鋼結(jié)構(gòu)住宅結(jié)構(gòu)體系介紹

2023/5/171第14章建筑工業(yè)化鋼結(jié)構(gòu)住宅1.概述2.鋼結(jié)構(gòu)住宅的結(jié)構(gòu)體系3.鋼結(jié)構(gòu)住宅維護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)造4.鋼結(jié)構(gòu)的防腐和防火第一章緒論1.1鋼結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)和應(yīng)用1.1鋼結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)和應(yīng)用1.輕質(zhì)高強(qiáng)，塑性、韌性好★2.

材質(zhì)均勻，性能穩(wěn)★3.制作簡(jiǎn)便，施工工期短★4.密閉性好5.耐腐蝕性差6.耐熱不耐火★鋼結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)輕質(zhì)——材料的質(zhì)量密度與強(qiáng)度的比值小Q235鋼C30混凝土輕質(zhì)高強(qiáng)Q235鋼

密度：7850kg/m3強(qiáng)度：235N/mm2

C30混凝土

密度：2450kg/m3強(qiáng)度：14.3N/mm2

2.塑性、韌性好塑性和韌性是概念上完全不同的兩個(gè)物理量塑性——承受靜力荷載時(shí)，材料吸收變形能的能力。塑性好，會(huì)使結(jié)構(gòu)一般情況下不會(huì)由于偶然超載而突然斷裂，給人以安全保證

韌性——承受動(dòng)力荷載時(shí)，材料吸收能量的多少。韌性好，說(shuō)明材料具有良好的動(dòng)力工作性能。

3.耐熱不耐火100℃以內(nèi)，強(qiáng)度無(wú)影響150℃以上，必須進(jìn)行遮擋處理600℃左右，鋼材進(jìn)入塑性，無(wú)承載能力措施：防火涂料、防火漆、外包混凝土return第一章緒論1.1鋼結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)和應(yīng)用1.1.2鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用范圍（1）重：重工業(yè)廠房★（2）大：大跨度結(jié)構(gòu)★（3）高：高層建筑、高聳結(jié)構(gòu)★（4）動(dòng)：受動(dòng)荷載作用的廠房（5）輕：荷載較小的輕鋼結(jié)構(gòu)★（6）小：小型、可拆裝的結(jié)構(gòu)return第一章緒論1.2鋼結(jié)構(gòu)的建造過(guò)程和內(nèi)在缺陷1.2鋼結(jié)構(gòu)的建造過(guò)程

建造的兩個(gè)主要步驟：工廠制造、工地安裝

一、工廠制造的工序：鋼材的驗(yàn)收、整理、保管按圖放樣加工如切割、沖孔等構(gòu)件整平構(gòu)件裝配變形矯正除銹涂漆

二、工地安裝的工序：現(xiàn)場(chǎng)的擴(kuò)大拼裝子結(jié)構(gòu)吊裝就位精確就位后固定第一章緒論1.5鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展1.3鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展（1）高性能鋼材的研究與應(yīng)用（2）設(shè)計(jì)方法的改進(jìn)（3）穩(wěn)定理論的進(jìn)一步發(fā)展（4）預(yù)應(yīng)力鋼結(jié)構(gòu)的研究與應(yīng)用（5）空間鋼結(jié)構(gòu)與高層鋼結(jié)構(gòu)的研究與應(yīng)用（6）組合結(jié)構(gòu)的研究與應(yīng)用2.1多、高層鋼結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)

世界上第一幢高層鋼結(jié)構(gòu)是美國(guó)芝加哥的家庭保險(xiǎn)公司大樓(10層，高55m)，建于1884年。

20世紀(jì)開始，鋼結(jié)構(gòu)高層建筑在美國(guó)大量建成，最具代表性的有：

l02層、高381m的紐約帝國(guó)大廈(圖9.1.1)110層、高411m的世界貿(mào)易中心目前世界上最高的鋼結(jié)構(gòu)建筑為110層、高443m的芝加哥西爾斯大廈(圖9.1.2)。圖9.1.1圖9.1.2

我國(guó)現(xiàn)代高層建筑鋼結(jié)構(gòu)自80年代中期起步，第一幢高層建筑鋼結(jié)構(gòu)為43層、高165m的深圳發(fā)展中心大廈（圖）。此后，較具代表性有：

44層、高144m的上海希爾頓飯店60層、高208m的北京京廣中心

81層、高325m的深圳地王大廈（圖）

88層、高420.5m的金茂大廈

1998年底，我國(guó)頒布《高層民用建筑鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》（JGJ99—98）。圖9.1.3圖9.1.4圖9.1.5鋼結(jié)構(gòu)住宅高層鋼結(jié)構(gòu)建筑的特點(diǎn)主要表現(xiàn)在：

(1)自重輕

(2)抗震性能好

(3)有效使用面積高

(4)建造速度快

(5)防火性能差2.2高層建筑鋼結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)體系

常用的高層建筑鋼結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)體系主要有：框架結(jié)構(gòu)體系框架—剪力墻結(jié)構(gòu)體系框架—支撐結(jié)構(gòu)體系框架—核心筒結(jié)構(gòu)體系及筒體體系

(1)框架結(jié)構(gòu)體系純框架結(jié)構(gòu)一般適用于層數(shù)30的高層鋼結(jié)構(gòu)，如圖?？蚣芙Y(jié)構(gòu)的平面布置靈活，可為建筑提供較大的室內(nèi)空間，且結(jié)構(gòu)各部分剛度比較均勻?？蚣芙Y(jié)構(gòu)有較大延性，自震周期較長(zhǎng)，因而對(duì)地震作用不敏感，抗震性能好。但框架結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度小，由于側(cè)向位移大，易引起非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的破壞。圖9.1.5

(2)框架—剪力墻結(jié)構(gòu)體系在框架結(jié)構(gòu)中布置一定數(shù)量的剪力墻可以組成框架—剪力墻結(jié)構(gòu)體系，如圖。這種結(jié)構(gòu)以剪力墻作為抗側(cè)力結(jié)構(gòu)，既具有框架結(jié)構(gòu)平面布置靈活、使用方便的特點(diǎn)，又有較大的剛度，可用于40～60層的高層鋼結(jié)構(gòu)。剪力墻按其材料和結(jié)構(gòu)的形式可分為鋼筋混凝土剪力墻、鋼筋混凝土帶縫剪力墻和鋼板剪力墻等。圖9.1.6

(3)框架—支撐結(jié)構(gòu)體系框架—支撐結(jié)構(gòu)體系由沿豎向或橫向布置的支撐桁架結(jié)構(gòu)和框架構(gòu)成，是高層建筑鋼結(jié)構(gòu)中應(yīng)用最多的一種結(jié)構(gòu)體系，一般適用于40～60層的高層建筑。它的特點(diǎn)是框架與支撐系統(tǒng)協(xié)同工作，豎向支撐桁架起剪力墻的作用，承擔(dān)大部分水平剪力。在罕遇地震中，若支撐系統(tǒng)破壞，尚可內(nèi)力重分布由框架承擔(dān)水平力，即所謂兩道抗震設(shè)防。支撐應(yīng)沿房屋的兩個(gè)方向布置，狹長(zhǎng)形截面的建筑也可布置在短邊。設(shè)計(jì)時(shí)可根據(jù)建筑物高度及水平力作用情況調(diào)整支撐的數(shù)量、剛度及形式。支撐一館般沿同彎一豎向堪柱距內(nèi)折連續(xù)布徐置，見(jiàn)塊圖9.爺1.監(jiān)7(溪a)。這鼓種布際置方跪式層拉間剛堪度變特化較權(quán)均勻?qū)?，適脅合地鐵震區(qū)蹄；當(dāng)宮不考之慮抗卻震時(shí)慎，若猾立面驕布置呢需要梨，亦蠢可交絞錯(cuò)布派置，棉圖9.韻1.詠7(憲b)；在里高度謀較大崇的建秩筑中露，若順支撐差桁架贏的高遠(yuǎn)寬比氧太大愈，為評(píng)增加戴支撐拐桁架董的寬龍度，氣亦可味布置吵在幾劣個(gè)跨慌間，咽圖9.秒1.餐7(傅c)。圖9.1.7(a)(b)(c)(4賽)框架—核心筒寄結(jié)構(gòu)體傻系若將框兔架—剪力尋墻結(jié)糠構(gòu)體觸系中叫的剪做力墻吳結(jié)構(gòu)極設(shè)置麗于內(nèi)酸筒的辱四周旋形成項(xiàng)封閉詠的核梁心筒煮體，某而外價(jià)圍鋼叨框架究柱柱索網(wǎng)較丟密，儲(chǔ)就形變成了健框架—核心雜筒體楊系，盾見(jiàn)圖址。這種結(jié)餓構(gòu)形式伶近年來(lái)銷被大量競(jìng)采用，蓋中心筒逗既可采撒用鋼結(jié)皂構(gòu)亦可疲采用鋼鼻筋混凝筒土結(jié)構(gòu)鋒，核心禁筒體承暴擔(dān)全部安或大部盜分水平亂力及扭姜轉(zhuǎn)力。漢樓面多姐采用鋼咬梁、壓書型鋼板近與現(xiàn)澆辟混凝土階組成的丹組合結(jié)煉構(gòu)，與墾內(nèi)外筒忘均有較歪好的連滑接，水滿平荷載直將通過(guò)筐剛性樓棋面?zhèn)鬟f康到核心詠筒。圖9.1.8(5)筒體結(jié)輕構(gòu)體系筒體結(jié)嘩構(gòu)是超元高層建河筑中受欣力性能辱較好的擱結(jié)構(gòu)體沖系，適悠用于90層左右仆的高層鄰鋼結(jié)構(gòu)腐建筑。音筒體結(jié)傷構(gòu)由內(nèi)王外兩個(gè)腫筒體多鐘個(gè)筒體斯結(jié)構(gòu)組臣合而成協(xié)，前者夾稱筒中凡筒體系喇，見(jiàn)圖9.1姿.9(拜a)，后者澡稱束筒少體系，鬧見(jiàn)圖9.慣1.盤9(隊(duì)b)。各個(gè)燒筒體共更同抵抗肺水平力溝，具有族很好的縮慧空間整刃體作用煌。圖9.1.93.濁1日本裝配式沈鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)住宅50天施機(jī)工過(guò)迷程第一日堪察現(xiàn)鏟場(chǎng)第二受日維護(hù)現(xiàn)蔑場(chǎng)，拆滋除舊房第十日基礎(chǔ)完謹(jǐn)成第二十嫌日房屋單單元安裝家完畢第二十往五日門窗棵安裝擋完畢披，內(nèi)具墻安宣裝完霜畢、比石膏管板安僅裝完匆畢天棚、牛地面開搶始制作第三十摧日室內(nèi)嗚外裝士修基睛本完齡畢第三秧十五姻日電器、誼潔具、咬上下水襖管道安筍裝調(diào)試菜完畢第四猜十三展日班組映自行治檢查炮調(diào)整第四微十八鹽日公司后檢查第四計(jì)十九揚(yáng)、五傷十日使用說(shuō)屑明介紹完工后袍的室內(nèi)完工后衛(wèi)的外觀re霜tu啦rn框架節(jié)插點(diǎn)連接柱內(nèi)冬隔板臭設(shè)置武漢賽栽博園一嗓期工程返回3.鐮2鋼結(jié)威構(gòu)節(jié)鑄點(diǎn)圖支撐節(jié)癥點(diǎn)圖返回鋼結(jié)選構(gòu)節(jié)察點(diǎn)圖外包屑柱腳鏈節(jié)點(diǎn)酒圖返回鋼結(jié)蔬構(gòu)節(jié)朵點(diǎn)圖工程概顆況武漢培賽博新園一潤(rùn)期工堪程于200姨6年10月設(shè)懼計(jì)完窄成，正目前解已建炒成并津交付霸使用杰，情戰(zhàn)況良耍好。跡該工浩程為羽板式隸中高竭層（慨地上11層）殿鋼結(jié)某構(gòu)住送宅樓服，套差型按宗經(jīng)濟(jì)換適用愧房現(xiàn)物行標(biāo)櫻準(zhǔn)控直制；忠一期汗工程褲由獨(dú)走立的6棟住籍宅樓般組成柴，總館建筑愛(ài)面積6.駁55萬(wàn)平米凳；工程照配片：工程概貧況結(jié)構(gòu)概屢況：結(jié)構(gòu)開康間為6.6責(zé)m，跨度5.1蛋m+6犬.3m，屬賓平面顫規(guī)則抖建筑激體系謀；層明高2.9壞m，室鎮(zhèn)內(nèi)外警高差0.6農(nóng)m，房么屋高亦度32.粱5m；陽(yáng)臺(tái)它為凹陽(yáng)繞臺(tái)，設(shè)芒置在鋼宇結(jié)構(gòu)體錄系內(nèi)。鼓基本風(fēng)旅壓w0=蝴0.3雷5kN娘/m2；抗顛震設(shè)激防烈南度為6度，設(shè)遇計(jì)基本妨地震加訂速度0.0鴉5g，建造籍于II類場(chǎng)丹地上非，設(shè)山計(jì)地能震分仿組為哈第一穗組。規(guī)劃與挎建筑設(shè)趣計(jì)賽博犬園一擔(dān)期工抓程總歐用地昏面積2.推46許ha，一偏期住頓宅面拼積55虎36味4.紡4m2，容隱積率2.局42如4，建筑丸密度29達(dá).3醫(yī)%，綠地勒率44楊.3觀%，各指倍標(biāo)均滿夕足規(guī)范斤及當(dāng)?shù)伢@規(guī)