一、平面布置和結(jié)構(gòu)選型
鋼結(jié)構(gòu)適合于平面布置基本規(guī)正、勻稱、凹凸變化較少的建筑平面,不適宜軸線錯開較多,形心和質(zhì)心距離較大和易于產(chǎn)生較大扭轉(zhuǎn)的住宅平面。
二手鋼結(jié)構(gòu)住宅設(shè)計(jì)需要對風(fēng)荷載和地震荷載作用下的水平位移進(jìn)行控制,因此,抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的考慮是非常重要。在住宅結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中常常把樓梯間、電梯間墻體設(shè)計(jì)為抗側(cè)力結(jié)構(gòu)。如果位移仍然不能控制在允許值范圍內(nèi)時(shí),可以把單元之間的分戶墻或廚房、衛(wèi)生間的部分墻體(不動墻)也做為抗側(cè)力結(jié)構(gòu)。
二、變形限值的討論
抗側(cè)力結(jié)構(gòu)可以是鋼結(jié)構(gòu),也可以是鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。當(dāng)采用鋼桁架作為抗側(cè)力結(jié)構(gòu)組成純鋼結(jié)構(gòu)時(shí),規(guī)范規(guī)定:在風(fēng)力作用下,層間位移1/400,頂點(diǎn)位移1/500;在地震作用下,層間位移1/250,頂點(diǎn)位移1/300。因此,采用鋼桁架作抗側(cè)力結(jié)構(gòu)可能造成用鋼指標(biāo)有較大提高,從而增加造價(jià)。
若按鋼結(jié)構(gòu)限值1/300控制結(jié)構(gòu)整體剛度,在地震中待鋼結(jié)構(gòu)參加工作時(shí),鋼筋混凝土剪力墻己經(jīng)產(chǎn)生了結(jié)構(gòu)破壞,這種考慮不夠安全。
若按鋼筋混凝土剪力墻限值1/800控制結(jié)構(gòu)整體剛度時(shí),鋼梁、鋼柱截面會因地震力加大而大幅度增加。
三、柱網(wǎng)確定和柱斷面型式的選擇
柱網(wǎng)的確定一般根據(jù)乎面分割情況,結(jié)合梁的位置和截面高度,以及鋼梁的隱蔽方法來決定。外墻處的柱距是柱網(wǎng)確定的關(guān)鍵,把沿外墻鋼梁和外墻窗上皮的高度關(guān)系處理好,柱網(wǎng)也就基本確定了。
鋼柱的截面型式大體分為三種:圓管柱、方管(箱形)柱和H型鋼柱。其中,管柱內(nèi)澆注混凝土,形成鋼管混凝土柱,承載力比鋼筋混凝土柱大幅度提高,因此用鋼量較省。在節(jié)點(diǎn)構(gòu)造作法上,方管柱構(gòu)造簡單合理。但是,管柱在與鋼梁連接上下翼緣部位,須加橫隔板以形成貫通式節(jié)點(diǎn),這一要求增加了加工難度,因而也提高了工程造價(jià)。H型鋼柱,當(dāng)外包鋼筋混凝土?xí)r形成鋼骨混凝土柱。H型鋼柱加工和施工都比較方便,但鋼柱用鋼量較多。
四、層數(shù)和層高的確定
任何一種結(jié)構(gòu)形式都有它的適用范圍、**佳建造高度。鋼結(jié)構(gòu)正是在高層、超高層建筑中具有獨(dú)到的優(yōu)勢,高層住宅由于地震設(shè)防,梁、柱斷面雖然與同條件鋼筋混凝土梁、柱相比要小的多,但在尋常百姓家的居室中,梁柱的存在仍然是十分尷尬的事。相比之下,我們認(rèn)為鋼結(jié)構(gòu)用于多層和“小高層”,是具備一定優(yōu)勢的。
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