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隨著社會經濟的發展，人民生活水平的提高，使人們對住宅的要求越來越高。人們對房屋的使用功能、房間組合、采光以及立面造型等提出了很高的要求，而一些傳統的磚混結構根本滿足不了人們對住宅的要求。目前，都是在高烈度區，進行小墻肢剪力墻多層住宅結構的設計。以下對小墻肢和連粱結構的設計作進一步地分析和探討。

一、小墻肢剪力墻住宅的發展

本文以大理市為例，對小墻肢剪力墻住宅的發展進行分析。《建筑抗震設計規范》明確規定砌體結構房屋總高度和層數。而對于9度區，總層數不能超過4層，多層粘土磚房總高度不超過12m。而大理市原來以9度來作為抗震設防烈度，現在根據新的抗震規范，以8度來作為抗震設防烈度，其設計地震分組為第一組。隨著20世紀90年代的進入，大理市的人口以及規模不斷地擴大，使住宅建設迅猛地發展起來了；這樣就導致城市住宅用地趨于緊張性，而傳統的磚混結構住宅根本無法適應城市發展的需要。根據統計調查，磚混結構住宅在大理市的住宅建筑中占據了一定的比例(這是按照面積計算的)。而超過抗震規范對磚混結構房屋的相應規定是小墻肢剪力墻多層住宅的層數與建筑高寬比。用部分墻段改為現澆鋼筋泥凝土承重墻來作為它的結構形式，剩下的部分用磚改以及用其它的輕質來填充墻。小墻肢剪力墻不會受多層磚房總層數以及高度的抗震規范的限制，從而使框架結構住宅中方形框架柱突出墻面對室內布置的影響得到了避免。因此，在大理市住宅建設中，小墻肢剪力墻結構受到了高度地重視，并能夠廣泛地應用到住宅建設中。

二、小墻肢剪力墻用鋼筋混凝土對住宅結構的設計

一些平面小開 、小進深、層高較低等是小墻肢剪力墻結構多層住宅的最大特點，鋼筋混凝土小墻肢用窗間墻和部分縱橫墻進行布置，并使樓屋面剛性板能夠相連，這是由連粱和現澆鋼筋混凝土來進行的，使小墻肢梁承重體系得以形成。通過一些工程設計來說明，小墻肢和連粱的設計能夠合理地解決，并使建筑抗震設計規范的要求得以滿足。

1、對墻肢結構進行設計。布置小墻肢剪力墻，要根據抗震設計的要求，把窗間

墻、樓梯間以及房間四角等布置成一字形以及十字形墻段，使各個結構平面主軸方向均勻、對稱的布置好；這樣使各墻肢肢長不用相差太大，從而使結構扭轉得以減少。要接近各墻肢剛度，必須在水平地震保證作用的情況下進行，這樣使墻肢受力均勻，也使個別長墻肢由于內力太大而導致設計超筋在豎向，從而使豎向剛度從下到上逐漸地減小，這都是由于混凝土強度以及墻厚的變化而造成的。因此，各墻肢之間的連系粱以及承擔填充墻與樓面板荷載的主次梁的跨度不要超過

5m，這是墻肛布置所要做到的。如果對墻肢設置中間進行調整要超過5m才可以這樣做。對于墻肢厚度來說，要與當地氣候條件以及填充墻材料規格相結合。填充墻在連粱和主次梁上。而各墻肢剛度以及墻肢總量對小墻肢剪力墻結構抗側移剛度起決定作用。造成結構剛度小、位移偏大，這都是由于墻肢太短以及墻壁率太小而引起的，這就給承載力、穩定性以及正常使用造成一定地影響。如果剛度偏大，地震反應大，會造成浪費。而對于9度區5到7層的住宅，要確定好墻肢長度并按以下原則進行。第一，要有足夠的抗側力剛度井，使各個獨立墻肢得以保證，并與異形柱區別開來。第二，在水平地震作用的情況下，要讓墻肢得以保證，并使它具有足夠的延性，從而使墻肢高寬比得以避免?？蚣艚Y構與小墻肢剪力墻結構水平位移特征相類似，雖然它底部最小，中間較大，但是其頂部次之。在一些實際工程設計中，都與抗震規范的框架相符合。

2、對連梁進行結構設計。由連系梁連接在同一軸線上的各墻肢，使聯肢墻得以形成，并導致墻肢的約束條件得以增加，從而使墻肢和結構的抗震性能以及連粱剛度的變化能夠進一步地提高。這樣使結構的總體抗側移剛度受到直接地影響。對連粱截面和配置鋼筋選擇要合理，使結構的抗震能力能夠進一步地提高。對于

連粱設計來說，要遵循以下原則:（1)對連梁剪切破壞要避免，即使破壞也要從彎曲進行破壞，使強剪弱彎要求的設計得以滿足。（2)根據“強柱弱粱”延性的設計原則，從而使小墻肢剪力墻結構設計為“強墻肢弱連梁”的延性結構。這樣能夠使連粱有較好的延性以及適宜的剛度得以保證。對小墻肢剪力墻進行綜合的考慮，從墻肢布置原則以及連梁跨度角度出發，而連粱截面的高度為300～500，這是結合實際進行取數的。按照住宅的工程為例，其底層層高3600，在這相同的條件下，使各墻肢間連粱截面高度得以改變。隨著連梁剛度的增大而增大，從而使連梁和墻肢內力也隨之增大起來。如果構件的配筋量增加了，會造成一定地浪費。因此，窗下墻的連粱不適合在多層住宅中使用，這樣使剛度很大的剪切塊產生，就不利于抗震的設計。在工程實際設計中，住宅建筑在9度區5～7層中，要選擇即合理又經濟的連梁截面的高度。如果剛度較小的連梁截面，就稱作為弱連粱。

3、對連梁在地震中設計的建議。一般來說，連梁在小震作用下，使結構彈性強度和位移角能夠符合規范要求，并得以滿足。因此，在小震作用下，假如連梁的強度沒有得到更好地保證，那么，對于大震下的連梁來說，其性能能夠滿足它的目標。目前，根據軟件的彈塑性變形驗算方法來計算，只體現構件抗彎的塑性鉸部分，并沒有使大震下構件的抗剪強度以及彈塑性工作要求得到反映，就單單地以大震下的層間位移角來滿足要求，并使大震下的工作性能誤認為具有保證性。這樣通過截面驗算的方法來使連梁在中震和大震下的抗剪工作性能得以保證。

4、墻肢與連梁截面設計以及構造的建議。對于其建議從原則上來說，要遵循抗震規范的要求，要與墻肢短的特點相結合，并調整墻肢端暗柱配筋以及改進水平抗剪配筋，從而使安全經濟能夠達成又是施工的最終目的所在。經過對結構抗震等級的確定，使地震作用效廊得以調整，也使墻肢腹板水平分布鋼筋能夠計算出來。但在設計中，用設端暗柱，并根據設計配筋率使腹板豎向分布能夠均勻的設置好，并降低施工難度以及節約鋼筋；這樣使混凝土墻肢的延性能夠進一步地提高。當施工遇到困難時，就要調整交匯點的配筋。對交匯點的配筋調整后，要使墻肢1和墻肢2的受力鋼筋配置要求得以滿足。

三、結論

隨著社會主義經濟的發展，住宅建筑結構設計要求也隨之高起來了。小墻肢剪力墻結構結合墻肢短以及交匯點多等特點更適合建造多層住宅，并在高烈度區更值得應用和推廣，也便于住宅結構的設計及施工。

參考文獻：

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中圖分類號:TU398.2　文獻標識碼:B　文章編號:1008-0422(2010)04-0122-02

1、引　言

隨著我國住宅建筑規模的不斷擴大和住宅產業化的發展,建筑功能優于普通框架結構的鋼筋混凝土異形柱框架結構應運而生。與傳統磚混結構、框架結構相比,異形柱避免了房間邊角因采用矩形柱時所產生的棱角突出,從而使房間平整、布置靈活,而且增加了使用面積,體現住宅的經濟性。

異形柱指的是除了矩形、圓形以外的截面形式,如T形、十字形、L形等截面形式,它的優點是,柱肢基本與填充墻等厚,使室內不出現柱肢,便于室內靈活布置,又可增加使用面積。異形柱結構受力體系由異形柱或異形柱加剪力墻、框架梁組成,共同承受水平荷載和豎向荷載。目前,國標《混凝土異形柱結構技術規程》(JGJl49-2006)在總結地方規程的基礎上已經正式實施,下面著重對多層建筑采用異形柱結構設計進行分析探討。

2、異形柱結構的受力機理分析

2.1　承載能力

異形柱的截面形式主要有T形、十字形、L形和Z形(較少采用)等,L形多用于墻轉角,T形和十字多用于縱橫墻交接處。由于截面的這種特殊性,其墻肢平面內外兩個方向的剛度相差較大,各個方向的承載力也有較大差異。

2.2　變形特征

異形柱的肢厚一般為200-250mm,為了獲得足夠的承載能力,異形柱的肢長一般不會太小,由此會容易造成剪跨比過小,形成短柱。由于肢厚較小,為薄壁構件,剪切中心與截面形心往往不重合,變形以剪切為主,構件的變形能力下降。由于異形柱屬于薄壁構件,也會因截面曲率M/日較小,使彎曲變形性能有限,延性較差。

2.3　破壞機理

異形柱由于是多肢的,其剪切中心往往在平面之外,受力時要靠各柱肢交點處核心混凝土的協調變形。這種變形協調,使各柱肢內存在比較大的翹曲應力和剪應力。國內外大量的試驗資料和理論分析表明,異形柱的破壞形態為:彎曲破壞、小偏壓破壞、壓剪破壞等。影響其破壞形態的因素有:荷載角、軸壓比、剪跨比、配筋率以及箍筋間距與縱筋直徑D的比值等。

異形柱由于其截面的特殊性及受力性能的復雜性,在設計中必須通過可靠的計算分析和必要的構造措施,來保證其強度和延性。

3、工程實例

湖南某行政單位宿舍樓,地上5層,總建筑面積為15200m2,建筑物總高度自室外地坪箅起為16.78m,寬度12.8m,高寬比為1.31,標準層層高為2.9m。地震設防烈度按6度考慮,抗震等級為3級,場地類別為Ⅲ類,基本風壓為0.4kN/m2。平面布置如圖1所示。

根據建筑使用功能要求,本工程采用現澆鋼筋混凝土異形柱框架結構,在兩個方向均有拉結。柱網均在5m以內,局部設置矩形柱,異形框架柱、梁寬均為200mm。磚砌填充墻采用190mm×190mm kMl型多孔磚,內墻采用加氣混凝土砌塊。

4、多層異形柱框架建筑結構整體分析

4.1　計算原理與參數

PKPM-SATWE采用數值計算原理和迭代方法,將受壓區混凝土劃分為若干個小單元,利用截面假定確定小單元各點的混凝土和鋼筋應變,由混凝土和鋼筋的應力應變關系曲線求得混凝土小單元和各根鋼筋的應力,建立平衡方程,通過迭代方法求出所需配筋面積。

本工程結構混凝土強度等級采用C30,縱向受力鋼筋采用HRB335級鋼筋

(D≤22mm),箍筋采用HRB235級鋼筋。由于結構平面不規則性,考慮雙向地震作用,地劈作用分析方法采用側剛分析方法。

4.2　結構自振周期

結構的自振周期,如表1所示。

可以看出,水平地震力方向與坐標軸夾角為0°時,T3/T1=0.88

4.3　軸壓比

異形柱不同截面形式的軸壓比限值在文獻中有詳細的規定。表2列出了KZl、KZ3、KZ5、KZ7、I(Z8等有代表性的截面在水平力方向與坐標軸夾角分別為0°和45°時作用下的軸壓比。

由于本工程建筑布置的特殊性,異形柱有少量一字形和z形柱,從表2的軸壓比值可以看出,L形、T形、+形異形柱在水平力方向與坐標軸夾角為45。時的軸壓比值較0°時的軸壓比值均大,特別是L形柱,軸壓比差值較大,軸壓比公式為

μN=N/fcAc　(1)

其中:μN為軸壓比;N為考慮地震作用組合的軸向壓力設計值;fc為混凝土軸心抗壓強度設計值;Ac為異型柱截面面積。

從式(1)可知,同截面同混凝土標號的異形柱軸壓比越大,則上部荷載越大,故本工程異形柱設計中應采用水平力方向與坐標軸夾角為45°時的數據作為依據。文獻通過模型分析提出L形等肢異形柱應考慮45°和-45°地震作用方向的計算,這與本文研究得出的結論吻合。

4.4　底層剪力控制

通過異形柱受力機理分析可知,異形柱受力時,柱肢內存在相當大的剪應力和翹曲應力,故異形柱受力計算除按軸壓比控制進行雙偏壓計算外,還應計算抗剪應力。

從表3中可以看出,水平力方向與坐標軸夾角為45°時,5種不同形式的異形柱柱底剪力較水平力方向與坐標軸夾角為0°時大,特別是L形截面的異形柱。這與異形柱在不同方向水平力作用下獲得的軸壓比數值趨勢相符。同時應考慮L形柱在45°和-45°地震作用方向的計算。

4.5　層間位移角

結構在水平力方向與坐標軸夾角分別為45°(曲線1)和0°(曲線2)作用下,x和y方向的最大層間位移角,如圖2、3所示。從圖中可以看出x和y方向下層間位移角均小于等于1/600,滿足規范相應要求。曲線1對應樓層n各點層間位移角值均小于曲線2相對應值,說明結構在水平力方向與坐標軸夾

角為45°時抗側力能力較好。

5、異形柱框架結構設St中的優化措施

5.1　異形柱框架結構設計中的優化措施

從以上分析可以看出,異形柱結構與矩形柱結構在性能上存在較大差異,設計過程中應重點控制和優化對異形柱結構整體性能影響較大的內容,具體如下:

1)調整異形柱平面框架布置形式,使其剛度中心盡量與形心重合,相應調整異形柱柱肢高,使其滿足扭轉與平動第1周期比T3/T1

2)異形柱的方向性較強,在進行整體計算分析時,應增加45°和-45°風和地震作用方向的計算,保證結構的安全度。

3)Z形柱本文未詳細分析,其剪切中心與形心雖然重合,但框架梁往往布置在兩翼,不可避免地產生翹曲應力,故設計時,建議將框架分析所得的截面彎矩乘以1.15-1.25的增大系數以考慮翹曲應力的影響。

4)異形柱受力后,柱肢端部會出現較大應力,加上梁作用于柱肢上,應力產生不均勻性。一般越靠肢端,應力越大,對柱肢形成偏心壓力,因而在異形柱配筋時,應在肢端設置暗柱,離端部厚度范圍內設2φ14的構造鋼筋,箍筋同柱,可限制柱肢混凝土裂縫開展,提高異形柱局部抗壓、抗剪強度及變形能力。

5.2　異形柱混凝土節點核心區處理措施

由異形柱的截面特性,決定了梁柱節點核心區域面積較小,而梁柱縱筋交匯使得箍筋配置不可能太多。為了滿足抗剪承載力的要求,只能提高混凝土的標號,但隨之帶來的問題是構件變脆,同時與梁板混凝土強度的協調也成問題,有時了為個別柱的需要,而使全部柱的混凝土標號提高,也造成了投資上的浪費。

為了解決這一問題,設計時采用了在節點核心區的柱內加豎向鋼板的方法,鋼板伸過節點核心區上下一定的長度錨固,按鋼板與混凝土協同工作來計算分析,確定鋼板的截面尺寸。最終設計的結果是鋼板截面尺寸較小,不影響梁柱鋼筋的布置,且鋼板設置靈活,哪里需要哪里加,從已建成工程使用來看,效果較好。

6、結　語

綜上所述,異形柱結構由于具有不出現柱楞,不露梁,并能夠增加使用面積等優點,以及民用建筑市場朝著大開間、太空間方向的發展,應用前景將日益廣泛。結構設計時應根據其受力特點,充分了解其破壞機理,選用合理的結構形式,正確掌握分析方法,其結構才能有可靠的安全保證。

參考文獻:

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1 引言

結構設計是整個建筑設計過程中的一個重要的環節，對整個建筑物的外觀效果、結構穩定起著至關重要的作用。結構設計需要務實，任何一個項目設計都必須要協調好結構的設計。多層鋼結構住宅是結構住宅產業化推廣的重要組成部分，也是今后多層住宅發展的主要方向。傳統大住宅多采用磚混或混凝土結構，鋼材強度高，房屋自重輕，因此較容易實現大，靈活分隔的建筑設計理念，實現居住空間在空間和時間上的可變性。不過，在國內對多層鋼結構大住宅的研究力度還不夠。

2 多層鋼結構住宅體系的結構設計要點

2.1多層鋼結構住宅的結構布置

多層住宅鋼結構體系一般采用純框架體系，與鋼筋混凝土框架體系類似，縱、橫方向均為剛接框架，但將梁、柱改為鋼梁和鋼柱，且大多采用H型截面，其承載能力及空間剛度均由剛接框架提供，適用于無法設置支撐的建筑物。由于結構采用型鋼，故其成為施工速度最快的一種結構形式，采用該種結構體系的鋼結構住宅，柱網分布有大跨度和小開間密柱式兩類。

(l)應用于住宅的大跨度結構，合理利用鋼結構的受力特點，充分發揮鋼材作用，建筑空間開敞，平面布置靈活，空間可變性較強，但結構構件尺寸隨柱網增大而增大。受梁柱體系高跨比的限制，隨跨度的增大，結構鋼梁的高度也隨之增大，通常結構鋼梁高跨比為1: (15~20)。從結構受力分析的合理性和經濟性兩方面考慮，用于住宅的大跨度鋼結構柱網以6.0~7.2m為宜。此時結構梁高約300~500mm，按層高2.8m考慮，立面開窗高度能達1.4m以上，基本滿足住宅規范要求。雖然也有采用更大跨度結構柱網(類似于排架結構)的情況，但通常進深方向為長跨距，從經濟方面考慮，開間方向即使在層高增大的情況下也不宜過大。

(2)當建筑設計方案為每一開間均設有柱時，可采用小開間密柱式布置，一般柱距為3~5m，此結構類型因跨度小，梁、柱斷面都相對減小，在立面開窗、開門上有較大自由度，由于跨度小，結構梁柱斷面和相應的樓板厚度均減小，可減小結構自重，是較為經濟的方法。但住宅空間布局受限制較大，難以形成開敞的大空間，建筑空間的可變性仍較弱。

工程抗震經驗表明，不規則建筑結構體型對結構抗震不利，甚至會造成建筑物的嚴重破壞或倒塌，它一般分為兩類:①建筑平面不規則;②建筑結構立面和豎向剖面不規則。由于后者的危害性史大，因此多層住宅鋼結構體型宜力求規則和對稱。

2.2 連接節點設計

鋼結構節點連接是保證鋼結構安全的重要部位，對結構受力有著重要影響，是整個設計工作的關鍵環節。地震災害記錄表明，許多鋼結構都是由于節點首先破壞而導致建筑物整體破壞的，因此節點必須具有良好的抗震性能，能滿足各種不同高度的鋼結構體系相應的強度、剛度和延性要求，以確保安全可靠。節點設計一般要求遵循以下原則：(l)節點受力要力求傳力直接簡單和明確，使計算分析與節點的實際受力情況相一致;(2)保證節點連接有足夠的強度和良好的延性;(3)構件的拼接按等強度原則設計，即拼接件應能傳遞斷面的最大承載力;(4)盡量簡化節點構造，以便于加工和安裝時容易就位調整。

多層住宅鋼結構節點主要包括梁與梁的拼接節點、柱與柱的拼接節點、梁與柱的連接節點、支撐與梁柱的連接構造、柱腳的連接節點等。連接節點可分為3種形式，即鉸接、剛接和半剛接，其中半剛接因其受力難以控制，目前采用不多，故以其余兩種形式為主。 連接方法可分為焊接連接和高強度螺栓連接，焊接連接節點的焊縫尺寸及形式等可按現行規范的規定執行，焊條的選用應與被連接金屬材質適應。焊接設計中不得任意加大焊縫，焊縫重心應盡量與被連接構件重心接近。高強螺栓連接常用8.8s和10.9s兩個強度等級，根據受力特點分為承壓型和摩擦型，高強度螺栓最小規格為M12，常用的為M 16- M30，超大規格的螺栓性能不穩定，設計中應慎重使用。連接板一般采用與母材強度等級相同的鋼材，在同一節點中，采用同一直徑和同一性能等級的高強度螺栓，并進行節點連接的承載力驗算。

3 多層鋼結構住宅結構體系選型

鋼結構體系的型式有多種，但應用于住宅的主要可分為鋼框架體系，鋼支撐框架體系，鋼框架――混凝土剪力墻體系――鋼框架――核心筒，錯列桁架鋼結構等。根據已建的鋼結構住宅工程 對鋼結構住宅的結構體系做一個簡單的定性比較，見表1。根據表1多層鋼結構住宅結構體系比較分析，可以明確地得出各鋼結構體系的優缺點。從表1可知，錯列桁架鋼結構經濟性高，開間大及跨度大，比較適于作為多層鋼結構住宅的結構體系，建筑設計應與結構設計交互設計，以避免桁架對建筑平面設計的影響。

表1 多層鋼結構住宅結構體系性能比較

4 鋼結構住宅樓蓋結構分析

樓板的合理選擇關系到整個結構的安全性、經濟性，降低樓板的造價和減輕自重對整個建筑物至關重要。目前鋼結構住宅工程中常用的樓板豐要有三種形式：壓型鋼板――混凝土組合樓板：現澆混凝土樓板：預應力空心板疊合樓板。通過表格對上述三種樓蓋進行綜合比較，見表2。

表2 多層鋼結構住宅常用樓板類型綜合比較

由表2可知 預應力空心板疊合樓板比較適于作為鋼結構住宅樓蓋 這種樓蓋不僅裝配化程度高、施工效率高、自重輕、用鋼量少和造價低 而且跨度較大．整體性及抗震性能都不比現澆樓蓋差。

5 多層鋼結構住宅結構分析與設計

5.1 工程概況

本工程為6層住宅樓，首層層高3.8m,2~6層層高2.9m，分別采用鋼筋混凝上結構形式和鋼結構形式，采用90mm厚現澆鋼筋混凝上樓板。在一個住宅單元中，進深尺寸較大，除樓梯問、廚房、衛生間相對固定外。其余的廳、居室、貯藏室等均可按住戶的意愿自行安排、靈活分隔組合。墻體選用蒸壓加氣混凝土墻板。結構計算主要采用符合國內規范和規程要求的TBSA和PKPM系列軟件進行計算分析。設計方案應滿足各種結構類型設計規范和規程的要求，包括結構方案、構件選型、材料選擇、施工方案等，同時還考慮安全適用性和經濟合理性等。

(l)材料、型號和級別

對于鋼筋混凝上結構，柱采用C25混凝上，梁和板采用C20混凝上;柱和梁的縱筋采用II級鋼，其它為I級鋼;墻體采用灰砂磚砌筑。對于鋼結構，柱和梁均采用熱軋H型鋼，其余與鋼筋混凝上結構相同(稱為鋼結構①);或柱采用熱軋 H型鋼，梁采用高頻焊接薄壁H型鋼，墻體采用ALC板，其余與鋼筋混凝上結構相同(稱為鋼結構②)。

(2)荷載取值

風荷載取值為:基本風壓0.45kN/m2，地面粗糙度為B;地震烈度為7度，場地類型為二類。對于墻體采用ALC板的鋼結構，其墻體和攔河荷載標準值為:墻重分別為2.0kN/m2(150mm厚ALC板滿載)，1.6kN/m2 (150mm厚A LC板，扣除門窗荷載;或是100mm厚ALC板滿載);攔河為1.0kN/m2。其它荷載按建筑結構荷載規范(GB50009-2001)取值。

(3)結構布置

采用鋼結構的標準層結構平面布置如圖1所示。

標準層鋼結構平面布置圖

5.2 結構分析與設計

結構體系：根據上文分析及工程概況，該工程選擇交錯桁架鋼結構和鋼框架結構體系。靈活分隔部分采用錯列桁架鋼結構，該結構利用柱子、平面桁架和樓板組成空間抗側力體系，具有住宅布置靈活、結構自重輕和造價低的特點。是一種經濟、實用、高效的新型結構體系：固定部分(廚房、衛生間和樓梯間)采用鋼框架結構。桁架腹桿采用混合型桁架，這種桁架的抗側性能優于空腹桁架，抗震性能優于實腹桁架。

結構布置：住宅的開間和進深較大，由上文分析并綜合比較而選用預制預應力空心板疊合樓板。采用預制預應力空心板疊合板后結構布置采用簡單梁格方式，取消用鋼量較大的次梁。簡單梁格布置不僅可以降低結構用鋼量，而且可以增大建筑有效凈空并取消吊頂。預制預應力空心板疊合板通過與鋼梁組合作用(布置栓釘和后澆疊合層)進一步降低結構用鋼量。疊合板總厚度為200mm 其中預制預應力空心板厚度150mm，現澆疊合層厚50mm。

構件設計：交錯桁架結構中多數構件的內力以軸力為主，而且體系的抗側剛度很大 一般以強度或穩定設計來控制構件截面，比較適合采用高強度鋼材，因此該工程梁、柱、弦桿、腹桿均采用Q345鋼。交錯桁架結構中柱采用直徑為400mm，壁厚為l6mm鋼管混凝土柱，混凝土采用C60；弦桿采用HW200×200×8×12：縱向框架梁為HM294×200×8×12;直腹桿為等邊角鋼組合L100×l0；斜腹桿為等邊角鋼組合L125×8;框架結構中柱采用直徑為300mm，壁厚為10mm的鋼管混凝土柱，混凝土采用C60；梁采用HN25O×125×6×9。

結構分析：計算結果表明，水平荷載作用參與組合的工況對設計起控制作用。構件強度和穩定應力比控制在0．90以內。結構彈性層間位移角按照《建筑抗震設計規范》和《鋼結構設計規范》的相關規定來控制。結構分析結果見表3。

表3結構分析結果

節點設計：交錯桁架體系采用混合型時，橫向荷載的作用將通過平面桁架以軸力的形式傳遞給柱子．故桁架與柱子的連接按鉸接設計。此時，桁架上、下弦桿除了要承受軸力，還要承受彎矩，按照連續壓彎桿件設計，而腹桿與弦桿的節點按鉸接設計，忽略桁架腹桿次彎矩的影響。此種分析不但誤差很小,，還能改善結構的延性和增加耗能儲備。鋼框架結構的梁柱節點全部為剛節點，可有效增加結構的抗側剛度。

5.2 簡單經濟評價

在滿足各項設計指標的前提下，各構件用鋼量見表4 設計方案總用鋼量為95．55t(不包括樓板及基礎)，單位面積用鋼量為31．8kg／m2。采用鋼管混凝土柱交錯桁架結構。可以顯著降低結構的用鋼量，比其他鋼結構住宅結構體系經濟。

表4 構件用鋼量

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Abstract: the steel structure housing for light weight, low cost basis by the parties to the comprehensive advantages attention. This paper light steel structure housing system of the advantages, specific discusses the light steel housing structure of multi-layer system design method.

Keywords: light steel structure, residential design, design method

中圖分類號：TU391 文獻標識碼：A 文章編號：

引言

鋼結構是以鋼材為材料做成受力構件的結構。鋼結構住宅因自重輕，基礎造價低，適用于軟弱地基，安裝簡便，施工快，周期短，投資回收快，施工污染環境少，抗震性能好等綜合優勢而受到各方的重視。

多層輕鋼住宅在國內是一個全新的概念。輕鋼建筑，即輕型鋼結構建筑，是指以輕型冷彎薄壁型鋼、輕型焊接和高頻焊接型鋼、輕型熱軋型鋼、薄鋼板、薄鋼管及以上各構件拼接、焊接而成的組合構件等為主要受力構件，大量采用輕質圍護隔墻材料的低層和多層建筑.多層輕鋼住宅屬于輕鋼建筑范疇，系指采用多層輕型鋼結構為骨架、以居民長期居住為目的的房屋建筑。在設計中，應做到既保持輕鋼建筑的優點，又滿足居住的舒適性要求。

一、輕型鋼結構住宅體系的優點

高強度承重輕型鋼結構住宅具有顯著的優越性:

(1)代替傳統的建筑材料，.實現住宅產業工業化，改善人類社會居住環境。以鋼代木、以鋼代磚、以鋼代混凝土的環保節能型住宅，是21世紀改善人類社會居住環境的最佳產品。.

(2)理想的保溫隔熱性能。。

(3)顯著的節能效果。超輕鋼結構住宅熱傳導低，保溫性能好，節能效果突出。

(4)優異的隔音性能。

(5)長期耐久性能。主體結構采用1. 2mm厚轎車外殼用鋼板。雙面鍍有鋁和鋅，防銹蝕性能好、強度高，具有權佳的耐久性能。實驗結果證實，超輕鋼結構主體的耐久性能可達100年。

(6)優越的抗震性能。超輕型鋼結構建筑，整體剛性好、強度高、重量輕、變形能力強。建筑物自重僅是磚混結構的1/5，抗震性能是磚混結構的2擴倍以上，并可抵抗70m / s的颶風，使生命財產能得到有效的保護。

（7）薄墻體，大空間，變化自如。

(8)施工速度快、周期短、效率高，不受季節影響，全天候施工。

(9)工廠化生產。超輕鋼結構住宅實現住宅完全工廠化生產，在施工現場組合安裝，既減輕現場施工強度，又提高施工效率和工程質量。

(10)結構的廢舊利用率為100，是真正的環保建材.

二、多層輕型鋼住宅的結構體系設計方法

多層輕型鋼住宅宜采用三維框架結構體系，也可采用平面框架體系，此時須加強各框架間的連接與支撐。

框架體系輕鋼住宅自重輕，結構較柔，自振周期較長，對地震作用不敏感。但框架體系抗側移剛度小，在風荷載、地震作用下，其層間側移和總側移較難滿足規范要求，故需設置各種側向抗力體系。

多層輕鋼住宅的結構體系有：純框架體系，框架一支撐體系，交錯桁架體系，框架一剪力墻體系，框架一核心簡體系等等，具體選用應結合建筑功能、建筑模塊及建筑圍護等要求合理選用。

圖1框架支撐結構體系示意圖

由于篇幅有限，下文中就輕型鋼結構住宅樓(屋)蓋結構的具體設計情況進行詳細介紹。

在鋼結構建筑中，樓板結構體系的選擇至關重要，它除了將豎向荷載直接分配給墻、柱外，更重要的作用是保證與抗側力結構的空間協同作用，因此，必須保證樓板體系有足夠的剛度、強度和整體穩定性，同時應盡量采用技術和構造措施減輕樓板自重，提高裝配化程度，并考慮設備管線的布置。

1、壓型鋼板組合樓板

組合樓板能充分利用材料的特性，具有承載力高、剛度大、結構高度小、抗震性能好、造價低等特點，越來越受到工程界的重視。

壓型鋼板主要有兩種形式:(1)壓型鋼板既是模板，又作為現澆混凝土樓板底部受拉配筋.此種樓板使用較多。(2)壓型鋼板復合板，采用如聚苯乙烯等保溫隔熱隔音性能好的夾心材料，屋面用得較多。壓型鋼板造價很高，一般多層住宅不宜采用。

2、現澆鋼筋混凝土樓板

現澆鋼筋混凝土樓板是目前建筑中應用較廣的一種樓板結構形式，對于鋼結構住宅也同樣適用(圖2).

Tu 2 現澆鋼筋混凝土樓板構造

為保證混凝土樓板與鋼梁的共同作用，鋼梁翼緣必須設置必要的栓釘，鋼筋與鋼梁的連接和構造比較復雜。它的整體性、防水性和防火性均較好，裝修方便，可以適應不同使用功能房間布置的要求。樓板承載力大，但模板較費，且現場有大量的濕作業，施工速度慢，周期較長.

3、鋼骨架輕質保溫隔聲復合樓板

鋼骨架輕質保溫隔聲復合樓板具有承載能力大、輕質、保溫、節能、隔聲、不裂縫、防火、管線暗敷、工廠化生產、無模板施工等綜合功能。

4現澆混凝土組合樓板

包括密排托架一現澆混凝土組合樓板和雙向輕鋼密肋組合樓板等。樓面次梁采用密排托(析)架，與混凝土樓板組合工作.各類設備管道可從托架腹中穿過，節約凈空。雙向密肋樓板的承重骨架按房屋開間大小組裝成整體骨架，有利于整體吊裝。

5、輕骨料或加氣混凝土樓板(ALC板)

可以大大減輕結構自重，同時具有較好的使用功能，但承載力、整體性稍差.

6、現澆鋼骨混凝土大跨度空心樓蓋

有兩種形式：梁式鋼骨混凝土空心樓蓋，框架梁為鋼骨混凝土明梁；無梁(暗梁)鋼骨混土空心樓蓋。樓板中埋沒GBF輕質高強復合薄壁空心管。

7預制現澆層樓板

包括預制多孔板加薄現澆層樓板或預制預應力薄板上登合現澆層樓板。這種疊合樓板無需模板，但整體性較全現澆鋼筋混凝土樓板稍差.考慮到提高現場裝配程度，’提高工廠化水平，新世紀花園7"樓采用了預應力空心板加50mm厚處合層方案。

三、發展趨勢

1設計方法和理論研究的進一步完善

輕鋼結構是近年在國內剛發展起來的新型結構，相應的技術規范、規程的編制工作相對滯后，多數設計人員鋼結構知識陳舊，缺乏相關培訓，對輕鋼結構設計理論和計算方法不熟悉，有待完善。

2、新型材料的應用與建筑構造處理

在建筑構造處理、建筑配件選用等萬面，目前國內多由各生產廠家目行處理，這使得工程質量往往難以保證。

3、制作安裝隊伍的自動化與專業化

輕鋼結構的制作安裝是專業性能很強的技術工作，對從業人員的教育程度、專業水平和操作技能有相當高要求，這需要有一定的工程實踐和經驗積累，而非普通工人經過簡單培訓就能勝任的。

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中圖分類號：TU973+.31 文獻標識碼：A 文章編號：

1.抗震結構體系的類型

關于多層輕鋼住宅結構抗震體系的類型，根據抗側力結構體系的組成方式劃分，有如下幾種類型：

1）純鋼框架結構。這種結構在水平作用力之下，有兩部分的框架側移，一是結構傾覆力矩造成柱拉壓變形，引起整個結構的彎曲，二是結構剪力造成梁柱受彎之后，引起了部分的側移。純鋼框結構具有比較好的延性體系，而且平面布置上各個部位的剛度都較為均勻，具有較長的自震周期。如下圖1.1所示：

圖1.1：純鋼框架結構

2）框架支撐結構體系，荷載力集中于結構的梁柱上，但抗側的剛度比較小，如果結構的高度較高，結構的抗側剛度不能滿足設計的，而如果結構的梁柱截面設計得太大，又會增加結構設計施工的成本，因此框架支撐結構體系通常都均勻對稱布置了支撐構成中心支撐框架結構。如下圖1.2所示：

圖1.2：框架支撐結構體系

3）伸臂及帶狀桁架。建筑物越高，其支撐系統的高度和寬度也會隨之增大，但抗側的剛度會明顯下降，為了提高結構體系的剛度，可以在建筑物的頂部和中部位置設置伸臂及帶狀桁架結構，提高建筑結構體系的抗彎能力。如下圖1.3所示：

圖1.3：伸臂及帶狀桁架

4）鋼框架混凝土剪力墻結構，在鋼框架當中設置混凝土剪力墻，布置于住宅的建筑平面中心位置，以提高結構的抗側力剛度水平。這種結構由鋼框架和混凝土兩種不同的材料組成，屬于混合型的結構。如下圖1.4所示：

圖1.4：鋼框架混凝土剪力墻結構

2.抗震結構體系設計的基本方法

地震的作用具有復雜性，在計算其作用力的時候要盡量簡單化，常見的有底部剪力法：

根據結構水平地震作用的規律，確定結構總水平地震作用的分布狀態，在計算的時候，需要考慮所有主軸方向的自由度。

總水平地震作用的標準值大小，可用公式2.1計算： （式2.1）

上式中

指的是結構體系的總水平地震作用標準值；

指的是水平地震影響系數；

指的是多層建筑的重力荷載。

當水平地震作用沿結構高度的方向分布，可用公式2.2計算： （式2.2）

上式中

指的是在第i層水平地震作用的標準值；

和分別代表第i層和第j層的計算高度；

和指的是集中在第i層和第j層的重力荷載代表值；

指的是結構頂部附加地震的作用系數。

3.抗震結構體系設計的內容

抗震結構體系的設計內容，可分為鋼框架抗側力體系、鋼框架梁柱連接體系兩種：

1）鋼框架抗側力體系

鋼框架抗側力體系包括偏心支撐框架、抗彎框架和中心支撐框架三種類型。如下圖1.5所示：

圖1.5：鋼框架抗側力體系

首先是偏心支撐框架，一端的支撐斜桿和梁連接，偏離梁柱軸線的交接點，另外一端在梁柱的交界處相連接。這種結構，能夠在支撐梁和支撐柱之間形成耗能短梁，以消耗地震的能量，適用于地震頻發地區的多層房屋。

其次是抗彎框架，組成部分是梁柱，不僅布置靈活，而且不占室內空間。其設計原理是利用梁端的非彈性變形特征，用塑性鉸來消耗地震產生的能量，但其抗側的剛度比較小，如果側向力太大，需要增加梁柱截面的面積，會增加設計和施工成本。

再次是中心支撐框架，將斜向支撐構件設置于抗彎框架里面，使得支撐面、梁柱的軸心線連接成一體，以支撐承受水平的荷載，這種設計方法側向剛度比較大，而且不需要使用太多的鋼梁就能夠抵抗側向力，適合用于非地震區域的多層房屋設計。

2）鋼框架梁柱連接體系

鋼框架梁柱連接體系根據連接的剛度，可以分為以下三種，如下圖1.6所示：

圖1.6：鋼框架梁柱連接體系

首先是剛性的連接模式。在設計當中，可以采用全焊連接和栓焊混合連接兩種模式，完全熔透對接梁翼緣和柱翼緣的焊縫。

其次是半剛性的連接模式。包括頂底角鋼連接、帶雙腹板角鋼的頂底角鋼連接、端板連接，將鋼板焊接于梁端，然后再與梁腹板、梁翼緣焊接。而T型鋼的連接則是在梁上和下翼緣的位置設置T型鋼，然后將高強螺栓連接在梁柱上面。

再次是柔性連接模式。連接梁腹板和柱，常見的是承托連接，這種連接方法是在柱翼的承托件上設置梁，然后用小角鋼與柱連接于梁端，這樣就能控制住梁整體的穩定性。

4.結束語

綜上所述，多層輕鋼住宅的抗震結構體系，要求具備足夠的強度、剛度和延性，是我國目前建筑設計環節的重點所在。我們一方面是提高體系的抗側移水平，另一方面是確保體系在地震發生時的側移限值。根據多層輕鋼住宅結構體系的受力特點，我們可以找出這種住宅抗震結構體系受力的基本原則。多層輕鋼結構的住宅設計抗側力體系的研究，需要綜合結構體系的布置模式、受力變形情況和結構體系的總體特點，通過多方案的比較選擇，才能夠設計出符合抗震基本要求的住宅結構方式。

篇（6）

當結構設計人員進行多層框架房屋結構設計的時侯，不僅需熟悉設計規范，還要根據自己積累的實踐經驗結合結構設計計算的結果來選擇適合的結構體系。在多層框架住宅結構設計當中對于截面、柱梁、以及梁裂縫寬度和配筋率的調整這些問題應進行適當的處理，從而提升結構設計質量。

一、多層框架住宅結構設計的主要內容

1. 合理選擇截面尺寸

梁和柱截面尺寸的合理選擇是整個框架結構設計的基礎，不僅應當在規范所要求的范圍內取值，還應當注意盡量令柱的線剛度同梁的線剛度之間的比值高于 1，從而實現在罕遇地震情況下，梁端產生塑性鉸的時侯，柱端處于沒有屈服的非彈性狀態，而節點處于彈性階段的效果。也就是規范要求的弱梁強柱強節點[1]。

2. 梁、柱的適當配筋率

在設計中框架梁配筋應遵循適中的原則，通常情況下配筋率應取0.4%-1.5%，而框架柱的縱向受力鋼筋配筋率應取1%-3%。另外一旦當梁端縱向受拉鋼筋的最小配筋率高于 2%時，它的箍筋最小直徑則應增大兩毫米。但不管在什么情況下，都應滿足規范所規定的最小以及最大配筋率的要求。

此外框架梁縱向受拉鋼筋的配筋率，應注意規范《混凝土結構設計規范 GBJ-89》和規范《混凝土結構設計規范GB50010-2002》當中的差別。規范《混凝土結構設計規范 GBJ-89》當中梁縱向受拉鋼筋的最小配筋率僅與框架抗震等級相關，然而規范《混凝土結構設計規范GB50010-2002》當中梁的最小配筋率不止與框架抗震等級相關，還與混凝土軸心抗拉強度的設計值及鋼筋抗拉強度的設計值之比有關，因此在設計當中梁的最小配筋應根據規范確定。

3. 合理調整框架柱配筋

一般框架柱配筋率都比較低，有時侯電算結果是構造配筋，然而在實際工程中都不會按這來配筋。這是因為在地震的作用之下框架柱，特別是角柱，受到的扭轉剪力極大，同時還受雙向彎矩的作用，然而橫梁的約束就比較小，工作時又在雙向偏心受壓的狀態下，所以震害要比內柱重，對于質量分布不均的框架甚為明顯。

因此進行框架計算時應選擇最為不利的方向，也可先在縱、橫兩方向進行計算之后，就同一側面配筋進行比較，取其中較大的值，并且遵循對稱配筋準則。為使框架柱在諸多內力組合共同作用下滿足強度要求，在進行配筋計算的時候應注意下列問題：

(1)邊柱、角柱以及抗震墻端柱若在地震作用下產生偏心受拉的時侯，柱內縱筋的總截面面積需比計算的值增加 25%。

(2)框架柱配筋能放大 1.2-1.6 倍，其中邊柱放大 1.3 倍，角柱放大 1.4 倍而中柱放大 1.2 倍。

(3)框架柱箍筋的形式應當選用菱形或者井字形，從而增強箍筋對于混凝土的約束能力。

(4)二級、三級框架底部加強部位和底層柱底縱筋應采用焊接，并且當柱的縱向總配筋率高于3%的時侯，箍筋直徑不能小于φ8，而且還應當焊接[2]。

此外多層框架進行電算時一般不考慮基礎不均勻沉降和溫度應力，若多層框架垂直尺寸和水平尺寸比較大以及地基土質不均或地基軟土層較厚，可適當增大框架柱配筋，并且應在縱、橫兩方向均設置基礎梁，配筋不應當按構造來設置，而應按框架梁來進行設計，此外還需按規范要求對箍筋加密區進行設置。

4. 調整框架梁的裂縫寬度及斜截面配筋

在滿足梁配筋率及柱截面尺寸的情況下，仍然需在配筋計算后對梁的裂縫寬度進行驗算，并在符合梁端斜截面強剪弱彎的條件下調整梁端配筋。

(1)裂縫寬度的影響因素及調整辦法

對于框架梁裂縫寬度的驗算常備設計人員所忽視，對此我們應多加注意。構件混凝土強度的等級以及鋼筋的直徑和級別是關系裂縫寬度的兩個主要因素。由于混凝土等級同鋼筋級別有一定關系，所以對普通混凝土構件來說，混凝土高等級對于減小梁裂縫寬度關系不大，通常采用增大梁的截面尺寸或配筋率的方法減小梁裂縫的寬度。另外應注意在使用計算機軟件進行建模時，一定要分開恒、活載數值進行輸入，這樣有助于裂縫寬度和內力組合的計算。

(2)調整梁端斜截面配筋

框架結構設計當中，應滿足地震作用之下框架梁梁端的斜截面所受彎承載力強剪弱彎的要求。具體設計及調整梁配筋時，應采用下列方法：一、加大梁跨中受力鋼筋，而梁端負彎矩鋼筋則不必放大；二、可令梁端箍筋直徑增加 2 mm；三、支座處盡量使用箍筋來承受支座剪力，而不是設置彎起鋼筋。

(3)電算中合理運用彎矩調幅

規范規定僅在豎向力的作用之下梁端彎矩才可調幅，水平力作用之下則不可，所以必須先將豎向荷載下的梁端彎進行矩調幅之后，才可疊加水平荷載所產生的梁端彎矩。

二、框架結構設計當中需注意的其它問題

(1)在框架結構當中不可采用兩種不一樣的結構型式，局部超出屋頂的房間以及電梯間，均不能使用磚墻承重。這是由于框架結構為一種柔性結構，而磚混結構卻剛性結構。采用不同的結構形式，可使結構變形相互協調。

(2)施工過程中有時頂棚需吊頂等裝修，甲方為節約開支，通常要求填充墻不到頂等，從而造成短柱。而短柱剛度較大，地震作用時容易受剪，易產生脆性錯斷及交叉裂縫，引起建筑物破壞或倒塌。因此設計時應采取下列措施：一、盡可能減弱短柱樓層約束；二、增加箍筋配置，短柱內箍筋間距不可超過 100 mm，縱向鋼筋間距小于150 mm；三、選取較好的箍筋類型，例如復合螺旋箍筋等。

(3)因建筑需要，有時需框架梁外挑，并且在梁下安置鋼筋混凝土柱。進行柱的配筋和內力計算時，某些設計人員對于其受力的概念并不清楚，誤以為是構造柱，配筋是構造配筋，而且懸臂梁也沒有按計算配筋，如此可能使水平荷載下的承載力不足，增大發生隱患的幾率。事實上，結構整體計算當中，此柱是偏心受壓部件，柱和梁端交接的地方與框架梁及柱節點相似，應充分考慮懸臂梁端處的協調變形。因此對于此柱應當作為豎向構件來參與整體結構的分析，此外柱和梁端交接的地方應作為框架梁、柱節點來處理[3]。

(4)設計裙房和框架結構時，在高低跨之間不宜采用低層屋面、主樓設牛腿及樓梯梁在牛腿上，也不能用牛腿托梁方式作為防震縫。這事因為地震時各個單元間，特別是高低層間震動情況不一樣，連接處極易拉斷、壓碎。所以，凡是要設縫，就必須分得徹底，只要不設縫，就必須連接牢固，絕不可似連非連，似分非分，否則的話在地震中很容易破壞。

(5)在設計中不能隨意增大主筋面積，或者為簡化構造而使截面設計統一，以免造成某些部位比較薄弱。

(6)就框架梁下部填充墻構造的措施來說，當填充墻的長度超過5 m，梁與墻頂應采用拉接措施。而當墻高度高于 4 m時，應在墻的高中部添加和柱相連接的水平墻梁。

(7)填充墻拉筋及預埋件等不能和框架梁和柱的縱向鋼筋相焊接，應先在柱內預留下預埋件，等砌筑填充墻的時候，再將拉結筋和縱向鋼筋焊接在一起。

三、結束語

在多層框架住宅結構設計當中，我們應對梁、柱、板和結構體系當中的一些問題引起足夠重視，從而使設計工程在保證外觀和質量的同時，還有助于提高經濟效益。

參考文獻

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關鍵詞：輕鋼結構；設計應用；現狀；問題；發展

1 當前我國發展輕鋼住宅的現狀

到目前為止，輕型鋼結構在我國已有20年的發展史，盡管說起步不是非常晚，但是，因受經濟、技術、思想意識等的影響，從而阻礙了輕型鋼住宅的順利發展，現如今，利用輕型鋼結構的住宅所占的比例僅有5%。

近年來，我國加大了對輕型鋼結構住宅建設的指導與支持，因此，輕型鋼結構住宅技術發展越來越快，完全具有發展輕型鋼結構住宅的基礎。和傳統的住宅施工相比，工期大大縮短了，同時抗震性增強了，減少了燒磚對土地資源的破壞。

現如今，我國鋼結構的年終總產值是600億元，并且每年都在以25%的速度持續增長。雖然我國鋼鐵的總產量位居世界前列，但是，鋼材在建筑行業使用的比例卻遠遠低于西方國家。

2 建造多層輕鋼結構住宅的好處

2.1 不僅自重較輕，而且抗震性能非常好

選用高效、輕型、薄質材料，那么構件截面的性能較好，而且，承載能力較大，剛度大、抗震性能良好。除此之外，還可以節省很多的建筑材料，降低運輸與安裝費用。由此看來，對于那些地質條件較差、不方便運輸的地區，其優越性非常的明顯。

2.2 造型簡潔、凈使用面積增大

因鋼材的強度較強，所以，能夠提供更大的柱網布置，如果充分考慮樓板的組合作用，那么要盡量使用組合梁，因為這樣能夠增加凈高?？梢哉f，輕型鋼結構住宅比較開放，所以，為設計師提供更大的設計空間，同時又為用戶提供了更多分隔室內空間的可能。

2.3 安裝方便，工期較短

和傳統住宅建設相比，輕型鋼結構的安裝非常方便，這樣一來，工期也會大大縮短。同時，確保了輕型鋼結構的質量符合國家相應的質量標準要求。

2.4 建設速度較快，建筑質量大大提高

輕型鋼結構在生產與使用過程中，其原材料和能源消耗都非常少，相應的闡述的垃圾、噪音等有就很少，是一種綠色環保結構，有很強的重復性與可循環性。

3 輕鋼結構住宅存在的諸多問題

3.1 缺少完善的鋼結構住宅規范要求

現如今，我國的建筑標準規范都是根據近幾十年來所使用的結構體系來編制的，可以說，規范中并沒有涉及到輕型鋼結構住宅體系的規定，因此，有些設計指標并不能滿足現有的規范要求。有條文規定，我們現在不使用2毫米及以下的鋼材制作承重結構，而國外使用的壁厚為0.8—1.6毫米的輕型鋼材，在我國并沒有對此結構體系的受力情況、安全性等的理論依據，同時，也沒有與之相對應的實驗數據，那么，當前我國并沒有對輕型鋼結構住宅體系有明確的規范要求。此種和規范要求不銜接的情況，導致輕型鋼結構在工程建設與竣工驗收等階段，都會遇到更多的問題。

3.2 設計觀念比較落后

在我國，傳統的混凝土建筑都是首先進行建筑設計，然后進行接結構設計的模式來設計。然而，輕型鋼結構建筑因建筑材料的性能，再加上，先進的設計技術，因此，可以將輕型鋼結構實現一體化設計，也就是說，共同完成建筑設計和結構設計。現如今，國外的輕型鋼結構都是根據這一設計理念設計的，但是，在我國很多輕型鋼結構建設企業仍然在按照傳統的建筑設計理念來設計。如果按照傳統的設計理念來設計輕型鋼結構，那么不僅在結構上難以表現建筑風格，而且也破壞了輕型鋼結構的原有建筑特色。

3.3 保溫與節能問題沒有得到解決

由于鋼質材料的傳熱系數較大，而且熱量散熱又非常快，極易出現冷橋，所以，建筑保溫與節能成為輕型鋼結構住宅所要解決的首要問題。和傳統的混凝土建筑住宅的保溫方法一樣，輕型鋼結構的保溫也有內保溫與外保溫兩種方法。外保溫指的是要在墻柱中填充大量玻璃纖維，與此同時，在墻外側粘貼一層保溫材料，這樣一來，便阻斷了墻柱到外墻板的熱橋。內保溫指的是在外墻內表面層中加入保溫層，在加入石膏板，這樣，便形成了一硬質面層。不管采用的是內保溫方法還是外保溫方法都會大大提高墻體的保溫性。

3.4 建筑防火問題

由于鋼質材料耐火性能較差，因此，對輕型鋼結構材料應該進行抗火設計，或者是采用防火措施加以保護。當前最常見的防火措施有：涂防火涂料法、隔離法、包裹法、膨脹漆覆蓋法四種。利用上述四種方法之一，都能使剛才的抗火時間達到兩個小時。然而，對于輕型鋼結構來說，最主要的是防火技術的應用，其具體的做法是：在墻的兩側和樓板部位貼防火石膏板，其最大的防火時間為1小時。除此之外，墻柱間填充的玻璃纖維也具有防火的作用。

3.5 建筑的隔音效果差

現如今，建筑的隔音問題成為了當今社會關注的焦點問題。其聲音的傳播主要有兩種形式，即空氣傳播與固體傳播。根據我國的相關規定，其建筑的最低隔音標準是40分貝。然而，在輕型鋼結構住宅中，在內外墻之間填充足量的玻璃棉，這樣一來，便阻斷了空氣傳播；采用有效切槽的構造，能夠降低樓層的固體聲傳播。

4 未來輕鋼結構住宅發展的方向

4.1 建造一些試驗工程，引進先進的生產技術

假設沒有足夠的建造量，那么我們也不能編制出一套完善的輕型鋼結構規范，如果沒有相應的技術規范要求，那么此技術就不會非常順利的發展下去。盡管我們通常都會重點強調嚴格執行相應的規范要求，但是，技術標準與規范的發展都遠遠落后其技術的發展。所以，必須要建造一批試驗工程，只有這樣，才能更好的發展此技術。

4.2 進一步完善輕鋼結構住宅的規范要求

現如今，因我國輕型鋼結構的標準體系、技術條件等存在一定的差異，甚至其管理方法與部門分工都有很大的不同，使輕型鋼結構難以發展?，F如今，我國建設的科研單位、高等學校。企業等一同編制輕型鋼結構的規范要求，待頒布標準后，將很快改變無技術標準可依的局面。

5 結語

總而言之，輕型鋼結構在我國仍然處于發展階段，目前還有很多的問題需要我們進行研究和解決，而輕型鋼結構體系完全符合我國的發展要求，特別是對建設小康社會，有較好的發展前景。近幾年，在我國發展非常迅速的輕型鋼結構住宅是我國建筑住宅研究和發展的主要方向。但是，因此結構的設計方法、結構、經濟指標等設計人員都不是非常的熟悉，所以，只有建設更多的輕型住宅示范樓才可以制定出相應的技術規范要求，才能使此技術順利的發展下去。

參考文獻

[1]翟紅.我國門式剛架輕型房屋鋼結構的發展概況[J].科教導刊,2011(33).

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中圖分類號：G267文獻標識碼：A 文章編號：

剪力墻分為平面剪力墻和筒體剪力墻。平面剪力墻用于鋼筋混凝土框架結構、升板結構、無梁樓蓋體系中。為增加結構的剛度、強度及抗倒塌能力，在某些部位可現澆或預制裝配鋼筋混凝土剪力墻。現澆剪力墻與周邊梁、柱同時澆筑，整體性好。筒體剪力墻用于高層建筑、高聳結構和懸吊結構中 ，由電梯間、樓梯間、設備及輔助用房的間隔墻圍成，筒壁均為現澆鋼筋混凝土墻體，其剛度和強度較平面剪力墻高可承受較大的水平荷載。此兩類剪力墻比較復雜，最好采用有限元法借助于計算機進行計算。其計算判斷過程是由整體參數來判斷的有關計算方法有那些注意的問題,希望大家展開討論.

還有個比較重要而且需要進一步理解的概念是:協同工作原理 基本的原理是這樣的:框架結構和剪力墻結構，兩種結構體系在水平荷載下的變形規律是完全不相同的?？蚣艿膫纫魄€是剪切型，曲線凹向原始位置；而剪力墻的側移曲線是彎曲型，曲線凸向原始位置。在框架—剪力墻（以下簡稱框-剪）結構中，由于樓蓋在自身平面內剛度很大，在同一高度處框架、剪力墻的側移基本相同。這使得框—剪結構的側移曲線既不是剪切型，也不是彎曲型，而是一種彎、剪混合型，簡稱彎剪型。在結構底部，框架將把剪力墻向右拉；在結構頂部，框架將把剪力墻向左推。因而，框—剪結構底部側移比純框架結構的側移要小一些，比純剪力墻結構的側移要大一些；其頂部側移則正好相反?？蚣芎图袅υ诠餐袚獠亢奢d的同時，二者之間為保持變形協調還存在著相互作用?？蚣芎图袅χg的這種相互作用關系，即為協同工作原理。

一、 框架抗震等級和機構高度的調整

抗震設計的細長框架—剪力墻結構，在基本振型地震作用下，其框架部分承受的地震傾覆力矩大于結構總地震傾覆力矩的50％時，框架部分的抗震等級應按純框架結構采用，柱軸壓比限值宜按框架結構的規定采用；其最大適災高度和高寬比限值可比純框架結構適當增加。

目前不論手算近似方法還是計算機方法，一般均采用了樓板平面內剛度無限大的假定，即認為樓板是平面內不變形的。在框—剪結構中，剪力墻的間距較大，實際上樓板是會變形的。在水平作用下，剪力墻部位水平位移較?。欢诳蚣懿课挥捎诳蚣艿膭偠容^小，樓板位移較大，相應地框架的實際水平力比計算值大。

更重要的是，剪力墻剛度較大，承受了大部分水平力，在地震力作用下，剪力墻會首先開裂，剛度下降，從而使部分地震力向框架轉移，框架承受地震力會增加。此外，框架是框—剪結構抵抗地震作用的第二道防線，有必要提高其設計地震力，以使強度有更大的儲備。

因此，在地震力作用下，框—剪結構中框架的剪力標準值應適當調整，

在鋼筋混凝土中不使用墊塊，將無法保證鋼筋位置達到設計要求，嚴重時會出現鋼筋籠歪斜、鋼筋保護層大小不一、鋼筋外露等嚴重質量缺陷，大大降低構件承載能力，嚴重影響施工質量。在剪力墻澆筑過程中，為防止鋼筋移位，最好的辦法是使用對拉螺栓，螺栓在模板內和鋼筋焊接固定，在外由模板橫向牽扯，既固定了鋼筋又固定了模板，是最完善的方式，完全能替代墊塊的作用。其實，對拉螺栓在建筑工程中非常常見，如果有人注意觀察，如混凝土水池等結構的內外壁上有些鋼筋露頭，最后完工后會被割除，然后在其位置涂抹瀝青漆防腐，這些就是對拉螺栓的痕跡。

二、 剪力墻的機構布置

1．平面布置。剪力墻結構中全部豎向荷載和水平力都由鋼筋混凝土墻承受，所以剪力墻應沿平面主要軸線方向布置。

（1）矩形、L形、T形平面時，剪力墻沿兩個正交的主軸方向布置；

（2）三角形及Y形平面可沿三個方向布置；

（3）正多邊形、圓形和弧形平面，則可沿徑向及環向布置。

單片剪力墻的長度不宜過大：

（1）長度很大的剪力墻，剛度很大將使結構的周期過短，地震力太大不經濟；

（2）剪力墻以處于受彎工作狀態時，才能有足夠的延性，故剪力墻應當是高細的，如果剪力墻太長時，將形成低寬剪力墻，就會由受剪破壞，剪力墻呈脆性，不利于抗震。故同一軸線上的連續剪力墻過長時，應用樓板或小連梁分成若干個墻段，每個墻段的高寬比應不小于2。

2．每個墻段可以是單片墻，小開口墻或聯肢墻。每個墻肢的寬度不宜大于8.0m，以保證墻肢是由受彎承載力控制，和充分發揮豎向分布筋的作用。內力計算時，墻段之間的樓板或弱連梁不考慮其作用，每個墻段作為一片獨立剪力墻計算。

2.1邊緣構件的設置

一、二級抗震設計的剪力墻底部加強部位及其上一層的墻肢端部應設置約束邊緣構件。對于普通剪力墻，其暗柱配筋滿足規范要求的最小配筋率，建議加強區0.7%，一般部位0.5%。對于短肢剪力墻，控制配筋率加強區1.2%，一般部位1.0%；對于小墻肢其受力性能較差，應嚴格按高規控制其軸壓比，宜按框架柱進行截面設計，并應控制其縱向鋼筋配筋率加強區1.2%，一般部位1.0%；而對于一個方向長肢另一方向短肢的墻體，設計中往往就按長肢墻進行暗柱配筋。

(1)考慮梁約束作用時，結構剛度特征值 增大，自振周期T1減小，地震力增大，因而總底部剪力增大；剪力墻承擔的剪力加大，但除底層外，墻彎矩反而有所減??；框架承擔的剪力減??；建筑物頂點位移減小，但層間位移加大。

（2)在求得總剪力墻、總框架、總連梁內力以后，常根據各構件剛度進行第二步分配，計算構件控制斷面的內力。

篇（9）

目前國內在多層(一般為7層以下)鋼結構住宅建筑中常采用框架體系。這種體系是將梁柱構件剛接，依靠梁柱受彎來承受豎向荷載和水平荷載。它的特點是可以做成大開間，充分滿足建筑布置上的要求。

梁與柱的連接節點，一般采用焊接剛性連接節點。梁的腹板與柱連接常采用摩擦型高強螺栓通過連接板連接或通過連接板焊接；次梁與主梁連接節點，通常采用鉸接節點設計，即只考慮次梁端部與主梁連接之間的剪力作用。

樓面和屋蓋體系一般是有以下幾種形式：壓型鋼板混凝土組合樓板、預制混凝土疊合板、現澆鋼筋混凝土樓板。由于壓型鋼板混凝土組合樓板具有施工速度快、平面剛度大，房屋凈空高的特點，是一種比較理想的樓層形式。

鋼結構住宅的外墻體一般采用外掛式輕質復合墻板以減輕結構自重。對于6層以下的多層住宅，也可采用內嵌式加氣混凝土砌塊。外墻墻體材料主要有：蒸壓輕質加氣混凝土(ALC)板、GRC夾心復合板、鋼絲網水泥夾心板等。內墻材料一般可采用加氣混凝土砌塊、紙面石膏板、纖維石膏板、玻璃纖維增強水泥板、紙面稻草板等。

二、多層鋼結構住宅建設中的主要構件設計

1、柱

鋼結構住宅一般為大開間，框架柱在兩個方向都承受較大的彎矩，所以應該考慮強柱弱梁的要求，而目前廣泛使用的焊接H型鋼或I字熱軋鋼截面，強弱軸慣性矩之比3～l0，勢必造成材料浪費。因此對于軸壓比較大，雙向彎矩接近，梁截面較高的框架柱采用雙軸等強的鋼管柱或方鋼管混凝土柱是適宜的，對于方鋼管混凝土柱，不僅截面受力合理，同時可以提高框架的側向剛度，防火性能好，而且結構破壞時柱體不會迅速屈曲破壞。

2、樓蓋

在多層輕鋼房屋中，樓蓋結構的選擇至關重要，它除了將豎向荷載直接分配給墻柱外，更主要的作用是保證與抗側力結構的空間協調作用；另外從抗震角度來看，還應采用相應的技術和構造措施減輕樓板自重。常用的樓蓋結構有：壓型鋼板一現澆混凝土組合樓板、現澆鋼筋混凝土板以及鋼一混凝土疊合板，而以第一種最為常用。目前，在多層輕鋼房屋整體分析時，還普遍不考慮樓蓋與鋼梁的組合作用，即使設置抗剪鍵，也偏保守地假設鋼結構承受全部荷載，這樣不僅增加材料用量和結構自重，反而會造成強梁弱柱的不利情況。有一6層算例，考慮樓蓋組合作用對梁剛度以及結構整體剛度的影響。

3、支撐體系

支撐分軸交支撐和近年發展起來的偏交支撐兩種，前者耐震能力較差，后者在強震作用下具有良好的吸能耗能性能，而且為門窗洞的布置提供了有利條件，目前國內用的還很少，建議在高烈度區首選偏交支撐。常用的EBF偏交支撐形式此所示。剪切型耗能梁段．加勁肋按以下公式設計：

式中a――加勁肋間距．d――梁高，tw――腹板厚度，yp――塑性轉角；彎曲型耗能梁段還需在梁段端點外1.5bf處加設加勁肋

4、節點抗震

框架梁柱節點一般采用兩種連接方法，根據“常用設計法”，即翼緣連接承受全部彎矩，梁腹板只承受全部剪力的假定進行設計。震害表明，這種設計不能有效滿足“強節點弱桿件”的抗震要求，在高烈度區隱患很大。改進框架節點設計，在梁端上下翼緣加焊楔形蓋板或者將梁端上下翼緣局部加寬蓋板面積或加大的翼緣截面面積主要由大震下的驗算公式確定，式中：為基于極限強度最小值的節點連接最大受彎承載力，全部由局部加大后的翼緣連接承擔：為梁件的全塑性受彎承載力：為基于極限強度最小值的節點連接最大受剪承載力，僅由腹板的連接承擔；為梁的凈跨；為梁在重力荷載代表值作用下按簡支梁分析的梁端截面剪力設計值。

三、多層鋼結構住宅施工過程中應注意的問題

1、鋼結構的焊接

施工時制定的焊接順序：一般采用由平面中心向四周劃擴展，采用結構對稱、節點對稱焊，先焊鋼梁、后焊鋼柱；在同一節點處，采用雙人對稱焊接方法；同一節鋼柱的二層粱結構先焊上層，后焊下層；同一層梁先焊一行或列中間接頭，然后向外擴展；同一根梁先焊一端焊縫，等其冷卻后再焊 一端焊縫，嚴禁兩端同時焊接，以減少應力集中；對同一梁節點，安裝墊板后采用先焊下翼緣焊縫，再焊上翼緣焊縫。

在整個鋼結構施工焊接過程中質量控制，嚴格遵循以下要求：雨天不安排焊工作業；焊接過程中每一條焊縫的焊渣都要清理干凈，并認真檢查焊縫質量；焊接完畢后用角向打磨機將焊縫兩側各100mm范圍內打磨干凈，以便探傷。對關鍵部位如挑梁、屋頂梁、鋼柱對接焊縫100％探傷檢查，其他部位按20％以上探傷檢查，檢測結果必須全部符合國家標準GB11345―1989《鋼焊接手工超聲波探傷和探傷結果分級》規定的Ⅱ級上質量要求，尤其是鋼柱對接縫、挑粱的焊接的99％以上焊縫焊接質量必須達到I級標準。

2、鋼結構的除銹與涂裝

除繡和涂裝是保證鋼結構達到預期耐久性要求的重要保證，項目施工中制定了嚴格的施工步驟和質量控制措施。

（1）除銹與涂裝質量控制。一是構件加工及安裝完成后，進行全面除銹，及時進行涂裝。二是運輸、吊裝過程中，安排專人隨時檢查涂裝層，及時修補損壞處。三是安裝節點的螺栓和焊縫，經檢查安裝質量符合要求后，在限定時間內完成除銹和涂層工作。

（2）防繡漆質量控制。鋼結構在工廠涂裝二底防繡漆，現場只需對高強螺栓接頭、焊接接縫、運輸吊裝碰撞損傷部位進行補涂。

（3）防火涂料質量控制?，F場涂裝防火涂料，涂裝前對涂裝部位表面進行清理，按二級防火標準設汁要求的涂層厚度和遍數涂裝施工。

3、鋼梁、柱與砌體之間連接處的抗裂處理

為防止鋼梁、柱與砌體之間連接不牢，出現開裂、滲水現象，可采用在鋼柱上每隔400 mm焊接26拉結筋的處理方法，拉結鋼筋伸入墻內1000mm。鋼粱、柱“H”形凹槽內均用非規格加氣混凝土砌塊體填砌，外設置Φ4@150mm的鋼筋網片每邊伸出柱子翼緣350 mm，外部粉刷保溫砂漿。鋼梁與砌體的連接構造與鋼柱相似。

篇（10）

中圖分類號：TU765文獻標識碼： A

引言

一般來說磚混結構多層房屋構造柱和圈梁的設置按照設計規范要求進行設置。構造柱設置在外墻四角、錯層部位、橫墻與外縱墻交接處，較大洞口兩側，大房間的內外墻交接處。

按地震烈度7度設防，七層以下的多層房屋內墻與外墻交接處，內墻局部較小墻垛處、樓梯間四角處均應設置構造柱；層高超過3.6m或長度大于7.2m的大房間外墻轉角及內墻交接處應設置構造柱。

圈梁的設置，裝配式鋼筋混凝土樓屋蓋或木樓屋蓋的磚墻，橫墻承重6-7度，在外墻及內縱墻屋蓋及每層樓蓋處，內橫墻，屋蓋處間距不應大于7m；樓蓋處間距不應大于15m和與構造柱相對應部位，縱墻承重時每層均設置圈梁，且抗震橫墻上的圈梁間距適當加密，現澆或裝配式鋼筋混凝土樓屋蓋與墻體可靠連接的房屋可不另設圈梁，但樓板與相應構造柱用鋼筋可靠連接。

圈梁應閉合設置，遇有洞口應上下搭接。圈梁在要求的間距內無橫墻時，利用梁或板縫中配筋替代圈梁。對于構造柱和圈梁的設置及斷面尺寸的大小等問題，直接影響多層磚混房屋的抗震安全性和經濟合理性?，F就滿足建筑結構安全要求，方便建筑施工，又具經濟合理要求，談談自己的見解。

一、鋼筋混凝土構造柱的設置

1、鋼筋混凝土構造柱設置在外墻四角、錯層部位、橫墻與外縱墻交接處、較大洞口兩側、大房間外墻交接處。

鋼筋混凝土構造柱的斷面是根據所起的作用，即墻體在破碎后的拉結作用加以確定的，因此，累積斷面不必過大，一般單個構造柱取斷面240×180mm就可以，考慮方便施工，實心磚墻砌筑容易操作，構造柱斷面取240×240mm為宜。

有些把構造柱斷面取與墻厚同寬，如：240×370mm、370×370mm，一是從經濟合理上考慮是一種浪費，同時也對北方地區外墻保溫也不利，容易出現“冷橋”現象。

對帶有地下室的多層房屋，或特殊房屋局部墻厚為490mm者，就取490×490mm的斷面做法是大可不必，可以按抗震規范要求構造柱貫穿地下室，達到基礎滿足構造柱埋深即可，相應調整斷面及配筋。

在構造柱設置數量上盡可能按抗震設防烈度多在平面的“點”上考慮，多設一個小斷面構造柱所起的作用要比把材料浪費在大斷面的構造柱合理的多；現在房屋平面布置，以住宅樓為例，考慮功能及需求較多，布局比較復雜，多亮點、大開間、多功能，客臥起居，廚衛書房，半越全越，平面立體變化形式繁多，考慮通風、采光、開間大、轉角多，立面造型樣式規劃需要，建筑外觀愈來愈應適應城市發展需要，因此，在轉角、交錯的立面要求的前提下，平面上的“點”相應就比以往“一”字、“品”字、“L”形的“火柴盒”的建筑物多，建筑物的構造柱設置“點”相應增加，本身抗震性能相應提高，為此考慮“小”斷面、多設“點”逾顯其經濟合理性。

2、根據帶構造柱墻片往復加載試驗發現，在墻片變形的最初階段，構造柱只協助磚墻抗剪，當墻體出現貫通交叉裂縫后，構造柱的主要作用是約束裂開的三角形塊體向外的錯動，當墻體達到嚴重破碎階段，墻體破碎變形很大時，構造柱才進入變彎狀態，為此，構造柱豎向鋼筋采用4Φ12，就可以滿足各種情況的要求，但考慮到四角可能受到雙向荷載的共同作用及扭轉影響，因此，可適當加大斷面及配筋，按規范要求7層以下、地震烈度7度設防的多層磚混房屋四角構造柱豎向配筋4Φ14，構造柱與圈梁相交的節點處，構造柱箍筋加密，加密范圍在每層下端700mm，上端500mm或1/6層高。

加強圈梁與構造柱的節點連接，使凡有構造柱的部位均有圈梁通過，使得墻體構造柱和圈梁在箍結下形成框體，可大大提高墻體的抗裂、抗倒、抗剪能力。

加強構造柱與墻體的連接，墻體與構造柱混凝土連接采取墻體留置大馬牙槎方法，在混凝土柱根部采取先退后進的方法，保證混凝土大面落于基層上，同時磚墻內采用甩筋壓砌方法與大馬牙槎配合，與構造柱混凝土結合，于節點處采用每半塊磚壓1Φ6鋼筋與構造柱連接，豎向間距為500mm，同時保證“T” “L”“+”“-”節點的交叉連結壓墻拉結筋壓墻深度按規范每邊不小于1m，且帶有彎鉤，遇墻垛可相應達到埋深。為便于檢查混凝土澆筑質量，應沿構造柱全高留有一定的混凝土外露面，若柱身外露有困難，可利用馬牙槎作為混凝土外露面。

加強構造柱與現澆混凝土構件的連接，凡遇構造柱的預制構件，為充分發揮構造柱的作用，可改預制構件為現澆構件，對于現澆混凝土樓板由于其設置板下或板邊圈梁，可與構造柱一同整澆，現澆板內鋼筋錨于構造柱內，直接連結。

3、構造柱的設置，盡可能始于基礎。在基礎施工時，構造柱應貫穿地下室，穿越建筑物抵抗水平力的薄弱區域，尤其是在出自然出自然地表區域不采用變截面處理方法，少截面變化。這一原則對構造柱設置來說，是起到抵抗水平推力而形成剪力的有效辦法，出現截面變化就增加了抵抗剪力的薄弱點。

多通高設置,構造柱全高貫通,提高了建筑物的整體性,同時也便于施工,無特殊要求構造柱不變位、不截斷，如遇結構布置發生變化時，構造柱位置變化或增加構造柱，可考慮跨越一層搭接變化位置設置，由結構梁或圈梁等位置引出滿足規范要求，應避免隨墻體厚度變化而變化，做到設計考慮周全，設置合理，通高一致，避免半截柱、后栽柱。

二、鋼筋混凝土圈梁的設置

1、混凝土圈梁斷面高度一般采用120-180mm為宜，對于圈梁兼過梁者，可采用過梁洞口相應斷面高度，通常采用小斷面高度。

對于地基土耐力差或土質條件不好、不一致的須增設基礎圈梁，可視基礎形式而確定基礎圈梁的斷面、配筋來抵抗不均勻沉降。

凡層間內墻、外墻交接部位設置圈梁，應按平面布局、多拐角，按均等設置附加鋼筋的方法，解決圈梁與構造柱連接方式，外墻轉角構造柱設置位置是圈梁拐角重要部位，外墻轉角圈梁鋼筋是保證構造柱與圈梁、樓板墻體整體連結的重要組成部分，轉角圈梁鋼筋配置正確與否是形成整體的關鍵，按照圈梁形成閉合的設置原則，正確配置顯得至關重要，如果配筋錯誤，形如虛設，起不到應有的作用，所以在設置鋼筋時就應該選定節點。標明規范要求做法，起到拐點的作用。

如果在跨越洞口，不能閉合時應有相應的措施，保證其構造搭接長度或采取其它處理辦法。

在屋蓋下設置圈梁時，考慮地震烈度較高時，易出現屋蓋板下或圈梁下1-4皮磚墻范圍內出現周圍水平裂縫，為此，可在頂層磚墻頂端每隔一米左右設1Φ6-10豎向鋼筋錨入圈梁內以減輕其破壞程度，增加其整體性。

圈梁拐角搭接長度，在未貫通的圈梁拐角接頭大于1m，可從圈梁內甩出墻體拉筋Φ6-10，間距為200-300mm，以保證抗震時應力集中部位得到很好的連接。

2、對于抗震烈度7度設防的多層房屋，圈梁配筋的最小直徑不小于4Φ12，一般抗震級別圈梁的縱筋采用4Φ8-10足可以滿足抗震設防要求。

小鋼筋直徑滿足規范要求設置，不必要設置大量配筋，圈梁層層設置，形成構造柱、圈梁墻體，現澆樓板框體，整體性連接可靠，共同參與抗震、抗剪，能大大地增強、提高房屋整體抗震能力，重點解決可能出現應力集中部位的整體剛度問題，強調節點配筋的正確，構造附加筋正確配置，以達到抗震效果。

從樓板與圈梁的位置上看，圈梁可分為板下圈梁、板邊圈梁。

板下圈梁適合內墻預制板下施工，板邊圈梁及板下板邊高低圈梁更適合于現澆整體樓板施工，外墻圈梁兼過梁，板下板邊均可設置，對提高外墻轉角封閉框架與構造柱、墻體連結效果最佳。

當建筑布局開間過大時，要求跨度大于4.8m的板與圈梁拉結。板邊圈梁設置與現澆樓板一同整澆，滿足抗震要求。

三、新型住宅結構布局的結構形式的思考

阜新可利用資源，煤礦副產品煤矸石，可以廢物利用。燒制煤矸石實心磚、空心磚，按“墻改”要求，還能有相當一段時間可利用煤矸石實心磚，磚混多層結構一段時間內在區域內還存在，為滿足日益增長的對住宅功能的需要，為克服磚混結構的局限性，對結構形式布局房屋的開間，跨度越來越大，還要考慮工程造價的經濟合理性要求。

結構形式為磚混結構加鋼筋混凝土內框架結構更適合個別特殊地域的經濟發展，因此，磚混結構的構造柱、圈梁，整澆鋼筋混凝土樓板與鋼筋混凝土內框架結構，能夠提高建筑布局的功能多方面要求，較全框架結構更具經濟合理性，解決貧困地區工程造價，適應地域消費水平，以滿足日益增長的現代化生活需求。

結束語

新時代的背景下，通過對房屋構造柱以及圈梁的合理設置，很大程度上提高了磚混結構住宅的穩定性以及抗震能力，尤其是在對貧困地區進行建造時，合理的設置布局不但可以帶來良好的社會效益，也能降低建筑成本，獲得很好的經濟效益。

篇（11）

中圖分類號：TV331文獻標識碼： A

一、問題提出：

隨著國家房地產政策的持續收緊，公司對項目設計階段的成本控制的越來越重視，這就對結構專業的產品標準化設計提出了更高的要求。如何在滿足結構安全的前提下，優化用鋼筋砼含量是結構設計需要解決的問題。

二、研究目標及方法：

我們首先在集團范圍內，從已建和在建項目中選出進行結構鋼筋混凝土含量分析的若干項目。最終選的項目按區域分為：南京棲霞項目（多層，7度抗震）、三橋項目（小高層、高層，7度抗震）；蘇州運河項目（高層，6度抗震）；上海南匯項目（多層、小高層，7度抗震）；武漢項目（高層，6度抗震）。將項目按業態分類，分別對鋼筋砼預算指標進行統計和比較，接著，我們將鋼筋砼指標與行業標桿企業萬科的同類業態進行了縱向比較，最后我們并對鋼筋砼含量影響因素進行分析。

(一)、多層住宅分析

1、鋼筋砼含量

2、設計主要參數

單方差異說明：地下室主要原因是建筑構造不同。同為2層地下室，指標分析時，棲霞項目按單層面積計算，南匯項目按2層地下室面積計算。上部結構的墻地比對指標的的影響比較明顯，棲霞項目為0.796，南匯項目為0.667。

(二)、小高層住宅分析（18層）

1、鋼筋砼含量指標

2、設計主要參數

單方差異說明：地下部分人防地庫要比非人防地庫高出45kg/左右。上部結構戶型差異的因素小戶型住宅，單方略高。

(三)、高層住宅分析（＞18層）

1、鋼筋砼含量指標

2、設計主要參數

單方差異說明：地下部分情況況較為復雜，由于受面積劃分區域以及滿足結構受力計算要求等因素，鋼筋混凝土含量指標有較大波動。上部結構戶型差異的因素小戶型住宅，單方略高。

三、公司住宅與萬科項目結構鋼筋混凝土含量的對比

多層住宅項目比較

差異比較：除去公司項目恒溫恒濕特點因素外，項目結構設計的混凝土底板過厚，底板配筋也比較大。

四、影響鋼筋砼含量分析

1、影響因素

1.1、地區：風壓、雪載、抗震等級（地震加速度、地質）、規范差異等；

1.2、建筑：體型（平面、高寬比）、層數、層高、拐角窗等；

1.3、結構：結構方案是否轉換、厚板、基礎形式、結構構造等

2、影響因素排序

2.1、地下室結構較為復雜:

2.1.1.

2.1.1建筑構造不同。如同為2層地下室，指標分析時，有的按單層計算，有的可按雙層面積計算。

2.1.2地下室的使用功能對含鋼量的影響較大，人防結構，與非人防結構相比，含鋼量超出40kg/左右

2.1.3從各項目地下室鋼筋砼含量統計數據說明，受力工況較為復雜，即使是同一結構類型的建筑,其含鋼量也有多有少,差值可達一兩倍。

2.2建筑方案對含鋼量影響主要表現在建筑物的規則性上，具體體現在開間、進深、層高、平面形狀的凹凸、豎向立面的縮進、懸挑等等。

三、結論