摘要：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，人民生活水平的不斷提升，現(xiàn)代社會(huì)對(duì)于住宅有了更高的要求，住宅不再只是發(fā)揮居住的功能，同時(shí)還要滿(mǎn)足居民的多樣化需要。其中鋼結(jié)構(gòu)住宅設(shè)計(jì)成為推動(dòng)住宅產(chǎn)業(yè)興起的新型技術(shù)，并且逐步成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。本文主要介紹多層鋼結(jié)構(gòu)住宅的結(jié)構(gòu)，并進(jìn)行簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)分析。

 

　　關(guān)鍵詞：多層鋼結(jié)構(gòu)住宅 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

 

　　一 現(xiàn)狀分析

 

　　在現(xiàn)代社會(huì)中，經(jīng)濟(jì)取得了高速的發(fā)展，人民的生活水平和生活質(zhì)量有了極大地改善，但是我們?cè)讷@取財(cái)富，推動(dòng)時(shí)代進(jìn)步的同時(shí)，卻也給整個(gè)環(huán)境造成了嚴(yán)重的污染，生態(tài)環(huán)境遭受了巨大的破壞。所以，現(xiàn)在人們提出綠色發(fā)展觀念。改善經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)模式。在建筑業(yè)中，人們一直渴望采取一種新的技術(shù)既能滿(mǎn)足社會(huì)居民的需求又能實(shí)現(xiàn)綠色建筑的構(gòu)想。鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)的出現(xiàn)和發(fā)展?jié)M足了人們的愿望，這種技術(shù)的應(yīng)用不僅在設(shè)計(jì)施工和使用過(guò)程中展現(xiàn)自身的優(yōu)勢(shì)，同時(shí)也能有效地減少之前混凝土建筑產(chǎn)生的環(huán)境污染和垃圾廢棄物，可謂是一舉兩得。在國(guó)外鋼結(jié)構(gòu)住宅設(shè)計(jì)應(yīng)經(jīng)有了很大的發(fā)展，國(guó)外有將近一半的高檔建筑采用鋼結(jié)構(gòu)，就亞洲范圍來(lái)說(shuō)，日本和韓國(guó)的鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)也是取得了很大的進(jìn)步。中國(guó)是世界上最大的產(chǎn)鋼大國(guó)，相應(yīng)的煉鋼技術(shù)也得到了完善。并且我國(guó)的建筑業(yè)在近些年來(lái)呈現(xiàn)出迅速增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)，所以鋼結(jié)構(gòu)住宅在我國(guó)有非常理想的發(fā)展前景。雖然現(xiàn)在我國(guó)在這方面和國(guó)外有很大的差距，我國(guó)的住宅還是以混凝土為主要的結(jié)構(gòu)形式，但是政府的相關(guān)部門(mén)已經(jīng)采取了很多措施來(lái)加快推進(jìn)我國(guó)鋼結(jié)構(gòu)住宅的發(fā)展。并且在之前十一五計(jì)劃中擴(kuò)大民用建筑用鋼被建筑部確定為新世紀(jì)住宅發(fā)展的重點(diǎn)。所以我們相信只要能夠積極的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用鋼結(jié)構(gòu)，努力研究相應(yīng)的設(shè)計(jì)技術(shù)，我國(guó)的鋼結(jié)構(gòu)住宅業(yè)將會(huì)取得長(zhǎng)足的發(fā)展。

 

　　二 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分析

 

　　我們現(xiàn)在就多層鋼結(jié)構(gòu)住宅的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行分析。具體的內(nèi)容主要包括涉及設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)的選擇和設(shè)計(jì)過(guò)程的注意要點(diǎn)。

 

　　（一）結(jié)構(gòu)選擇。

 

　　結(jié)構(gòu)的選擇對(duì)于整個(gè)建筑有著重要的影響，只有清楚地了解各種結(jié)構(gòu)體系的特點(diǎn)和內(nèi)容，才能更好地進(jìn)行選擇，更好地發(fā)揮鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢(shì)。目前我國(guó)現(xiàn)在常用的多層住宅鋼結(jié)構(gòu)體系主要包括：鋼框架體系、框架支撐體系、框架核心筒體系。當(dāng)然國(guó)外還有框架剪力墻體系、大型框架-輕鋼填充體系等等，這些在國(guó)內(nèi)還處在研究的過(guò)程中，并沒(méi)有應(yīng)用到實(shí)際的施工建筑中。所以我們主要介紹一下廣泛應(yīng)用的鋼框架和框架支撐體系。1對(duì)于鋼框架體系來(lái)說(shuō)，主要分為鋼框架和勁性柱框架兩種，我們重點(diǎn)分析鋼框架的相關(guān)內(nèi)容。鋼框架體系的主要特點(diǎn)是：使用空間較大，剛度均勻，平面布置靈活；構(gòu)建比較容易標(biāo)準(zhǔn)化和定型化；框架結(jié)構(gòu)延性和自振周期長(zhǎng)，重量輕，比較適合應(yīng)用于抗震建筑；同時(shí)在承載力和穩(wěn)定性上由于框架側(cè)向的剛度較柔，受重力二階效應(yīng)的影響較大等等。其中在鋼框架結(jié)構(gòu)梁柱上，半剛性連接方式在受力特征上介于剛接和鉸接，這種特征經(jīng)過(guò)設(shè)計(jì)可以使框架的外在受力更加的合理，也可以更好地優(yōu)化結(jié)構(gòu)彎矩減少結(jié)構(gòu)用鋼量。但是這種半剛性的連接鋼框架在實(shí)際的建筑中很少應(yīng)用，這主要是因?yàn)樗氖芰ψ冃问欠蔷€性的，這給實(shí)際的測(cè)算帶來(lái)很多的不便，并且具體的安裝和施工過(guò)程中也存在著一些問(wèn)題。2對(duì)于框架支撐體系來(lái)講它有中心支撐和偏心支撐兩種，中心支撐框架的側(cè)向剛度較大。在受壓時(shí)它的能量吸收能力主要取決于它的長(zhǎng)細(xì)比例和在反彈變形時(shí)對(duì)于局部屈曲的抗力。中心支撐框架耗能能力受到支撐屈曲的影響，在多層鋼結(jié)構(gòu)住宅的設(shè)計(jì)中，抗側(cè)剛度不足的情況下不宜采用這種中心支撐框架。對(duì)于偏西支撐框架而言，它主要是在高烈度的情形之下，它的消能梁段就如同整個(gè)結(jié)構(gòu)的保險(xiǎn)絲一樣，能夠很好的消耗掉地震在建筑中產(chǎn)生的能量，從而保護(hù)建筑的穩(wěn)定性。

 

　　（二）設(shè)計(jì)過(guò)程中的注意要點(diǎn)。

 

　　1在多層鋼架結(jié)構(gòu)的布置方面，設(shè)計(jì)人員為了滿(mǎn)足不同的需要，主要是通過(guò)調(diào)整框架的荷載傳遞方向來(lái)實(shí)現(xiàn)，一般會(huì)通過(guò)減小次梁截面從而使其沿著短向進(jìn)行布置，但這樣會(huì)導(dǎo)致主梁截面加大，減少樓層的凈高，進(jìn)而對(duì)頂層邊柱造成影響，所以相關(guān)人員在結(jié)構(gòu)的布置方面一定要進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)分析，從整體的角度進(jìn)行把握，不可只關(guān)注一個(gè)方面。2梁柱截面的選擇方面，一般在只有一個(gè)方向和梁剛連接時(shí)使用雙軸對(duì)稱(chēng)的軋制或者是焊接的工字型的截面，而出現(xiàn)兩個(gè)互相垂直的方向和梁剛連接的時(shí)候最好選擇箱型的截面。3多層鋼結(jié)構(gòu)住宅的荷載除了按照相關(guān)的明文規(guī)定之外還要充分考慮到安裝載荷以及樓層的附加水平載荷，這樣才能更好地保證安全性和可靠性。4在一些地震的多發(fā)區(qū)我們需要對(duì)于他們的結(jié)構(gòu)構(gòu)件內(nèi)力進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整，比如說(shuō)對(duì)于框架支撐結(jié)構(gòu)的斜桿可以通過(guò)使用端部鉸接桿計(jì)算；進(jìn)行內(nèi)力分析計(jì)算時(shí)先對(duì)地震作用下內(nèi)力進(jìn)行調(diào)整，然后在進(jìn)行其他方面的荷載產(chǎn)生的內(nèi)力進(jìn)行相關(guān)的組合等等。在整個(gè)的抗震設(shè)計(jì)中要按照強(qiáng)柱弱梁的基本要求進(jìn)行，同時(shí)重視結(jié)構(gòu)的抗震延性，在這方面美國(guó)有比較科學(xué)的研究，他們對(duì)于結(jié)構(gòu)延性的要求很高，主要通過(guò)延性指數(shù)來(lái)表示延性，在這方面我們應(yīng)該想他們虛心學(xué)習(xí)。當(dāng)然除了上述的相關(guān)要點(diǎn)之外還要注意梁柱的剛性連接、結(jié)構(gòu)的分析等方面。

 

　　結(jié)束

 

　　總之，對(duì)于多層鋼結(jié)構(gòu)住宅的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是一個(gè)十分復(fù)雜工程，對(duì)此我們應(yīng)該堅(jiān)持以我為主的方針，積極地學(xué)習(xí)和借鑒國(guó)外先進(jìn)的技術(shù)方法，根據(jù)我國(guó)的實(shí)際情況進(jìn)行綜合分析，統(tǒng)籌安排，從而一步步的提升我國(guó)在鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面的整體水平。

 

　　參考文獻(xiàn)

 

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　　[2]李國(guó)強(qiáng)．半剛性連接框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[M] ．北京：中國(guó)建筑工業(yè)出版社．2009．