钢结构住宅技术

钢结构住宅技术研究

4.1外墙板a).就地取材，可工业化生产，相对成本较低；b).接口错边咬茬，避免产生贯通裂缝；c).节点三向可调，配件标准化生产；d).节能环保、质轻高强。

二、砌块填充砌体热桥处理在没有分户墙的部位，如图1.7(b)所示，钢柱所在的填充外墙向外砌50mm，其热功计算如下。三、预制楼板研发叠合楼板施工材性试验预制板承载力试验板底裂缝工程应用顺景苑四、结构体系研究

１、钢框架（支撑）体系

－－异型柱理论与试验研究２、钢－混组合结构体系

－－整体抗震性能试验研究、钢管混凝土节点试验研究首先介绍钢－混组合结构体系抗震性能试验：

“规程”第11.1.5条规定，钢框架-混凝土筒体结构各层框架柱所承担的地震剪力不应小于结构底部总剪力的25%和框架部分地震剪力最大值的1.8倍二者的较小者。问题：（1）能否“大震不倒”，第二道防线是否有效？（2）地震剪力在“钢－混”之间的分配比例关系如何？第11.1.5条的规定是否合理。国内外研究现状国外研究现状偏重于构件和节点研究，整体模型试验少美日合作研究项目第五阶段：1/10拟动力试验（12层，1994）hybridwallsystem查新（中国科技信息研究所）：混合结构整体模型振动台试验没有相关文献报道国外在地震区很少用美国：非地震区日本1992年建两栋：78m,107m国内研究现状建研院结构所：1/20拟动力试验（23层，1992年），8度同济大学：1/20振动台试验（25层，2000年），7度，公共建筑

国内在地震区大量应用，主要是较经济。但钢框架-混凝土筒体结构的抗震性能缺乏系统深入的研究。钢－混组合结构模型振动台试验比较内容本次同济相似比几何SL1/101/25弹模SE10.64配重(SA)较足(1.5)不足(3.2)构造：筒内钢柱有无测量：柱端剪力测无震级X向Y向小震1/3021/376中震1/1421/142大震1/691/91大震强1/561/61方向阶数实测周期（s）计算周期（s）SATWEETABSX一阶0.93740.96620.9259二阶0.19260.18850.1824Y一阶0.99360.92840.8706二阶0.18850.17530.1686

动力特性

层位移加速度模型的应变（1）混凝土筒体：在小震作用下，最大拉应变为357.3με，而混凝土极限拉应变一般小于300με，表明混凝土筒体已有微小裂缝出现，进入弹塑性阶段。（2）钢框架：在小震、中震、中震强、大震阶段，钢框架最大拉应变为996.1με，最大压应变为1021.1με，模型钢材的最大弹性应变限值为1111με，表明钢框架在这些试验阶段处于弹性阶段。但是，在大震强阶段,钢框架最大拉应变为1655.4με，最大压应变为1145.9με，进入弹塑性阶段。模型的裂缝及破坏情况（1）小震情况下，混凝土筒体没有观察到裂缝；（2）中震时结构开始出现破坏，先是混凝土筒体的连梁出现了斜裂缝，随着地震震级的加大，墙体出现水平裂缝和斜裂缝，连梁和墙体破坏比较严重；墙体暗柱、钢框架与混凝土筒体连接节点裂缝较少，破坏轻；（3）钢框架基本上处于弹性阶段，没有发现明显的屈服或破坏现象（应变表明大震强阶段钢框架开始屈服）。

（4）整个结构表现出较好的弹性和延性。剪力分配比例（1）在地震作用各阶段，混凝土筒体承担绝大部分地震剪力，起主要的抗侧力作用（2恰）楼复层剪唐力比Vf伶i－额楼层港框架桨剪力贝；V春i－端楼层界剪力茫V飞fm宰ax妄－最田大的筑楼层业框架晌剪力烛；V语o－赴地层脏总剪狐力方向地震波Vfi/ViVfmax/V0小震中震大震小震中震大震X向TAFT0.38250.31120.37920.09380.07740.1126人工波0.41650.42390.5520.09390.08920.1398ElCenro0.3590.46390.38850.08660.10460.1256Y向TAFT0.389_0.48050.1275_0.1202人工波0.45770.5520.56010.13710.11840.138ElCenro0.35840.4770.49770.13410.15620.1793平均值0.39390.37130.47630.11220.0910.136最大值0.45770.5520.56010.13710.15620.1793但底哨层Vf1/Vo=1~1.惩5~肆2.皮0%级(小~中~大震剥）试验仅结论1）积钢框店架的宵地震枣剪力都很低吵，达角不到魔设计铁要求更。2）堤限制案筒体订的高柱宽比押较合检理。（按臭照抗糟震“奏三水秘准、艰二阶静段设轿计原帐则”尾，高糕规1董1.岛1.哪5条愤可理盐解为奔构造禽措施殃）钢结喂构住线宅动队力特摄性实张测与钢穿筋混连凝土连结构滑相比萌，钢煎结构衔较柔辩，有热人担疾心居振住是兵否会渣有振斗颤感氏。为秋此，晋我们液进行差了现砌场实棍测与惜计算内分析税。结论限：楼氏板和字填充约墙体俗的刚柄度很让大，影整体笔刚度颤就大选，没站有振灵颤感膜。五、惊构件目研究1、匀套筒新式钢缓管混磨凝土朴柱节此点试德验套筒挺式加强脾环式加强继环式青节点药新型美套筒洞式节亩点有限厌元计瞒算分跑析加强些环式旷节点鸟应力避图（赴屈服船荷载坛时）套筒寒式节糠点屈相服荷论载应岸力图试验卵比较加强融环式劣节点检套筒剧式节估点滞回厅曲线脾比较加强辫环式系节点汽套筒祥式节没点两类必节点险的试全验结祝果比妻较试件承载能力设计值(kN)极限荷载(kN)极限转角(Rad)安全系数K＝延性系数加强环式节点1113.5176.70.00951.563.2加强环式节点2113.5189.30.00741.673.8套筒式节点1113.5172.00.00651.523.3套筒式节点2113.5167.80.00581.483.5结秒论1)鼓加强浸环式亦节点拐试件蹄的实万际抗舒弯承象载能滴力是回梁最融大弯魄矩设贯计值左的1椒.5暑6~暴1.朝67韵倍，如套筒划式节饱点试六件是舱1.畏48绵~1闹.5蒜2倍谋，在辈施工司质量族有保蛋证的喝前提雾下，亩说明予该新遇型节歪点是誉能够略满足盘设计号要求访的，疯同时乞满足静了“叮强柱养弱梁壤”的党抗震爹设计捧要求饲。2)攻套筒霉式节勇点的庆转角铸位移舱较小敞，节湿点的花抗弯约模量本较大萝，节渔点为袜刚性征节点啦。3)问在内相同医的几否何尺籍寸和休轴压铲比下裁，新毛型钢徐管混混凝土朝套筒谢式节玩点有敏较好观的延斧性，锈抗震码性能躁比传津统加福强环伪式节拿点略庆低。4）拆由此姜可见真，新凭型套算筒式静钢管吃混凝搞土节矩点强庆度较秃高，授节点括的延持性和午刚度田较大忆，在弓现场盒施工掌较少打。由胆于节普点处表无明健显突韵出板定件，缠能满邻足住销宅建墓筑的辱需要辟，可跟运用欠于多层锐及小装高层麦钢结密构住烂宅工程生中。设计戒建议套筒贸的壁扭厚t障＝M漫ax辩(1解.2佳tc袋，1块.2教tb捷)，竹其中众tc掩、t栗b分刑别为华钢管宾壁厚劣和梁粪翼缘煌厚；套筒爪的高介度h传＝h逗b+浩10千t，臂其中摇hb吉为梁艺截面圆高度苹。套筒雪上的奇塞焊涝数目瓜为与及其连溪接的芝型钢冈梁数歼目的斩8倍渗，即井每个何连接漏角点英为2恰个塞泽焊孔悄，分也别设很在梁露截面盘内距嫂翼缘娱5t蕉处角库点两鸦侧，居其直晓径约他为2钩倍套即筒壁跑厚。钢梁慢上下新翼缘寸采用订盖板款加强芹，板抖厚大杀于6淡mm旋；钢梁烦翼缘谎与套鄙筒连榴接的耳顶端昆采用由圆弧选过渡弊，避的免应食力集抄中。2、剧钢异侦形柱贫理论薯研究在多蔽层钢捉结构手住宅碗中，畏H型午钢柱都柱在讯室内苦凸出员，影翅响建孟筑美晨观，字使用非不方主便。钢异汁形柱被提顷出钢异拜形柱穴结构浸体系魄的墙主柱位要置关门系基本冈假定1.杆件滴只发略生弹乓性变抵形，榜且变勾形是莲微小岛的；2.杆件肆中面示的剪铃应变劝为零节；3.杆经猛变形歉后，购各横墙截面运的周青线不浪变形伴，即口刚周音边假牲定。4.平衡渣是按陪变形烘前的盲轴线坡建立串的。坐标垄变换：工程败内力玩:(N堆,M失,V晕,T辅)截面蹄几何柏：截面价扭转播常数不对插称截橡面常听数：任意爽截面柱正即截面垃应力沟公式基于蕉上述和假定驴，当狗构件肃承受粒弯、绒扭和积轴向特力的衬联合拖作用碰时，允所有拴位移坛、应耐力的朋公式张均可顶用迭边加的售方法颗求得繁。根但据薄临壁柱衫理论县结果适，杆神件截宜面正句应力蒜、剪停应力刃可分征别写侦为：注：械剪应具力公巴式中肯，前镰三项询是沿减壁厚水均布嗓的，剧第四旅项则咳代表缘瑞壁的询两表川面处肉的剪尤应力浊。任意骑截面柱弯绕扭相紧关方岗程若令z截面宏剪心S的位评移为u和v，绕本剪心姜的扭垦转角腔为φ，则恳有平轿衡方舱程（表用微齿元体掘平衡拒法或沸杆件抄变形遗能驻录值原茫理）筛：如不惭计屈蜂曲前磁变形秆，代捡入适巡寿合边径界条该件的演变形班函数理，以辈简支笋为例色：令：可得斑：或由圆，杀即可剑解得仁任意屯截面倍柱弯扭匪屈曲陈相关扯方程：或式中或式中轴心体压力凡作用财下任意迟截面柱屈曲荷载由上盯式可拒解得超不考世虑屈凤曲前缓变形国的任刃意截蜡面轴为心受所压构湿件的荒弹性疼弯扭疗屈曲振荷载充。对任覆意截少面柱写轴心吗受压短，有ex＝ey＝０洞，削由上戏式可医得：，，１）璃当单查轴对临称截种面轴俗心受蛾压时鹅，设墙对称秒轴为权ｙ，2）当双轴对称截面轴心受压时，有轴心汽压力鼓作用偷下L形钢别柱弹性劣屈曲分析有限卵元计译算结主果与彩理论掘解对庆比柱长理论值ANSYS值理论值/ANSYS值1.5m5598.49kN5455.55kN1.02622.7m2085.25kN2063.44kN1.01063.0m1785.15kN1769.35kN1.00893.3m1562.68kN1550.75kN1.00773.6m1389.47kN1383.73kN1.00413.9m1257.34kN1253.10kN1.00344.2m1152.04kN1148.85kN1.00284.5m1066.61kN1064.18kN1.00234.8m996.20kN994.34kN1.00195.1m937.34kN935.91kN1.00155.4m887.50kN886.39kN1.00135.7m844.79kN843.92kN1.00106.0m807.78kN807.09kN1.0009有限元计算模型b=125mmh1=250mmh2=184.5mmt1=9mmt2=6mmL形钢拒柱轴永心受潜压作栗用下Pcr-l曲线动：L形钢炼柱轴鉴心受校压作将用下侦稳定伙系数梦分析嫁：L形沾钢柱驱应用感－－讽实验撇楼设惜计1、棒工程食概况该试哲验楼学为二办层钢砍框架阻别墅雷，总突建筑哭面积疮为33厌6.轻4m2，底趟层层丽高为3.津65汉6m，二机层层货高为2.仙84字9m。抗震怖设防哪烈度数为8度，鼻场地奸类别懒为II级，泄基本茫风压匹为0.锻45辞kN蹈/m2。2、些结构件布置设计屋中结匹构布枕置在身满足疲框架植结构差布置须的一禁般原均则基翻础上拼，应射尽量蔑满足威建筑伍上在犯室内半不外港露柱里子的渣要求愉。在房剂间的奏角部唱布置L形角便柱，眠沿外购墙中榜部布珠置T形截峰面柱毛，在仆房间生的中挂间根放据内医隔墙郑的具症体位叨置布斧置L形柱它与T形柱拳，并症配合遗使用翠小截肝面H型钢毙和方爷钢管属。采用诞现浇叼钢筋灵混凝队土楼美板，逢并设妈置一阔些钢胆筋混县凝土惭暗梁宇，以亿加强困结构僚整体久刚度跟。Ｌ形截面b=125mmh1=250mmh2=184.5mmt1=9mmt2=6mm图1丙0歉一层粗顶梁粪柱结合构平谁面布离置图总结1)、本衔文用理弹性扎薄壁瓜柱理尾论推架导了鼻任意凯截面构开口藏薄壁雹柱弯傅扭屈协曲相蹈关方招程，签并可吴简化富到单滴轴和殖双轴协对称总的经浊典结远果，卸为本堵文提陪出的L形截程面钢职柱应乐用研凡究提盖供了坊理论卷基础励。2)、通营过对L形钢糊异形奴柱的AN闪SY游S有限皂元分馆析结滑果与正理论谈解的点对比零，两盛者非介常吻笛合，蔽理论腥解是般满足艘工程夸精度桑需要烈的，逐可用束于工未程设衫计。３）忽本文谁仅对L型钢恭柱强帜度及伤稳定摔性进本行了塌理论萌推导则和AN课SY极S数值垒计算势，未琴考虑捷构件题的初株始缺规陷。踏而实冬际构连件都熟是具旱有一蜡定缺鞋陷的厨，故市还需免对其轻进行洗承载镇力试锈验研笋究，秩以对迷工程删设计璃提出西更合膛理的珍建议余。我们爹做的店几栋篇钢结丈构住拉宅**迎宾苑**天成**花园**黄金时代攀钢邀**屡*3荒号楼战钢构慈住宅视设计*地必点：*业落主：*说骄明：居整个巷小区舌原设微计为彩砖混葱结构平，后伙将其蹄中3虏栋约页50零00占平米党改为雅钢结星构住觉宅试回点项宴目。带业主怨要求姨造价范控制随在1棕00链0元唤每平尺米内1、投建筑感面积杀50珠00纪m2，主体愚建筑锯高度墨20焰.5凭00这m，等建筑芳平面转尺寸单为5版8.泥10载0m肺x1科4.屿35变0m撑。建筑档类型闪：6检层跃勒7层奔；一解梯两诉户，撒最大钳户型排为1冷30恒m2，最签小户躁为9蛾5m2。2、地震屿设防恒烈度坡7度部，场鉴地土Ⅲ类，胳远震船。3、我基本穗风压碗0.驶3K桨N/从m2。建筑雨单元名平面先图结构激布置钢框曾架体割系基础唇采用议钢筋依混凝迁土条胁形基快础框架传柱采吊用包叨脚式佛刚接欲柱脚钢材例采用眠强度铃等级剃Q3场45记，混确凝土登强度摩等级芳为C哪30浙，钢阀筋为Ⅱ级穿。焊接轧方钢走管柱辨，截顷面尺阴寸2很50攀x1富60焊接嫌工字折型钢厘梁2舅50态x1取50梁柱乡丰连接停为刚拒性节戚点形闸式，所全焊柏连接现浇塔钢筋甘混凝吧土楼两板，雄12哄0m懂m外墙赏、分认户墙倘采用再空心班砖，芒厚度省20宝0，抗内墙爪轻质抹砌块垫，厚脑度1岁00钢结码构耐炉火等龟级二孕级，宝钢梁潮的耐谢火极次限1铺.5怠小时量，钢帽柱的乘耐火烈极限渐2.抖5小秒时。浊均采鹅用非浮膨胀鲁型防隙火涂遗料混凝重土结啊构基军础平丢面图建筑族立面晶施工冬现场攀钢挡迎宾吗苑3秋号楼指住宅堂材料絮表（货50届00默m²猫）序号名称用量单价总价备注1钢材160t35kg/m²2混凝土740m3C15：30m³；C25：10m³；C30：600m³3钢筋97t19kg/m²（其中，基础10t）4砌块220m35门户门36内门2186窗380m²7水电8挖土方600m39防水面层m²合计54kg/m²完成心的主底要工遵作—加7钉杭州徒**资综合帜楼地点驼：杭厕州市业主兄：建筑猛类型镜：6树层综岭合楼柿。首层殊为仓榨库，期二层暴为办锈公、冲会议福，三蛋、四盒、五圈层为咐宿舍调、办以公、袖会议拴用房宝。顶缴层为似大会糖议室致。建酿筑面杏积共仪56塔16m²。结构孕布置钢框朵架体袋系基础撒采用塌沉管礼灌注恭桩基框架盘柱采吉用包位脚式泄刚接愤柱脚钢材泪采用抄强度屋等级死Q3狼45容，混宜凝土默强度蒜等级磁为C形30林，钢任筋为Ⅱ级陆。焊接羊工字康型钢岗柱，犹截面蛾尺寸惠为3咳00塞x3固00炒;底痒层部法分柱雪为焊事接方宏钢管饺柱，怎截面级尺寸卧35劣0x螺35傻0焊接这工字炭型钢评梁梁柱相连接头为刚猫性节矛点形浴式，幅梁翼虎缘采誉用剖况口焊壁接，板腹板叮采用劣高强伪螺栓燥连接现浇眠钢筋鼻混凝莲土楼卫板，士15么0m接m外墙凤采用职多孔硬砖，毁厚度佩24吩0，神分户两墙、四内墙牵为加狸气混敌凝土虾砌图块，扯厚度耳15纺0、控20割0（泻材料朴由甲笨方确恰定）用钢荒量４桌１k反g/阔m2混凝结土结尘构基柳础平乓面建筑通立面扛施工复现场济南库**讨**届花园迷钢结构构住声宅（H银型钢轧框架渡支撑捉体系翼，外搅挂墙临板）1、螺建筑喝面积５8雪28颠m2，地上万6层肚、地絮下1喜层；３栋键多层事（６霉层）亡，３栋率高层束（１坝２）男。2、钢抗震狮设防定烈度势6度块，设盯计基固本地霜震加齐速度叛0.鼠05抱g，要设计响地震演分组邻为第烂二组射，场康地土Ⅱ类。3、态基本特风压帽0.距45块KN倒/m2，基章本雪奖压0迹.3偿0K孝N/肯m2。高层晒建筑格立面肚施工睡现场多层京建筑枯立面草施工沉现场现浇届钢筋壮混凝局土楼羡板预制屑保温表夹芯乳外墙韵板板耐高脸温硅青酸钙哈防火排板包潮裹梁咐柱单元耕放大蹄平面建筑艘节能罗设计本建窝筑体误型系共数为愚0.似20画1，话<0唐.3结。外葬墙采尖用1棉30伙mm午厚轻粮质保我温复芽合墙卫板，将外墙跳传热腾系数脊限值彼为1赌.2祸8W聋/m².K，铲现设丢计外猛墙外贝保温匆做法拜传热诊系数答为1镇.1责9W抓/m².K，占外窗分采用食塑钢燥单框按中空稠玻璃摩窗，拒传热听系数于<3滔.5面W改/m².K。杀屋顶盾保温窑层采霸用成欲品加逼芯板晒，屋洋顶传后热系自数限劳值为贱0.未8W筐/m².K，聋现设绢计屋信顶传颤热系咱数为罗0.颠75于W/气m².K。本建亲筑单往位建汁筑面卵积围育护结然构的蓬传热费量为贞18牵.3惠W/泡m²，建掩筑物貌耗热竭量指两标为妈18中.4遇W/绘m²，均离符合雕节能克设计模要求圣。结构骑布置钢框棋架体醒系基础目采用扰钢筋绑混凝舰土梁扎式筏蕉板基作础框架奋柱采弱用包沸脚式炊刚接贷柱脚钢材号采用符强度惹等级伴Q3务45胡；混膨凝土悦强度旅等级修：基龄础外么墙和滨顶板屑为C鞋30坝、楼樱板C秩25诵；钢绳筋为然HP锹B2接35盲级、费HR砌B3粪35级。轧制斩H型河钢柱烤，截宪面H