jì)

一般來說，在完成通過內(nèi)力分析確定截面的塑性彎矩MP后，就可以接著進(jìn)行截面的初選。盡管門式剛架的柱子和斜梁都是壓彎構(gòu)件，但是，根據(jù)相關(guān)的原理，我們在進(jìn)行截面的初選時，仍然可以將它們各看做受彎構(gòu)件，也就是要忽略軸力的影響。而對于純彎構(gòu)件，在荷載使梁處于全塑性工作階段的背景下，截面上的應(yīng)力圖形為兩塊矩形，形成塑性鉸，截面上的彎矩為全塑性彎矩，簡稱塑性彎矩，記為 （式中： 為塑性截面模量， 為截面形狀系數(shù)，Wp為彈性截面模量，對工字形截面 =1.10~1.17，隨截面尺寸不同而變化）。引入荷載分項(xiàng)系數(shù)和抗力分項(xiàng)系數(shù)后，得： 。由此可求得所需構(gòu)件截面的彈性截面模量： ，由 即可初選構(gòu)件的截面。

4.結(jié)語

總之，門式剛架輕型鋼結(jié)構(gòu)房屋設(shè)計(jì)是一個較為復(fù)雜的體系，在設(shè)計(jì)中需要顧及很多方面的內(nèi)容，需要按照各種原理進(jìn)行，設(shè)計(jì)人員只有對門式剛架輕型鋼結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)、分類，以及使用范圍，才能更好的在設(shè)計(jì)中發(fā)揮出門式剛架輕型鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢。

參考文獻(xiàn)

[1] 邱冬瑞. 門式剛架輕鋼結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)及程序開發(fā)[D]. 北京工業(yè)大學(xué)，2008.

鋼結(jié)構(gòu)房屋范文第3篇

關(guān)鍵詞：房屋設(shè)計(jì)；鋼結(jié)構(gòu)；常見問題；探討分析

中圖分類號：S611文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A

引言

良好的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是房屋建筑的靈魂所在，同時，房屋建筑整體質(zhì)量的提升也離不開結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。近年來，鋼結(jié)構(gòu)在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中得到廣泛運(yùn)用的同時，國家利用宏觀調(diào)控的手段針對鋼結(jié)構(gòu)在建筑行業(yè)領(lǐng)域的運(yùn)用也提出了很多政策方針以保障其正常運(yùn)行。但是，在房建設(shè)計(jì)上的創(chuàng)新性與多元化并非輕而易舉就能實(shí)現(xiàn)，首先要考慮到房建施工中鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)本身的安全與實(shí)效，就需要創(chuàng)新的融入，否則建筑的質(zhì)量與安全就會受到影響，人們的正常生活起居、生命財(cái)產(chǎn)安全也會受到不同程度的威脅。因此就要求建筑設(shè)計(jì)師在具備原有設(shè)計(jì)能力的同時，彌補(bǔ)自身不足，將自身所擁有的專業(yè)知識與運(yùn)用鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)建設(shè)實(shí)踐相結(jié)合，增加對各種結(jié)構(gòu)技術(shù)的新知識與新經(jīng)驗(yàn)，創(chuàng)新思維，與時俱進(jìn)，從而促進(jìn)我國在房屋建設(shè)過程中鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)的發(fā)展。

一、鋼結(jié)構(gòu)在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中應(yīng)用概述

鋼結(jié)構(gòu)住宅技術(shù)是一種先進(jìn)的建筑技術(shù)，是社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展和科技進(jìn)步在建筑業(yè)的產(chǎn)物，符合住宅產(chǎn)業(yè)化以及建筑資源可持續(xù)發(fā)展的要求。鋼結(jié)構(gòu)具有抗震性能好、施工速度快、可循環(huán)再利用的優(yōu)點(diǎn)，屬技術(shù)密集型產(chǎn)業(yè)，結(jié)合保溫隔熱、廢舊利用的新型墻體建材的開發(fā)，能夠做到“節(jié)能省地”和環(huán)保建筑的要求。在粘土磚被禁用以及每年數(shù)億噸鋼產(chǎn)量的國情下，加上鋼結(jié)構(gòu)住宅的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范逐步齊全，開發(fā)鋼結(jié)構(gòu)住宅建筑體系是可行的和必要的。

1、鋼結(jié)構(gòu)具有許多特點(diǎn)：量輕、強(qiáng)度高。用鋼結(jié)構(gòu)建造的住宅重量是鋼筋混凝土住宅的二分之一左右；可滿足住宅大開間的需要，使用面積比鋼筋混凝土住宅提高百分之四左右；抗震性能好，其延性比鋼筋混凝土好。從國內(nèi)外震害調(diào)查結(jié)果看，鋼結(jié)構(gòu)住宅建筑倒塌數(shù)量最少；鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件及有關(guān)部品在工廠制作，減少現(xiàn)場工作量，縮短施工工期，鋼結(jié)構(gòu)住宅在工地的施工實(shí)質(zhì)上是工廠產(chǎn)品的組裝和集成，再補(bǔ)充少量無法在工廠進(jìn)行的工序項(xiàng)目，符合產(chǎn)業(yè)化的要求；鋼結(jié)構(gòu)工廠制作質(zhì)量可靠，尺寸精確，安裝方便，易與相關(guān)部品配合；鋼材可以回收，建造和拆除時對環(huán)境污染較少。符合推進(jìn)住宅產(chǎn)業(yè)化，發(fā)展節(jié)能省地型住宅的國家政策。在經(jīng)濟(jì)層面上看，鋼結(jié)構(gòu)住宅可消耗目前國內(nèi)鋼產(chǎn)能過剩問題，從而帶來社會效益。

2、一般來說，建筑設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)主要取決于結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是受制于建筑設(shè)計(jì)，必須重視結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)重要性。一項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)的鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，能夠帶來經(jīng)濟(jì)、合理、安全、舒適的設(shè)計(jì)方案，服務(wù)人們的生活居住，就成為了建筑質(zhì)量的決定環(huán)節(jié)中不可缺少的一部分。所以，作為房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員，要懂得轉(zhuǎn)換陳舊的設(shè)計(jì)理念，不斷地開拓出滿足現(xiàn)代化發(fā)展要求的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案，就成為新時代下每一個房屋建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員的必修功課，從而針對性地制定合理的方案來解決房建結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的問題，提升房建鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的整體質(zhì)量。

3、鋼結(jié)構(gòu)相較于鋼筋混凝土而言在房屋設(shè)計(jì)中得到越來越多的應(yīng)用，此結(jié)構(gòu)擁有如下特點(diǎn)：鋼結(jié)構(gòu)這種建筑材料自身的重量比較輕便，對房屋建設(shè)中的其他結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的負(fù)重量小，這就避免了繁瑣的地基處理的面積，降低了房屋建造的工作量及成本、縮短了施工周期；面對現(xiàn)如今地震活躍度高的現(xiàn)狀，鋼結(jié)構(gòu)具有硬度高、密度大、負(fù)重力強(qiáng)度大的特點(diǎn)，有利于抗擊地震，減少因地震帶來的房屋破損，也給建筑投資商降低了投資風(fēng)險，帶來了良好的經(jīng)濟(jì)效益；在房屋建設(shè)過程中鋼結(jié)構(gòu)自身的抗壓力強(qiáng)、結(jié)構(gòu)斷面小、應(yīng)用覆蓋面積小，這樣就實(shí)現(xiàn)了房屋布置的靈活性和美觀性。

二、房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)注意的問題探討

1、構(gòu)件設(shè)計(jì)

構(gòu)件的設(shè)計(jì)首先是材料的選擇。通常主結(jié)構(gòu)使用單一鋼種以便于工程管理，經(jīng)濟(jì)考慮，也可以選擇不同強(qiáng)度鋼材的組合截面。構(gòu)件設(shè)計(jì)中，現(xiàn)行規(guī)范使用的是彈塑性的方法來驗(yàn)算截面，這和結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算的彈性方法并不匹配。當(dāng)前的結(jié)構(gòu)軟件，都提供截面驗(yàn)算的后處理功能。由于程序技術(shù)的進(jìn)步，一些軟件可以將驗(yàn)算時不通過的構(gòu)件，從給定的截面庫里選擇加大一級，并自動重新分析驗(yàn)算，直至通過，如sap2000等。這是常說的截面優(yōu)化設(shè)計(jì)功能之一。它減少了結(jié)構(gòu)師的很多工作量

2、節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)

連接節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)是鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中重要的內(nèi)容之一。在結(jié)構(gòu)分析前，就應(yīng)該對節(jié)點(diǎn)的形式有充分思考與確定。常常出現(xiàn)的一種情況是，最終設(shè)計(jì)的節(jié)點(diǎn)與結(jié)構(gòu)分析模型中使用的形式不完全一致，這必須避免。按傳力特性不同，節(jié)點(diǎn)分剛接，鉸接和半剛接。

3、圖紙編制

鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)出圖分設(shè)計(jì)圖和施工詳圖兩階段，設(shè)計(jì)圖為設(shè)計(jì)單位提供，施工詳圖通常由鋼結(jié)構(gòu)制造公司根據(jù)設(shè)計(jì)圖編制，有時也會由設(shè)計(jì)單位代為編制。由于近年鋼結(jié)構(gòu)項(xiàng)目增多和設(shè)計(jì)院鋼結(jié)構(gòu)工程師缺乏的矛盾，有設(shè)計(jì)能力的鋼結(jié)構(gòu)公司參與設(shè)計(jì)圖編制的情況也很普遍。設(shè)計(jì)圖及施工詳圖的內(nèi)容表達(dá)方法及出圖深度的控制，目前比較混亂，各個設(shè)計(jì)單位之間及其與鋼結(jié)構(gòu)公司之間不盡相同。初學(xué)者可參考他人的優(yōu)秀設(shè)計(jì)并參考相關(guān)的工具書，并依據(jù)規(guī)范規(guī)定編制。

4、鋼結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計(jì)

結(jié)構(gòu)抗震性能與結(jié)構(gòu)布置規(guī)則性有很大關(guān)系。結(jié)構(gòu)布置不規(guī)則，地震時易損壞，而且除彈性設(shè)計(jì)外還要作彈塑性層間位移驗(yàn)算。因此應(yīng)盡量使結(jié)構(gòu)布置符合規(guī)則性要求。住宅鋼結(jié)構(gòu)的平面布置應(yīng)力求規(guī)則、對稱。住宅鋼結(jié)構(gòu)常見的布置不規(guī)則，主要是平面不規(guī)則。如平面形狀不規(guī)則，L形等，特別是支撐剪力墻偏置，明顯不對稱等。若樓層的最大彈性水平位移超過質(zhì)心水平位移的1.2倍就屬于平面不規(guī)則此時需對支撐剪力墻的配置進(jìn)行調(diào)整。

鋼結(jié)構(gòu)的抗震性能遠(yuǎn)比鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)優(yōu)越。但是，由于設(shè)計(jì)特別是構(gòu)造上的不當(dāng)，也發(fā)生了一些破壞，構(gòu)件節(jié)點(diǎn)的連接破壞更為突出?？拐鹪O(shè)計(jì)的基本原則是“強(qiáng)剪弱彎，強(qiáng)柱弱梁，強(qiáng)節(jié)點(diǎn)弱構(gòu)件”。由此可以從一個側(cè)面看出，對于抗震結(jié)構(gòu)而言，節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)構(gòu)造的合理性，直接關(guān)系到整個結(jié)構(gòu)的抗震性能。梁柱節(jié)點(diǎn)是整個結(jié)構(gòu)傳力的中心樞紐，是整個結(jié)構(gòu)得以發(fā)揮作用的“主關(guān)節(jié)”。因此，若是能研究設(shè)計(jì)出一種受力明確合理、構(gòu)造簡單、施工方便、抗震性能優(yōu)越、經(jīng)濟(jì)實(shí)用的梁柱節(jié)點(diǎn)，將會使得整個鋼結(jié)構(gòu)的檔次和使用范圍得到擴(kuò)大。

結(jié)束語

現(xiàn)代化社會，建筑工程施工技術(shù)水平也隨著新技術(shù)的發(fā)展而不斷地提高。這也進(jìn)一步為鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展創(chuàng)造了更多有利的空間。因此，只有在不斷發(fā)揮鋼結(jié)構(gòu)積極作用的同時，對鋼結(jié)構(gòu)在房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中比較頻繁發(fā)生的難題進(jìn)行分析、討論，并根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)解決問題，建筑行業(yè)才能獲得長足發(fā)展。作為房屋建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)人員，就應(yīng)該嚴(yán)格執(zhí)行構(gòu)造的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，才能夠?qū)⒃O(shè)計(jì)質(zhì)量隱患從根本上消除掉。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員的理論基礎(chǔ)與靈活思維不可少，并且保持嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度，認(rèn)真、仔細(xì)地分析建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中存在的問題，不斷地提升設(shè)計(jì)人員自身的水平，使設(shè)計(jì)能夠高于現(xiàn)階段其余的建筑標(biāo)準(zhǔn)，確保其經(jīng)濟(jì)性、合理性始終保持在最前沿。

參考文獻(xiàn)

[1]姜學(xué)詩.鋼結(jié)構(gòu)房屋結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中常見問題分析[J].建筑結(jié)構(gòu),2003（06）.

鋼結(jié)構(gòu)房屋范文第4篇

關(guān)鍵詞：門式剛架； 優(yōu)化設(shè)計(jì)； 柱距 ；跨度 ；計(jì)算長度

中圖分類號： S611文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：

1 概述

在輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)體系中，門式剛架以其施工快、造價低、擴(kuò)建靈活、維護(hù)費(fèi)用低等優(yōu)點(diǎn)廣泛應(yīng)用于各類建筑房屋。本文就門鋼結(jié)構(gòu)耗鋼量的影響因素進(jìn)行論述，總結(jié)歸納出其常用數(shù)據(jù)和有用結(jié)論，為實(shí)際工程設(shè)計(jì)提供有益指導(dǎo)。

2 柱距

柱距對用鋼量的影響表現(xiàn)為：柱距越小，剛架數(shù)量越多，剛架的用鋼量相應(yīng)增多，反之剛架用鋼量偏少，但是次結(jié)構(gòu)如檁條，系桿等的用鋼量相應(yīng)增加。當(dāng)柱距大到一定程度，主剛架的用鋼量減少趨于平坦，次結(jié)構(gòu)的用鋼量增加會完全抵消甚至超過主剛架用鋼量，使得總用鋼量呈偏高趨勢。

王元清等[1]結(jié)合18m和24m跨的兩個帶有吊車的雙連跨門鋼廠房工程實(shí)例，通過大量設(shè)計(jì)方案的研究分析，發(fā)現(xiàn)其用鋼量的最優(yōu)柱距為6～8m，而同等荷載條件下的不設(shè)吊車的最優(yōu)柱距為8～9m，且用鋼量大大減少。

任興平[2]通過大量實(shí)際工程總結(jié)出了常規(guī)荷載條件下6米高門式剛架的經(jīng)濟(jì)間距，見表1。

表1 相同條件下各種跨度對應(yīng)的最優(yōu)剛架間距

柳鋒等[3]等通過對210個門式剛架的設(shè)計(jì)分析發(fā)現(xiàn)：常用剛架的經(jīng)濟(jì)柱距為7～9m, 當(dāng)無吊車或吊車噸位較小時, 經(jīng)濟(jì)柱距為8～9m； 當(dāng)?shù)踯噰嵨惠^大時, 經(jīng)濟(jì)柱距為7 m 左右, 用鋼量比常規(guī)6m 柱距可節(jié)省3%～12%, 總造價可節(jié)省2% ～6%, 經(jīng)濟(jì)效益非?？捎^。

牛保有[4]借助3D3S軟件對6m、12m、18m三種檐口高度的不同柱距剛架進(jìn)行分析，得出結(jié)論：無吊車輕鋼房屋的經(jīng)濟(jì)柱距為7～8m之間，當(dāng)柱距需要大于8m時，將柱距定為9～9.5m左右會較為經(jīng)濟(jì)。有吊車輕鋼房屋軌頂標(biāo)高6～9m，經(jīng)濟(jì)柱距為7～8m，軌頂標(biāo)高12m時，經(jīng)濟(jì)柱距向上移動至9m左右。隨著軌頂標(biāo)高的增加，經(jīng)濟(jì)柱距向變大，相同的軌頂標(biāo)高，最優(yōu)柱距與吊車起重量關(guān)系不大。

2．跨度

實(shí)際工程表明荷載是經(jīng)濟(jì)跨度的主要因素，荷載越大時，總用鋼量對跨度越敏感。荷載越大則需要的柱截面也大，若此時跨度小，其單位用鋼量必然上升。若跨度大，梁截面又顯著增大，也會導(dǎo)致單位用鋼量的上升[5]。

文獻(xiàn)[4] 通過對6m、12m、18m三種檐口高度的不同跨度剛架進(jìn)行分析比較，得出結(jié)論：對于無吊車廠房，剛架的經(jīng)濟(jì)跨度與檐口高度密切相關(guān)，經(jīng)濟(jì)跨度隨著檐口的增加而增加；對于有吊車廠房，經(jīng)濟(jì)跨度隨著吊車噸位的增加向高位攀升。

實(shí)際工程表明門式剛架的經(jīng)濟(jì)跨度一般在18～36m，吊車噸位較大時，經(jīng)濟(jì)跨度在24～36m，無吊車或吊車噸位較小時，經(jīng)濟(jì)跨度在18～24m，采用合理經(jīng)濟(jì)跨度可以節(jié)省鋼材5%～15%，降低總造價2%～7%。

3．采用變截面和最優(yōu)腹板高度

門式剛架屋面梁為受彎構(gòu)件，柱為壓彎構(gòu)件，通常也是彎矩大于軸力。根據(jù)剛架的彎矩包絡(luò)圖的特點(diǎn)采用變截面的結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行設(shè)計(jì)可以有效節(jié)省材料。

針對門式剛架截面腹板高度，楊娜等[6] 應(yīng)用編制的結(jié)構(gòu)分析設(shè)計(jì)程序，通過大量的算例分析發(fā)現(xiàn)：等截面輕型門式剛架結(jié)構(gòu)梁的最優(yōu)腹板高度范圍L/30~L/38，柱的最優(yōu)腹板高度范圍H/12~H/19；變截面的柱端最優(yōu)腹板高度范圍L/35~L/40，梁跨中的最優(yōu)腹板高度范圍L/40~L/50。

4．屋面梁的平面外計(jì)算長度

工程實(shí)踐表明：在特定荷載條件下，門鋼梁的強(qiáng)度條件容易滿足，其破壞甚至倒塌往往是由受壓翼緣屈曲引起的?！堕T式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》CECS 102:2002規(guī)定：實(shí)腹式剛架斜梁平面內(nèi)可按壓彎構(gòu)件驗(yàn)算強(qiáng)度，平面外應(yīng)按壓彎構(gòu)件驗(yàn)算穩(wěn)定，見式1：

(1)

根據(jù)式1，對于給定的荷載條件的按材料彈性狀態(tài)設(shè)計(jì)，N、M均為常量，穩(wěn)定系數(shù)φy和φyb是主要影響因素，穩(wěn)定系數(shù)與計(jì)算長度的大小密切相關(guān)，因此設(shè)計(jì)合理的屋面支撐體系，減少屋面梁的平面外計(jì)算長度是優(yōu)化設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。

《門規(guī)》CECS 102:2002規(guī)定：實(shí)腹式剛架斜梁的出平面計(jì)算長度，應(yīng)取側(cè)向支撐點(diǎn)間的距離；當(dāng)斜梁兩翼緣側(cè)向支撐點(diǎn)的距離不等時，應(yīng)取最大受壓翼緣側(cè)向支撐點(diǎn)的距離；當(dāng)實(shí)腹式剛架斜梁的下翼緣受壓時，必須在受壓翼緣側(cè)面布置隅撐作為斜梁的側(cè)向支撐，隅撐的另一端連接在檁條上。

《冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范》GB50018－2002規(guī)定：實(shí)腹式剛架梁和柱在剛架平面外的計(jì)算長度，應(yīng)取側(cè)向支撐點(diǎn)間的距離，側(cè)向支撐點(diǎn)間可取設(shè)置隅撐處及柱間支撐連接點(diǎn)。當(dāng)梁（或柱）兩翼緣的側(cè)向支撐點(diǎn)間的距離不等時，應(yīng)取最大受壓翼緣側(cè)向支撐點(diǎn)的距離。根據(jù)其條文說明：剛架梁的平面外的計(jì)算長度應(yīng)當(dāng)取側(cè)向支撐點(diǎn)的距離，對于墻皮板材與檁條、墻梁有可靠連接的情況，可以考慮檁條、墻梁作為側(cè)向支撐，但是并未對可靠連接極其相應(yīng)的構(gòu)造措施進(jìn)行說明，這給設(shè)計(jì)帶來不便。文獻(xiàn)[7]把梁的平面外計(jì)算長度的常見方式歸納如下：

1)上翼緣計(jì)算長度

1.1) 取上翼緣橫向支撐的節(jié)距

1.2) 取隅撐間距

隅撐通過檁條連接于有彈性側(cè)移的下翼緣上，故其不能作為上翼緣受壓時的側(cè)向支點(diǎn)。在某些情況下可將其作為下翼緣受壓時的側(cè)向支點(diǎn)。

1.3) 取3m

3m是基于兩個檁距考慮的，當(dāng)屋面剛度大，與檁條的連接可靠時，考慮屋面實(shí)際存在的蒙皮作用，取2個檁距3m，這按規(guī)程的精神在實(shí)踐中也是可行的。

2)下翼緣的計(jì)算長度

2.1) 設(shè)置隅撐

不分情況取隅撐間距。另一種觀點(diǎn)取與上翼緣橫向支撐節(jié)點(diǎn)處檁條相連的隅撐間距，亦即橫向支撐的節(jié)距。文獻(xiàn)[7]認(rèn)為以取后者為妥。

2.2) 不設(shè)隅撐，取Ly=0.4L

取Ly=0.4L前提與彎矩圖形有關(guān)。正常情況下，梁端為負(fù)彎矩，跨中為正彎矩，考慮柱面風(fēng)荷載使梁反彎點(diǎn)內(nèi)移，故偏安全地取反彎點(diǎn)距梁端為L/5，借用格構(gòu)式剛架平面外長度的計(jì)算公式進(jìn)行計(jì)算，得到Ly=0.4L。

由此可見，將剛性系桿視為梁的側(cè)向支撐是合乎結(jié)構(gòu)受力特征的。對于能否將隅撐－－檁條體系作為梁的側(cè)向支撐還存在爭議。為此，國內(nèi)學(xué)者也進(jìn)行相應(yīng)的研究。文獻(xiàn)[8]提出將檁條作為剛性系桿時，通常采用兩個檁條的組合截面以滿足弱軸剛度，而且檁條與鋼梁必須用高強(qiáng)螺栓連接，可靠的傳遞軸力。付占明[9]為研究梁的平面外計(jì)算長度能否取2倍檁距，分析比較了多根隅撐支撐的的簡支梁和兩倍檁距簡支梁的臨界彎矩，認(rèn)為屋面橫向支撐的相應(yīng)位置都應(yīng)該設(shè)置系桿，不宜用檁條兼做系桿，那樣可能造成檁條的連接節(jié)點(diǎn)破壞。陳友泉等[10]引用隅撐－－檁條體系下純彎構(gòu)件穩(wěn)定彈性臨界彎矩計(jì)算公式，發(fā)現(xiàn)：當(dāng)主梁尺寸較小, 受壓翼緣截面面積A300mm×12mm 時，隅撐－－冷彎薄壁型鋼檁條體系難以構(gòu)成主梁的側(cè)向支撐條件，需另行考慮主梁的穩(wěn)定設(shè)計(jì)或按大于2 倍的隅撐間距取為主梁平面外計(jì)算長度考慮。

綜上所述，對于門式剛架設(shè)計(jì)過程中隅撐－檁條體系的側(cè)向支撐作用和梁的平面外計(jì)算長度問題可以按如下考慮：

Ⅰ 對于一般門式剛架梁的平面外計(jì)算長度取側(cè)向支撐距離，側(cè)向支撐距離即為剛性系桿的距離，由于目前還沒有與計(jì)算模型相適應(yīng)的成熟的構(gòu)造措施，盡量避免使用隅撐－－檁條體系作為側(cè)向支撐，可僅將隅撐作為安全儲備考慮。

Ⅱ 對于不需考慮冰雪荷載地區(qū)的輕鋼屋面建筑可以有選擇的利用隅撐的作用，此時與隅撐相連檁條、鋼梁應(yīng)當(dāng)采用高強(qiáng)螺栓。當(dāng)屋面梁高度小于500mm，受壓翼緣截面A

5．小結(jié)

本文結(jié)合門式剛架的特點(diǎn)，針對門式剛架優(yōu)化設(shè)計(jì)的技術(shù)措施，從柱距、跨度、變截面和截面高度、剛架梁平面外計(jì)算長度四方面進(jìn)行了論述，歸納總結(jié)了從這四方面進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)的可用結(jié)論和應(yīng)該注意的問題。實(shí)際設(shè)計(jì)過程中可選的優(yōu)化措施是靈活多樣的，如選用高強(qiáng)度鋼材、利用搖擺柱減少剛架梁平面內(nèi)的計(jì)算長度、設(shè)置剛結(jié)柱腳增加剛架的抗側(cè)剛度等等，設(shè)計(jì)者可根據(jù)實(shí)際情況選用可操作的方法進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。

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鋼結(jié)構(gòu)房屋范文第5篇

筑，起結(jié)構(gòu)形式主要有波形拱殼屋面結(jié)構(gòu)和門式剛架結(jié)構(gòu)，它們以美觀、新穎的造型、較低以的用鋼量和較短的施工周期而倍受業(yè)主的歡迎。

一、

多層輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)建筑的應(yīng)用結(jié)構(gòu)方案輕型鋼結(jié)構(gòu)多層房屋中最常用的結(jié)構(gòu)體系為框架結(jié)構(gòu)，根據(jù)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(yīng)的限制，目前主要采用焊接構(gòu)件?？蚣芙Y(jié)構(gòu)平面布置靈活，柱網(wǎng)尺寸磕打可小(一般6—9米)，各部分剛度比較均勻，構(gòu)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(cè)向剛度小，側(cè)向位移難以控制。對于一些設(shè)有電梯的多層房屋，為增強(qiáng)側(cè)向剛度，結(jié)合其電梯井的布置，還可以采取框架一抗剪桁架體系或框架一剪力墻(通常為鋼板剪力墻)結(jié)構(gòu)體系。支撐體系為了加強(qiáng)多層房屋鋼結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度，抵抗水平風(fēng)荷載和地震作用，通常用槽鋼或角鋼在墻體平面內(nèi)布置垂直支撐體系。根據(jù)要求可以沿縱、橫單向布置或雙向布置。支撐與框架鉸接，按拉桿或壓桿設(shè)計(jì)?？紤]到門窗的布置，可以采用X型、單斜桿型、人字型、倒人字型、w型、倒W型、門式等形式．為在強(qiáng)震作用下具有良好的吸能耗能性能，則采用偏心支撐。在不影響建筑功能的前提下，在平面上支撐應(yīng)均勻布置。對后五種支撐應(yīng)驗(yàn)算梁上支撐軸力引起的附加彎矩。偏心支撐的優(yōu)點(diǎn)是在較小或中等的水平荷載作用下有足夠的剛度，而在嚴(yán)重超載(如大地震)時具有良好的延性，是一種較好的抗剪支撐。

樓蓋體系多層房屋鋼結(jié)構(gòu)的樓板必須有足夠的承載力、剛度和整體性。當(dāng)前較常采用的是在鋼梁上鋪設(shè)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，壓型鋼板與鋼梁之問用栓釘連接。另外還可用預(yù)應(yīng)力薄板加混凝土現(xiàn)澆層或一般鋼筋混凝土樓板，此時應(yīng)保證樓板和鋼梁之間的可靠連接。設(shè)計(jì)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(wěn)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(shè)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(hù)結(jié)構(gòu)為了減輕多層房屋鋼結(jié)構(gòu)的自重，圍護(hù)結(jié)構(gòu)多采用輕質(zhì)材料。外墻墻體多采用輕質(zhì)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(zhì)保溫層組成的復(fù)合墻體，也有很多房屋外墻采用輕質(zhì)美觀的玻璃幕墻結(jié)構(gòu)。內(nèi)隔墻可采用空心砌塊、加氣混凝土等輕質(zhì)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(jié)構(gòu)房屋來說，傳統(tǒng)的油氈加瀝青的屋面防水層很不經(jīng)濟(jì)，現(xiàn)大都采用卷材防水。屋頂也掘棄了傳統(tǒng)的水泥砂漿找平層和焦渣保溫層而采用輕質(zhì)保溫材料，如JQN板、聚乙烯混凝土板等，可根據(jù)要求做成變厚度而取消屋面找平層?；A(chǔ)形式多層輕鋼房屋基礎(chǔ)常用柱下獨(dú)立基礎(chǔ)、條形基礎(chǔ)、十字形基礎(chǔ)，有時也可采用片筏基礎(chǔ)。采用柱下獨(dú)立基礎(chǔ)時．應(yīng)注意各基礎(chǔ)相對不均勻沉降對上部結(jié)構(gòu)的影響。基礎(chǔ)梁常用現(xiàn)澆或預(yù)制鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，有時根據(jù)要求也可采用鋼基礎(chǔ)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(jié)點(diǎn)構(gòu)造多層房屋鋼結(jié)構(gòu)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(qiáng)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(fù)雜，往往通過試驗(yàn)來取得較準(zhǔn)確的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)。同時多層房屋鋼結(jié)構(gòu)的構(gòu)件相對較薄，應(yīng)盡量避免工地現(xiàn)場焊縫連接。為了加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的整體剛度，可以把次梁做成連續(xù)梁的形式。防火和防腐措施我國的鋼結(jié)構(gòu)防火主要采用防火涂料、發(fā)泡防火漆和外包防火層等方法。對于外露的鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件，如樓梯等多用涂料和漆料，采用 1O～40ram厚的涂料，耐火極限可達(dá)1．5—3h，而發(fā)泡漆的耐火時間一般為0．5h。對隱藏的構(gòu)件，珍珠巖和蛭石防火噴涂或防火板是經(jīng)濟(jì)有效的方法，3O一40mm厚的噴涂可實(shí)現(xiàn)1．5h的耐火極限，并兼有一定的防腐能力。暴露鋼構(gòu)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(jī)涂料，增加其耐久年限。

二、應(yīng)注意的問題

1、結(jié)構(gòu)計(jì)算應(yīng)充分利用計(jì)算機(jī)的輔助設(shè)計(jì)(如3D3S、STS、STAAD、ETAB等)，采用三維空問結(jié)構(gòu)分析，計(jì)算中應(yīng)考慮梁、柱的軸向變形、彎曲變形和剪切變形的影響，以及梁柱節(jié)點(diǎn)域剪切變形對側(cè)移的影響。

2、應(yīng)盡量降低樓蓋自重，如采用輕骨料混凝土樓蓋結(jié)構(gòu)，自重可進(jìn)一步減輕。應(yīng)深入該方向的研究。

3、輕型鋼結(jié)構(gòu)的抗震性能雖然優(yōu)于其他材料的結(jié)構(gòu)，但實(shí)踐中，由于設(shè)計(jì)不當(dāng)造成的鋼結(jié)構(gòu)破壞，以輕型鋼結(jié)構(gòu)居多。應(yīng)開展多層輕型鋼結(jié)構(gòu)在地震作用下的工作性能、破壞機(jī)理幾設(shè)計(jì)方法(節(jié)點(diǎn)構(gòu)造、結(jié)構(gòu)體系)的研究。