輕型房屋鋼結構的設計與應用研究
發(fā)布日期:2015-09-09 00:00 點擊:
輕鋼活動房中常用的結構體系為框架結構,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的限制,目前主要采用焊接構件。框架結構平面布置靈活,各部分剛度比較均勻,構造簡單,易于施工。其自振周期較長,自重較輕,對地震作用不敏感。但其側向剛度小,側向位移難以控制。對于一些設有電梯的多層房屋,為增強側向剛度,結合其電梯井的布置,還可以采取框架-抗剪桁架體系或框架-剪力墻(通常為鋼板剪力墻)結構體系。
樓蓋體系
多層房屋鋼結構的樓板有足夠的承載力、剛度和整體性。當前較常采用的是在鋼梁上鋪設壓型鋼板,再澆注100~150mm的鋼筋混凝土板,壓型鋼板組合樓板,壓型鋼板與鋼梁之間用栓釘連接。另外還可用預應力薄板加混凝土現(xiàn)澆層或一般鋼筋混凝土樓板,此時應保證樓板和鋼梁之間的可靠連接。設計時如考慮鋼梁和樓板的組合作用,可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。
圍護結構
為了減輕多層房屋鋼結構的自重,圍護結構多采用輕質材料。外墻墻體多采用輕質填充材料,如空心砌塊、加氣混凝土等,有時可采用壓型鋼板加輕質保溫層組成的復合墻體,也有多房屋外墻采用輕質美觀的玻璃幕墻結構。內隔墻可采用空心砌塊、加氣混凝土等輕質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。
對輕鋼活動房來說,傳統(tǒng)的油氈加瀝青的屋面防水層不經(jīng)濟,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。-基礎形式多層輕鋼房屋基礎常用柱下立基礎、條形基礎、十字形基礎,有時也可采用片筏基礎。采用柱下立基礎時,應注意各基礎相對不均勻沉降對上部結構的影響。基礎梁常用現(xiàn)澆或預制鋼筋混凝土結構,有時根據(jù)要求也可采用鋼基礎梁,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)點構造
多層房屋鋼結構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,但其受力特性較復雜,往往通過試驗來取得較準確的設計數(shù)據(jù)。同時多層房屋鋼結構的構件相對較薄,應盡量避免工地現(xiàn)場焊縫連接。為了加強結構的整體剛度,可以把次梁做成連續(xù)梁的形式。
防火和防腐措施
我國的鋼結構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。對于外露的鋼結構構件,如樓梯等多用涂料和漆料,采用10~40mm厚的涂料,耐火限可達1.5~3h,而發(fā)泡漆的耐火時間一般為0.5h.對隱藏的構件,珍珠巖和蛭石防火噴涂或防火板是經(jīng)濟有效的方法,30~40mm厚的噴涂可實現(xiàn)1.5h的耐火,并兼有一定的防腐能力。暴露鋼構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涂料,增加其耐久年限。