多层钢结构住宅

多层钢结构住宅（精选11篇）

多层钢结构住宅 第1篇

一高层住宅钢结构住宅墙体材料的特点

1.1纯围护体系。

高层住宅钢框架建筑的荷载由梁柱传递, 墙体不起承重作用。这是高层住宅钢结构住宅墙体与传统的砖混或内浇外砌剪力墙住宅的根本区别。这一特点使钢结构住宅墙体成为纯围护结构, 不再受结构空间的限制, 可以根据居住空间的要求灵活分隔。

1.2质量轻强度高等性能

高层住宅钢结构的特征之一是轻质高强, 钢结构建筑的墙体材料也应具备这一特质否则重型墙体会增加整体结构的荷载, 丧失高层住宅钢结构质轻的优势, 另外, 重型墙体对于负担其重量的结构体系要求也较高, 必须有结构梁的支撑, 无法达到灵活布置的要求。良好的保温隔热、防火防渗漏和隔声性能是达到居住环境健康舒适的必要条件。

1.3适宜于现场装配化建造

建筑材料工业化生产是住宅产业化的重要标志。高层住宅钢结构住宅的结构体系属于高度工业化生产制作和安装, 通常一栋几千平方米的多层住宅, 钢结构吊装只需一至两个月。高层住宅钢结构住宅也因此具备住宅产业化的基本条件。高层住宅墙体材料是住宅建筑的重要组成部分, 数量多, 作用大, 只有具备高度工业化生产制作和现场装配式施工的墙体材料, 才能真正发挥钢结构住宅的工业化优势。

1.4连接部位的构造重要

工业化定型生产的墙体材料, 在施工安装过程中的节点构造类型比传统砌筑式墙体复杂得多。居住建筑对于材料物理性能方面的较高要求使得节点构造的妥善处理成为解决问题的关键, 一种成熟的可大量投产使用的墙体建材产品必须在材料本身和连接构造上都有令人满意的效果。

2高层住宅外墙材料的特点

2.1块材墙体

高层住宅块材墙体是由多种材料的块体砌筑而成的墙体结构。由于高层住宅钢结构体系的框架承重特性, 选用轻质块材墙体比较适合, 通常包括蒸压加气混凝土砌块墙体、混凝土小型空心砌块墙体、粉煤灰砌块墙体等。

蒸压加气混凝土砌块是以水泥、石灰、矿渣、砂、粉煤灰、铝粉等为原料经磨细、计量配料、搅拌浇注、发气膨胀、静停切割、蒸压养护、成品加工、包装等工序制造而成的多孔混凝土。它具有质轻、保温、防火、可锯、可加工等特点。混凝土小型空心砌块指以水泥、石子、砂子、水为主要原料, 必要时加入外加剂, 按一定比例计量配料、搅拌, 砌块成型机成型, 并经养护制成的小型空心砌块。

粉煤灰砌块又称粉煤灰硅酸盐砌块, 是以粉煤灰、石灰、石膏和集料等原料, 按照一定比例加水搅拌、振动成型, 再经蒸气养护而制成的密实砌体。这几类轻质砌体均具有较好的保温、防火、抗震性能, 原材料资源丰富, 不破坏环境, 生产加工工艺简单, 造价低廉, 在住宅建筑中应用广泛。

2.2轻质板材墙体

板材型墙体可以定型化设计、工厂化生产, 更加符合工业化住宅发展的要求。随着我国建材工业的发展, 以及大量引进国外先进的建材产品生产线, 作为建筑物外围护结构的墙体板材品种越来越多。目前适用于钢框架结构, 并且能够达到居住建筑外围护结构保温隔热、防渗隔声要求的板材类墙体材料主要有以下几种。

2.2.1加气混凝土板:此种板材以硅砂、水泥和生石灰、石膏进行混合搅拌, 再加入少量铝粉制成浆料, 注入装有经过防锈镀膜处理钢筋网片的模具, 经过发泡、静置获得初期强度后, 再经高温高压蒸汽养护而成。由于发泡及高温蒸养, 板材内部形成很多封闭的小孔, 在减小材料密度的同时使板材具有良好的保温性能, 发泡过程中产生的闭口式孔隙可以有效的防止雨水、潮汽的渗透, 同时微气孔具有一定的隔音效果。

2.2.2钢筋混凝土绝热材料复合外墙板:这种墙板的一般构造为内外薄壁钢筋混凝土板, 中间为保温材料的夹芯式结构, 保温材料为岩棉或聚苯板。通常采用固定台位、热模养护的一次复合成型生产工艺, 外墙外侧饰面可通过模具压花成型, 也可以采用反打成型工艺在工厂内将面砖等饰面材料一次成型粘贴制作。大板式复合墙板令墙板生产制作的大量作业在工厂内预制完成, 大大简化了现场施工量, 同时板材尺度与结构框架尺寸相对应, 方便施工安装, 并有利于抗震处理。由于保温层是整体预制在复合板内部的, 在板与板的接缝处必然会形成一定的冷、热桥, 对建筑的整体热工性能产生不利影响。

2.2.3金属面夹芯板:金属面夹芯板常采用的金属面材料有彩色涂层钢板、镀锌钢板、不锈钢板、铝板等, 芯体材料有聚胺酷泡沫塑料和岩棉等。板型接缝有企口型和凹凸型, 规格尺寸种类较多, 一般宽度以300为模数生产。这种材料由于其丰富的面板样式和多彩的颜色而广泛用于钢结构居住建筑中。金属面夹心板具有重量轻、强度高、施工方便快捷, 可多次拆装的特点, 很适合钢结构住宅建筑。

3高层住宅内隔墙材料特点

3.1轻型砌体

可用作内隔墙的砌体材料很多, 包括混凝土空心砌块、石膏砌块、加气混凝土砌块、轻集料混凝土小型空心砌块等等。轻型砌块的施工做法在我国应用较为广泛, 相应的构造图集全面而详尽。由于采用水泥砂浆砌筑, 墙体整体性能较好, 通常都能满足建筑防火及隔声要求, 管线埋设采取在墙上剔槽埋管的方式。为保证砌块间不开裂, 一般在墙体两侧加一层玻纤布以加强整体性。

3.2一次成型板材

作为内隔墙的板材通常为具有标准宽度、整层高度的预制板。板材类型包括单一材质墙板和预制复合墙板。单一材质墙板有挤出型机制混凝土多孔条板、蒸压加气混凝土板、石膏空心条板、真空挤出成型纤维水泥多孔板等。这一类型板材材质均匀, 实心板能满足建筑防火及隔声要求, 空心条板在用作分户墙时常采用双层墙夹隔声材料的做法以满足隔声要求。纤维水泥复合墙板与硅酸钙复合墙板是以薄型纤维水泥板或纤维增强硅酸钙板作为面板, 中间填充轻质芯材一次复合成型的一种轻质复合板材, 具有使用方便, 价格低廉的特点。

摘要：钢结构住宅不是简单的将混凝土梁、柱替换为钢梁、钢柱的住宅体系, 住宅产业化的实现是需要一套完整的住宅体系的配套, 包括建筑体系、结构体系、电路及给排水体系等组成, 其中建筑体系对于结构体系的设计有着非常重要的影响, 并且影响这结构的受力状况和使用功能。文章主要介绍了多层住宅钢结构墙相关建材的特点。

关键词：住宅,钢结构,混凝土

参考文献

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[2]曹小奇.新型建筑材料行业形势分析[J].陕西建筑, 2009, (03) .

[3]崔楠.几种新型环保节能建筑材料的探讨[J].科技资讯, 2009, (25) .

[4]刘立荣.中国主要建筑材料的发展与利用[J].陕西建筑, 2009, (07) .

多层住宅建筑立面色彩设计论文 第2篇

色彩的小面积与大面积的视觉冲击力是截然不同的,从城市地块规划及项目整体性考虑,多层建筑所构成的居住区一般占地面积是比较大的,其建筑立面的色彩延展、群化之后的可视面积也是较大的,这样就需要考虑其构成的心理影响力。每一种色系都具有独特的色彩表现力与影响力,在同一色系中色彩的明度与纯度的变化又是多元的。在建筑立面色彩设计中要遵循选定色彩、调试色彩、色彩搭配、群化扩大的步骤,循序渐进的推进色彩的选择定位。在初步选定建筑立面色彩后,再反之从空间体验者的角度感受群化后的色彩氛围,最终确定主色调及具体色彩构成元素。

3.2多层建筑立面色彩的群化与城市规划

(1)多层建筑立面色彩群化与城市规划的色彩关系。城市规划是指根据城市的地理环境,人文条件,经济发展状况等客观条件制定适宜城市整体发展的计划,从而协调城市各方面发展,并进一步对城市的空间布局、土地利用、基础设施建设等进行综合部署和统筹安排的一项具有战略性和综合性的工作。与之相对应,不同区域的建筑会有各自功能性的色彩表现。建筑的色彩总是要有其功能、风格、适用人群的定位表达,这样就要求在建筑立面色彩设计时要宏观考虑城市规划对于建筑所属区域、地块的功能形象定位,找到表达功能相呼应的色彩进行建筑立面设计。

(2)多层建筑立面色彩群化与城市规划的风格协调。不同的城市由于其所属国家、所处地域、居住人群、历史文化等因素的不同会有独特的风格面貌,每个城市的独特性格可以由色彩来构建印、表达。在多层建筑立面色彩设计的前期,要综合考虑政策性、文化性的总体要求,在色彩定位中做到个体精彩服从整体风格。

4建筑立面色彩设计的心理影响力

建筑是抽象的艺术,建筑色彩更是抽象的视觉表现因素,建筑色彩由其广阔的空间面积、围合的空间氛围,以及与自然光线的复合变化决定,对于人们的居住感受有着潜移默化、印象深刻的覆盖性影响。色彩作为独立的符号因素,以视觉示人,形成氛围、给人感受。不同的色彩搭配又会产生新的视觉形象、衍生出丰富的表现可能性。我们认识到的色彩是剥离了形象、体积、空间、质感等因素而独立存在的视觉符号,有相当的影响力,同时也有很强的可塑性。

5结语

普通多层住宅外墙面的防渗对策 第3篇

1.墙面的渗透机理

1.1水的毛细作用

外墙面的粉刷层或主体内的混凝土梁板，一旦存在细小的空隙，水分子就会通过这些肉眼不易察觉的缝隙，慢慢的进行渗透，爬入墙内，形成水斑。

1.2水的吸附作用

水有表面张力的特性，细小的水珠通过张力的吸附作用逐渐形成较大的水滴，只要雨水不断，水斑将逐渐扩大。

1.3水的压力作用

有的住户喜欢选择东面的房间，但东墙容易渗水是众所周知的，这主要是我国全年的季风以东南风为主，通过季风的风压传递形成的水压，加速了水的渗透。

2.构成多层住宅外墙渗水的因素

多层住宅外墙面一般采用普通粉刷，饰面材料使用条砖、锦砖、弹性涂料等、但由于外墙立面变化多，如窗台、雨蓬、压顶及突出墙面的腰线，加上各种功能性装饰，如空调板、百叶窗等，稍有不慎，或对各种节点把关不严，就会造成墙面的渗水。虽然构成多层住宅外墙面渗水的因素有多方面，如施工管理、方案措施、细部处理、操作工艺等，但由于它涉及到建筑的使用功能，而使用功能本身是质量功能的一部分，且涉及到人们的切身利益，因此，深入地研究节点的防渗处理，是提高建筑功能质量水平的重要环节。

监理工作的重点是全面考虑构成多层住宅外墙渗水的各种因素，认真仔细的做好各种事前事中控制工作，加强巡视和旁站，克服重主体带装饰的偏面想法，重视防渗工作，严格把关，运用各种有效措施，堵住造成墙面渗透的各种渠道，使建筑工程质量水平得到全面提升。

3.监理工作中应注意的对策

多层住宅外墙面的渗漏被认为是一种质量通病，之所以被称之谓通病，乃它存在的经常性、顽固性、普遍性。现在的问题是如何消除这类通病，还是此病系必然要发生，已到了讳疾忌医的地步？笔者认为，只要我们制定正确的对策，高度重视施工中的各个环节，特别是各种节点的细部处理，有深度地采用正确的措施，这种通病是完全可以避免的。

3.1完善施工组织设计和外墙防渗专项施工方案的申报

施工组织设计是工程指导施工的依据和方针，应对工程的特点难点，质量保证措施进行全面的分析和阐述，当前，施工组织设计类同、重复、缺乏针对性的弊端屡见不鲜，一些施工单位对如何防止外墙的渗漏，未提出具体措施，甚至对保证工程的安全和使用功能均缺乏指导性。对于这样不能指导施工的施工组织设计必须令施工单位进行整改和完善。

除此之外，还应认真审核工程的装饰施工方案。建立和完善装饰施工方案，使施工单位在施工过程中有据可依，如材料选择应符合设计和技术标准，材料试验和复试是否符合规范要求，基层处理及验收检验批，施工工艺，工序是否合理、可靠，细部节点的防渗措施和控制要点是否正确，工序检查是否完整等。

3.2加强施工巡查和旁站

对建筑基础和主体工程的关键部位、关键工序的施工全过程进行旁站已引起了监理人员的高度重视，但笔者认为，在装饰阶段，对外墙面防水及细部节点构造处理的巡查和旁站应提升到保证工程功能性能完美的高度。这不仅有保证建筑工程质量的层面，更有提升社会信誉和大众信任度的层面。监理应依据施工工序、施工操作工艺、施工管理水平编写有针对性的巡查和旁站方案。所安排的巡查和旁站人员必须是对图纸熟悉，施工工序清晰，工艺了解，操作方法清楚的人员，同时，还应是熟知装饰工程验收规范，有丰富的理论和实践经验，敢于坚持原则，善于及时发现和处理问题的人员。

监理人员在巡查和旁站方案中，应明确制定外墙面防渗控制要点，有针对性，且能正确的反映工程在施工过程中易产生质量问题的薄弱环节，监理对这些薄弱环节采取的预控措施及在巡查和旁站过程中对产生质量缺陷的纠正措施。

根据本人的实践和施工经验，外墙面防渗工作的质量控制要点有这几方面：1）重视脚手架洞的修补。此点在施工中往往被人忽视而造成渗漏的隐患。杜绝用碎砖充填空洞，外用水泥砂浆粉刷的错误做法。应在内外洞中用细石混凝土填充，中间劈砖挤实。监理人员在巡查中应及时抽检，凡不合格品督促施工方及时返修。2）控制墙面基层的密实。墙面基层设计均为二次打糙。糙面的密实阻断了渗透的水路，是墙面防渗的关键工序。第一遍施工前，必须是墙面浇水后的次日，待此遍达到强度后才能操作第二遍。每遍厚度应控制在1cm以内。根据笔者的经验，还应用纯水泥浆加防水剂进行第三遍的满刮。此遍满刮，起到了将第二遍微小的空隙再次充填的作用。重视基层的密实，将对外墙的防渗起到了至关重要的作用。3）严格各类面层的操作工艺。面层是锦陶砖的，需将砖浸润后使用，背面铺浆饱满，挤浆与基层紧密结合，勾缝一定得用专用工具，像做清水墙一样，每条来回勾压；面层为花岗岩的，则按干挂、粘贴二种工艺进行操作；面层为涂料的，需用防水的抗碱底腻批刮，平整后，用弹涂罩面。4）门窗与墙体结合必须规范。塑钢或铝合金门窗与墙体结合处是易渗的薄弱处。必须用闭孔泡沫塑料、发泡聚丙乙烯（俗称发泡剂）等弹性材料分层填塞，水泥砂浆粉刷后，窗框四周留出5~8mm深的槽口，再用建筑密封膏封实。5）选用耐候的硅铜膏。门窗密封材料市场品种繁什，较难控制。笔者认为，门窗用的密封膏，必须选用能经风吹、雨淋、日晒四季不易变形的优良耐候硅硐膏等，应骈弃一般使用的普通玻璃膏。6）重视细节节点处理。窗台的室外面应低于室内面，坡度＞6%，窗顶部设鹰嘴，内嵌滴水线。突出外墙的腰线、雨蓬、空调板等与墙内的混凝土梁必须一次性浇捣密实，不留施工缝，且所有外口粉出滴水，内口做出泛水，顶面引成坡度。7）留意变形缝的处理。根据变形缝的不同用处，选择不同的节点，严格按设计、规范要求进行施工，监理应仔细分析各种变形缝的特点，选用正确的类型，从严把关，防止施工单位安装和施工中的随意性。

4.几点体会

（1）防止外墙面渗水是涉及工程的功能性质量，而功能性质量的优劣直接关系到使用者对工程内在质量的信任度，用户往往从这些功能质量来体现整个工程的质量。

（2）施工单位应重视工程装饰阶段外墙面的防渗处理，应在防渗方案、建筑材料、施工工艺、操作方法、节点处理等各方把关，重视和落实预控措施，从源头上防止外墙面的渗水。

（3）监理部门在外墙饰面前应进行详细交底，强调监理的程序和要求；严格执行监理的工作程序：材料报验→技术复核→隐蔽工程验收→现场抽样复核→工序质量检验→上下道工序交接验收等。

5.结语

多层建筑外墙面的防渗历来是建筑施工中的一项重要课题，外墙防渗质量倍受广大用户、居民的关注，亦是商品房投诉的热点之一。监理装饰施工阶段，应纠正重主体轻装饰的错误思想，充分考虑影响外墙面渗漏的诸多因素，尽可能估计到可能发生渗漏的各种因素，认真编好监理细则，将外墙面的防渗分解细化到每一个具体工作环节中，坚持雨天巡查，遇到问题，及时分析，提出整改对策，督促]施工单位认真落实，以深化、细化监理工作，从而保证达到多层建筑外墙面无渗漏的功能质量。

多层钢结构住宅 第4篇

多层轻钢住宅的抗震结构体系, 要求具备足够的强度、刚度和延性。由于这种类型的住宅的自重相对比较轻, 而且高度也不会构成地震时的强度破坏威胁, 我们需要将研究的重心放在抗侧力体系方面。

(1) 提高体系的抗侧移水平, 另一方面是确保体系在地震发生时的侧移限值。多层轻钢结构的住宅设计抗侧力体系的研究, 需要综合结构体系的布置模式、受力变形情况和结构体系的总体特点, 通过多方案的比较选择, 才能够设计出符合抗震基本要求的住宅结构方式, 进而作为住宅户型设计、配套构件安置的标准化依据。根据多层轻钢住宅结构体系的受力特点, 我们可以找出这种住宅抗震结构体系受力的基本原则, 确定可能需要承受的各种荷载作用力。

(2) 在重力的作用下, 住宅的楼板和梁等住宅结构水平构件不会受到损坏, 而结构体系的整体也不会出现失衡迹象。另一方面是在侧向力的作用之下, 确保结构体系不会倾覆和发生整体弯曲、剪切破坏, 而且需要保证结构侧向变形的程度不能超出住宅本身的要求, 以免破坏住宅的结构功能。

二、多层轻钢住宅结构抗震体系设计的方法

多层轻钢住宅结构的抗震体系设计, 需要对几种抗震体系的类型进行了解, 然后应用设计的具体方法, 以确定具体的设计内容。

1. 抗震结构体系的类型

关于多层轻钢住宅结构抗震体系的类型, 根据抗侧力结构体系的组成方式划分, 有如下几种类型。

(1) 纯钢框架结构。这种结构在水平作用力之下, 有两部分的框架侧移。一是结构倾覆力矩造成柱拉压变形, 引起整个结构的弯曲;二是结构剪力造成梁柱受弯之后, 引起了部分的侧移。纯钢框结构具有比较好的延性体系, 而且平面布置上各个部位的刚度都较为均匀, 具有较长的自震周期。

(2) 框架支撑结构体系, 荷载力集中于结构的梁柱上, 但抗侧的刚度比较小。如果结构的高度较高, 结构的抗侧刚度不能满足设计的, 而如果结构的梁柱截面设计得太大, 又会增加结构设计施工的成本。因此, 框架支撑结构体系通常都均匀对称布置支撑构成中心支撑框架结构。

(3) 伸臂及带状桁架。建筑物越高, 其支撑系统的高度和宽度也会随之增大, 但抗侧的刚度会明显下降, 为了提高结构体系的刚度, 可以在建筑物的顶部和中部位置设置伸臂及带状桁架结构, 提高建筑外围结构体系的抗弯能力。

(4) 钢框架混凝土剪力墙结构, 在钢框架当中设置混凝土剪力墙, 布置于住宅的建筑平面中心位置, 以提高结构的抗侧力刚度水平。这种结构由钢框架和混凝土两种不同的材料组成, 属于混合型的结构。

2. 抗震结构体系设计的基本方法

地震的作用具有复杂性, 在计算其作用力的时候要尽量简单化, 常见的有底部剪力法。

根据结构水平地震作用的规律, 确定结构总水平地震作用的分布状态, 在计算的时候, 需要考虑所有主轴方向的自由度。总水平地震作用的标准值大小, 可用公式 (1) 计算:FEK (28) 1Geq (1)

上式中, 图LR1750主吊车工况SDB臂长度:7m超级提升配重:20t履带尺1.6×5作业半径额载4设备量3装负荷率8%环氧乙烷反应器/气体冷却吊装立面外部框架LR1750指的是结构体系的总水平地震作用标准值;1指的是水平地震影响系数;Geq指的是多层建筑的重力荷载。

当水平地震作用沿结构高度的方向分布, 可用公式 (2) 计算:MV (2)

上式中, iF指的是在第i层水平地震作用的标准值;Hi和Hj分别代表第i层和第j层的计算高度;iG和Gj指的是集中在第i层和第j层的重力荷载代表值;N指的是结构顶部附加地震的作用系数。

根据以上公式, 可以根据地震的规律, 然后确定地震作用的分布状态, 从而计算出作用大小和作用标准值。

3. 抗震结构体系设计的内容

抗震结构体系的设计内容, 可分为钢框架抗侧力体系、钢框架梁柱连接体系两种。

(1) 钢框架抗侧力体系。钢框架抗侧力体系包括偏心支撑框架、抗弯框架和中心支撑框架三种类型。首先是偏心支撑框架, 一端的支撑斜杆和梁连接, 偏离梁柱轴线的交接点, 另外一端在梁柱的交界处相连接。这种结构, 能够在支撑梁和支撑柱之间形成耗能短梁, 以消耗地震的能量, 适用于地震频发地区的多层房屋。其次是抗弯框架, 组成部分是梁柱, 不仅布置灵活, 而且不占室内空间。其设计原理是利用梁端的非弹性变形特征, 用塑性铰来消耗地震产生的能量, 但其抗侧的刚度比较小, 如果侧向力太大, 需要增加梁柱截面的面积, 会增加设计和施工成本。再次是中心支撑框架, 将斜向支撑构件设置于抗弯框架里面, 使得支撑面、梁柱的轴心线连接成一体, 以支撑承受水平的荷载, 这种设计方法侧向刚度比较大, 而且不需要使用太多的钢梁就能够抵抗侧向力, 适合用于非地震区域的多层房屋设计。

(2) 钢框架梁柱连接体系, 钢框架梁柱连接体系根据连接的刚度, 可以分为以下三种。首先是刚性的连接模式。在设计当中, 可以采用全焊连接和栓焊混合连接两种模式, 完全熔透对接梁翼缘和柱翼缘的焊缝。其次是半刚性的连接模式。包括顶底角钢连接、带双腹板角钢的顶底角钢连接、端板连接, 将钢板焊接于梁端, 然后再与梁腹板、梁翼缘焊接。而T型钢的连接则是在梁上和下翼缘的位置设置T型钢, 然后将高强螺栓连接在梁柱上面。再次是柔性连接模式。连接梁腹板和柱, 常见的是承托连接, 这种连接方法是在柱翼的承托件上设置梁, 然后用小角钢与柱连接于梁端, 这样就能控制住梁整体的稳定性。

三、结语

综上所述, 多层轻钢住宅的抗震结构体系, 要求具备足够的强度、刚度和延性, 是我国目前建筑设计环节的重点所在。我们一方面提高体系的抗侧移水平, 另一方面确保体系在地震发生时的侧移限值。根据多层轻钢住宅结构体系的受力特点, 我们可以找出这种住宅抗震结构体系受力的基本原则。多层轻钢结构的住宅设计抗侧力体系的研究, 需要综合结构体系的布置模式、受力变形情况和结构体系的总体特点。通过多方案的比较选择, 才能够设计出符合抗震基本要求的住宅结构方式。

参考文献

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浅谈多层框架住宅外墙裂纹防治 第5篇

【关键词】框架结构外墙裂纹

进入21世纪后，我国房地产业的发展势头锐不可挡，越来越多的房地业企业加入到城市住宅开发的市场竞争中。然而，土地作为不可再生资源不断减少，人们的消费却在不断增长，使得房地产企业将目光瞄准了城市小高层住宅的建设，将土地的经济效益发挥到极致。随着一座座多层框架结构住宅的拨地而起，针对这种建筑类型的技术也引起了人们的广泛关注。框架结构住宅是指以钢筋混凝土浇捣成承重梁柱，再用预制的加气混凝土、膨胀珍珠岩、浮石、蛭石、陶烂等轻质板材隔墙分户装配成而的住宅。适合大规模工业化施工，效率较高，工程质量较好。本文将就多层框架住宅外墙裂纹的防治技术进行探讨。

1.多层框架住宅外墙裂纹类型及产生原因

1.1沉降裂纹

1.1.1现象

在纵墙的两端出现斜裂纹，多数裂纹通过窗口的两个对角，裂纹向沉降较大的方向倾斜并由下向上发展。裂纹多在墙体的下部，裂纹宽度下部较上部宽，向上逐渐减少；在窗间墙的上下对角处成对出现水平裂纹以及底部窗台处出现上宽下窄的竖向裂纹等，这些都是典型的外墙沉降裂纹。在所有裂纹当中，也尤以此裂纹危害最大。

1.1.2原因

框架结构的填充墙在施工接近粱底时，未按要求分期进行施工。在施工时没有预留墙体的收缩时间砌筑拱砖顶至梁底、板底。随着砌体因灰缝受压缩变形，造成墙体下沉，拱砌砖与梁、板间形成间隙，外墙抹灰或刮糙时在此处形成裂纹。框架结构外墙柱与砌体连接处未埋拉结筋或拉结筋设置不牢；拉结筋间距、数量、长度不符合规范要求，由于框架柱与墙温度膨胀系数差异较大，导致连接处开裂。常见的现象是墙与砼柱梁的接缝开裂，柱与梁处的45度角处开裂。施工过程中拉结筋长度偏短及埋设位置不准确现象比较普遍，造成热胀冷缩的整体性变形的差异大。

1.2龟裂纹

1.2.1现象

墙面裂纹裂纹大小、深浅、形状等各异，大的裂纹裂纹可以很容易看到，小的裂纹裂纹肉眼不一定看得出来，但只要往干燥的墙面上泼洒水，微细的裂纹裂纹就能清楚地看到。开状有的横向有的竖向有的不规则状，墙面或多或少。

1.2.2原因

龟裂纹的产生，主要与水泥有关，不论是什么类型的水泥，都存在干缩问题，从试验情况看，硫铝酸盐水泥、白水泥等水泥品种的后期强度及稳定性、抗裂性就不及普通硅酸盐水泥好，主要是这些产品本身的收缩性大，干缩较快、收缩力较强、容易产生龟裂纹。当外墙找平层、抹灰层砂浆未按设计要求配制，引起砂浆强度差，造成外墙干缩开裂。或者施工时抹灰层厚度末按要求执行，个别位置较厚而未分层施工，造成千缩程度大，从而形成龟裂纹。

2.控制外墙裂纹施工工艺

2.1抹灰层施工工艺

2.1.1控制好抹灰砂浆材料及配合比

抹灰所用材料的品种和性能应符合设计要求。目前，聚合物砂浆、水泥类腻子仍以普通硅酸盐水泥为主，所使用的型号为32.5R或42.5R，其必须是由国家批准的生产厂家供货，具有资质证明并送检，水泥的凝结时间和安定性复验应合格。砂浆中的水泥配方量一定要掌握好，严格按设计配合比施工。

2.1.2控制好抹灰层的厚度。抹灰工程应分

层进行，当抹灰总厚度大于或等于35mm时，应采取加强措施。不同材料基体交接处表面的抹灰，应采取防止开裂的加强措施。当采用加强网时，加强网与各基体的搭接宽度不应小于lOOmm。

2.1.3抹灰面的养护

水泥的水化与凝结硬化是一个渐进式、连续性过程，先水化，后凝结。凝结硬化结果如何，要取决于水化条件。水化的越充分、水养护的越好、水养护的时间越长，强度就会越高，收缩性就越小，防裂效果就越好；水泥的水化与凝结硬化速度受环境温度的影响也是明显的，即环境温度高，水化与硬化速度就快，环境温度低时，水泥的水化与凝结硬化的速度相应就慢些。

2.2外墙特殊部位裂纹控制

2.2.1顶层（或上两层）砌体

提高顶层墙体砌筑砂浆强度等级，要求不低于M7.5。顶层两端1个—2个开间范围内，内外墙沿墙高每隔600mm的水平灰缝中配置04钢筋点焊网片并拉通。考虑到抗震要求，顶层砌体转角处“L”字形与内外墙“T”字形接头处增设芯柱，芯柱竖向钢筋须锚固于上下层和屋面圈梁内。女儿墙预两皮砖下的水平缝内，宜在周围通长设置206钢筋。在房屋顶层，宜沿内外墙通长设置圈梁。顶层墙体上面和檐口圈梁之间加放1层10 mm厚聚苯板，使其变成滑动连接，以减小上部变形对墙体的应力作用。

2.2.2门窗洞口

顶层窗洞口和端开间（包括变形缝两侧相邻开间）内的洞口两旁各设1根芯柱，并配l根m 8的钢筋。在底层窗台下第一皮砖水平灰缝内设3中6钢筋，钢筋伸A窗间墙内长度每边不小于500 mm。采用钢筋混凝土窗台板，窗台板嵌入窗间墙内每边不小于250 mm。

2.2.3框架梁、柱与砌体之间

对于框架结构的填充墙，当墙体砌至最后一层时（即梁底），用辅助实心小砌块（或实心标准砖）斜砌的方法砌筑，使砌体与梁底紧密接触。砌筑砂浆应饱满。框架梁、柱凸出墙面者，抹灰先抹墙面，待墙面抹灰层干燥后再抹梁、柱表面，并使梁、柱表面的抹灰层压在墙体的抹灰层上，使连接处的收缩裂纹被梁、柱面所抹的抹灰层覆盖。

3.结束语

在钢筋混凝土结构中，由于钢筋混凝土的膨胀系数是砖砌体的六倍，从理论上说，在温度作用下不出现裂纹是不可能的。但是，住宅外墙过多明显的裂纹会影响建筑外型美观，严重的情况下会出现漏水现象。因此，我们必须关注住宅外墙裂纹的防治技术，尽量将裂纹的影响控制在最低范围内。

【参考文献】

［１］张廷瑞混凝土结构抗裂防渗施工技术[U]，山西建筑，2002，11.

［２］肖婧多层住宅外墙渗漏的原因与其防治[U]建材技术与应用，2005，05.

多层钢结构住宅 第6篇

随着我国现代化建设的发展, 钢结构建筑在我国大量兴起, 在住宅建筑中应用钢结构也越来越受各地政府、大型钢结构公司和房地产开发商的重视。为了推动和加快钢结构住宅的发展, 建设部有关部门在2001年～2003年推出了36项“钢结构住宅体系及关键技术”的研究课题[1]。

钢结构住宅建筑体系具有结构重量轻、抗震性能好, 施工周期短, 湿作业少, 工厂化生产程度高, 适宜产业化发展等突出优点, 属于绿色生态环保型的建筑[2]。近几年来我国开展了一系列的试点工程, 并取得了一些初步成果, 如莱钢樱花园4#楼, 清华大学大石桥学生公寓A07栋, 新疆库尔勒市金丰城市信用社住宅楼, 上海中福城住宅区。

目前在我国积极稳步地发展钢结构住宅已具备了一定的必要条件, 主要有以下几个方面:在政策方面由原来的限制用钢变为现在的鼓励适度用钢;在材料方面由原来的紧缺变为现在的自给有余;在技术方面, 相应的规程、规范、图集、计算机辅助设计软件已逐步引进和自行开发。

由于住宅钢结构在我国还是一种新的建筑结构体系, 对于钢框架结构应用到住宅建筑会有什么样的特点, 受力性能如何, 在风和地震水平力作用下又具有怎样的性能, 目前还没有给出很明确的结论。本文将结合实例分析, 对这些问题进行较为深入的探讨。

2 计算模型及方案设计

(1) 平面布置。

平面布置需从适用性能、安全性能、耐久性能、环境性能和经济性能考虑。本文采用图1套型的建筑平面布置进行结构设计分析。

(2) 竖向布置。

按照住宅规范的规定, 住宅层高不宜高于2.8m, 楼板下皮净高应不小于2.6m, 主梁下皮净高应不小于2.4m。本文中计算模型的楼层高度取2.8m。

(3) 荷载条件。

楼面及屋面采用压型钢板现浇混凝土组合楼板。外墙采用150mm厚ALC蒸汽轻质加气混凝土板材, 内墙采用100mm厚ALC蒸汽轻质加气混凝土板材[3]。屋面恒载取0.5 KN/m2嫡;雪荷载取0.45 KN/m2嫡;基本风压取风荷载0.35 KN/m2嫡, 地面粗糙程度选为B类。

本文主要进行7度区设计基本加速度值为0.10g地震作用下的设计分析。设计地震分组第一组;场地类别二类, 场地土特征周期值选取0.35s;框架抗震等级三级。结构整体分析计算采用中国建筑科学院的SATWE 软件进行计算, 并用PKPM系列软件TAT进行复核。

(4) 结构体系及主要构件规格。

为了使主框架具备一定的刚度并且保证柱子的稳定性能, 柱与梁采用刚接。为了防止主梁发生侧向扭转, 次梁与主梁采用铰接。标准层梁柱平面布置如图2所示。

纯框架的整体抗侧刚度是由柱子和梁受弯来实现的, 这就需要加大构件截面, 这时候构件的安全性能已经不是控制因素, 所以使用Q235钢材。

本文所选用的是几种纯钢结构体系, 没有考虑钢与混凝土的组合结构, 即只考虑纯钢框架和带钢支撑的框支结构, 所不同的是, 框架柱分为H型钢和方钢管柱两种。现介绍本文结构方案如下:

方案1选用方钢管柱+H型钢梁;

方案2采用H型钢柱+H型钢梁, H型钢柱截面高度方向与房屋横向平行;

方案3采用H型钢柱+H型钢梁, H型钢柱截面高度方向与房屋纵向平行;

方案4采用方钢管柱+H型钢梁+Y向中心支撑 (十字交叉支撑) ;

方案5采用H型钢柱+H型钢梁+Y向中心支撑 (十字交叉支撑) , H型钢柱截面高度方向与房屋横向平行;

方案6采用方钢管柱+H型钢梁+XY向中心支撑;

方案7采用H型钢柱+H型钢梁+XY向中心支撑, H型钢柱截面高度方向与房屋横向平行。

六层纯框架体系 (7度0.10g) 的主要构件及其用钢量分别列于表1和表2之中。

3 计算结果分析

(1) 经济指标分析

注:上表中的用钢量不包括占总量5%的节点板的用钢。

由表2可见, 在抗震设防烈度为7度的地区, 轻钢框架用钢量低, 造价经济。柱截面分别为箱形和H 形的某示范楼的单位用钢量可看出:在强度、刚度性能比较接近的情况下, 由于箱形刚架柱充分发挥截面特性, 用钢量明显低于H 形柱, 具有更好的经济性。

(2) 结构自振特性比较分析

自振特性是结构的重要特性之一, 是结构体系整体刚度的一个宏观反应。通过模态分析, 不仅可以得到的结构振动周期和振型参数, 有助于我们了解结构的整体性质, 同时, 模态分析的结果也是进行结构抗震计算等的主要基础。

由于纯框架结构尤其是方案2 (H型钢柱, H型钢柱截面高度方向与房屋横向平行) 、方案5 (H钢管柱+H型钢梁+Y向中心支撑, H型钢柱截面高度方向与房屋纵向平行) 的横向刚度较低, 所以平动周期很长;方案1、方案2、方案3在纵向上虽然柱列较多, 有很大的刚度, 但是质量分布很密集所以周期也较大;方案3抗扭转性能最差, 整个结构没有形成较好的的抗扭能力, 所以整体扭转出现在第一振型, 方案2次之, 整体扭转出现在第二振型。

在结构的抗扭转性上, 从周期比数据看, 只加Y向支撑的结构方案4 (方钢管柱+H型钢梁+Y向中心支撑) 和方案5 (H钢管柱+H型钢梁+Y向中心支撑) 扭转效应明显要低的多, 更容易满足周期比要求, 这是因为住宅结构多呈长条型, 在长的方向X方向刚度要比Y向大的多, 因此在横向 (Y向) 增加支撑即容易均衡两个方向的刚度差, 从而减小结构的扭转;没有加任何支撑的结构方案1、方案2尤其方案3扭转效应最明显, 为了适应规范的要求, 而双向均加设支撑的结构方案6和方案7次之。因此工程设计人员在做结构设计时, 若想减小结构的扭转效应, 应在刚度弱的方向加支撑或加比另一方向更强的支撑。

(3) 变形比较分析

从表4可以得出:对六层纯框架结构及框架支撑结构体系, 结构侧移满足了规范要求, 各方案除7度区方案2和方案5外结构侧移富余均很大。在水平力作用下, 水平位移是由楼层层间位移和层高之比即层间位移角△u/h (max) 控制。

由图6可以得出, 地震作用 (七度0.10g区) 及风载作用下的X向最大楼层位移、X向最大层间位移角:方案2的最大, 其次为方案5, 而方案6的最小, 方案7次之, 这是由于方案5和方案2的X向抗侧移刚度相对较小, 在X向加了支撑的方案6和方案7的X向抗侧移刚度有了很大的提高;仅在Y向增加支撑对X向最大楼层位移、X向最大层间位移角的贡献不大。地震作用下的Y向最大楼层位移、Y向最大层间位移角:方案3的最大, 其次为方案1、方案2, 其它方案基本相同均较小且位移角曲线比较光滑, 这是由于方案3、方案1和方案2均未加Y向支撑, Y向抗侧移刚度相对较小, 其它方案均在Y向加了支撑, Y向抗侧移刚度有了很大的提高, 使得其Y向最大楼层位移、Y向最大层间位移角大大减小。

4 结论

本文通过中国建筑科学院的SATWE 软件对六层钢结构住宅七度抗震作用下7种方案进行计算分析, 得出以下结论:

(1) 在抗震设防烈度为7度的地区, 强度设计决定结构构件的截面, 轻钢框架用钢量低, 造价经济;在强度、刚度性能比较接近的情况下, 由于箱形钢柱充分发挥截面特性, 用钢量明显低于H 形柱, 具有更好的经济性。

(2) 在进行结构设计时, 如想减小结构的扭转效应, 应在刚度弱的方向加支撑或加比另一方向更强的支撑。

(3) 对六层纯框架结构及框架支撑结构体系, 结构侧移满足了规范要求, 且在水平力作用下, 水平位移是由楼层层间位移和层高之比即层间位移角△u/h (max) 控制的。

(4) 钢结构中, 在Y (X) 向加设支撑, Y (X) 向抗侧移刚度有了很大的提高, 使得其Y (X) 向最大楼层位移、Y (X) 向最大层间位移角大大减小, 但对X (Y) 向抗侧移刚度贡献不大。

参考文献

[1]刘歌青, 石永久, 王元清, 等.纯框架体系在多层轻钢结构住宅中的应用研究.工业建筑, 2002, (12) .

[2]建设部科技发展促进中心.钢结构住宅设计与施工技术[M].北京:中国建筑工业出版.

[3]房志勇, 周涛.低层钢结构住宅外墙墙体材料.墙材革新与建筑节能, 2004 (12) .

[4]中国建筑科学研究院.多、高层钢结构住宅体系的研究开发.建筑科学研究报告, 2004.

[5]GB50011-2001, 建筑抗震设计规范.

[6]JGJ99-98, 高层民用建筑钢结构技术规程.

[7]舒赣平.轻钢住宅结构体系及其应用, 工业建筑2001 (8) .

多层钢结构住宅 第7篇

砖混结构是目前广泛采用的一种结构型式, 设计人员往往认为其结构型式简单, 重视不够, 计算不认真, 以致引起一系列问题, 甚至酿成严重质量事故。首先, 不少项目在缺少必要的地质勘察资料下凭经验或盲目进行基础设计, 其后果是建筑物沉降过大或不均匀沉降, 甚至开裂、倾斜, 或过于保守, 导致浪费严重。其次, 对变形缝设置不按规定, 亦无相应技术措施, 对墙体稳定和强度不作必要的验算, 或仅按建筑设计作粗略估算, 造成结构隐患。其三, 在钢筋混凝土梁、板设计计算方面, 忽视刚度要求, 挠跨比偏小;承载力计算一般只注意正截面的要求, 忽视了斜截面承载力和构造要求。对房屋抗震要求, 如圈梁、构造柱的布置等, 普遍不够重视。以上通病, 在国家颁发的相关规程、规范中均有明确规定, 是属于有法不依、有章不循的问题, 设计人员对此必须引起重视, 认真学习规范, 严格执行规范要求。但也有一些问题, 规范尚未涉及, 而按常规方法设计计算在某些情况下, 会降低建筑的安全度, 在此笔者提出与同行作一探讨。

2 工程简介和基础设计

某5层坡屋面砖混结构住宅楼, 层高均为3m, 另架空层层高2.2m, 基础埋深H=1.5m, 地基承载力Rk=150kN/m2。

2.1 基础宽度设计问题:

砖混结构条形基础宽度在设计中一般是根据各墙段在基础顶面的竖向荷载和已知的地基承载力沿基础长度方向取1m长来计算确定的。这种常规设计方法虽简单方便, 但由于基础纵横交叉处底面积重叠, 用上述方法确定的基础宽度所构成的基底面积将小于实际所需的基底面积。当地基承载力较低, 基础宽度较大时, 问题更加突出, 应该对基底宽度进行合理的调整。

2.2 按常规方法分析计算基底宽度:

将纵横基础交叉点定义为节点, 每个节点的范围为开间方向相邻墙体中心线间的距离及进深方向相邻墙体中心线间的距离。假定条形基础的中心线与各墙体的中心线重合, 并把节点分类为角节点1、边节点2、中节点3, 则按常规方法求得各墙段的基础宽度分别为B1=1.39m, B2=1.88m, B3=0.31m, B4=0.88m和B5=1.48m。

对于边节点2:由B2、B4构成的节点基底面积A1=B2 (2.25+B4/2) +B4 (1.8-B2/2) ×2=1.88× (2.25+0.88/2) +0.88× (1.8-1.88/2) ×2=6.57m2;边节点范围内基础顶面荷载合力P=1.8×106×2+2.25×226=890.1kN;P作用下边节点范围内实际所需的基底面积A=P/f0=890.1/120=7.42m2。因此, 按常规设计方法所得的基底面积与实际所需基底面积相比缺少ΔA=A-A1=7.42-6.57=0.85m2, 即有ΔA/A=0.85/7.42=12%。

根据类似计算方法, 对于中节点3, 可得其A1=8.59m2, P=1227kN, A=10.23m2, 因而ΔA=1.64m2, ΔA/A=16%;对于角节点1, 可得其A1=4.71m2, P=566kN, A=4.71m2, 因而ΔA=0。由此可见, 角节点的基底自然增补面积与重叠面积相等, 所以按常规设计方法所得的角节点的基底面积与实际所需基底面积相等。在考虑基础宽度调整时, 只需调整边节点和中节点即可。

2.3 基础宽度调整方法:

由于条形基础纵横交叉处面积重叠, 按常规方法计算的基底宽度所构成的基底面积比实际所需的基底面积减少了ΔA, 应对基底宽度进行调整。一般情况下, 砖混结构条形基础按地基反力均匀分布进行设计, 且在设计中假定“基底总面积的形心与基底总荷载合力的重心相重合”, 因此, 不必考虑荷载偏心的影响, 只需考虑力的竖向平衡。所以在A1中补足ΔA时, 可根据竖向静力平衡的原理按节点各墙段的竖向荷载的合力与节点荷载总合力的比值将ΔA分配到各个墙段相应的基底面积中去。

设边节点各墙段应补足的基底面积分别为ΔA2、ΔA4:ΔA2= (2.25×226) ×ΔA/P= (2.25×226) ×0.85/890.1=0.486m2, ΔA4= (1.8×106) ×ΔA/P= (1.8×106) ×0.85/890.1=0.182m2;设上述补足的面积ΔA2、ΔA4转化为各墙段原有基础增加的宽度相应为ΔB2、ΔB4, 则ΔB2 (2.25-B4/2) =ΔA2, 得ΔB2=0.27m, 故ΔB2/B2=0.27/1.88=14%; (ΔB4/2) × (1.8+1.8-B2/2) =ΔA4, 得ΔB4=0.14m, 故ΔB4/B4=0.14/0.88=16%。在用上述方法计算时, 小黑块面积被重复计算, 由于值很小, 对工程设计影响不大, 可忽略不计。调整后, 边节点基底宽度分别为:B2′=B2+ΔB2=1.88+0.279=2.15m, B4′=B4+ΔB4=0.88+0.14=1.02m。

边节点计算结果表明:缺少面积ΔA占实际所需面积的12%, B2增加幅度为14%, B4增加幅度为16%。调整后边节点的基底面积A′=2.15× (2.25+1.02/2) +1.02× (1.8-2.15/2) =7.413m2≈A=7.42m2, 即调整后基底面积与实际所需的基底面积很接近。

用同样方法可分别求得中节点各墙段应补足的基底面积ΔA2=0.68m2, ΔA5=0.43m2, ΔA3=0.10m2。将补足的面积转化为各墙段相应的增加宽度:ΔB2=0.45m, ΔB2/B2=0.45/1.88=24%;ΔB3=0.08m, ΔB3/B3=0.08/0.31=26%;ΔB5=0.34m, ΔB5/B5=0.34/1.48=23%。

3 结论

3.1 由于角节点处按常规方法求得的基底宽度所构成的基底面积与实际所需的基底面积相等, 因而不需调整, 只需调整边节点和中节点即可。

多层钢结构住宅 第8篇

目前国内在多层 (一般为7层以下) 钢结构住宅建筑中常采用框架体系。这种体系是将梁柱构件刚接, 依靠梁柱受弯来承受竖向荷载和水平荷载。它的特点是可以做成大开间, 充分满足建筑布置上的要求。柱子采用轧制H型钢或焊接工字钢、方钢管、圆钢管或冷弯型钢组合断面 (两层以下) , 也可以采用钢管混凝土, 主梁、次梁一般均采用热轧或焊接H型钢。

梁与柱的连接节点, 一般采用焊接刚性连接节点。梁的腹板与柱连接常采用摩擦型高强螺栓通过连接板连接或通过连接板焊接;次梁与主梁连接节点, 通常采用铰接节点设计, 即只考虑次梁端部与主梁连接之间的剪力作用。

楼面和屋盖体系一般是有以下几种形式:压型钢板混凝土组合楼板、预制混凝土叠合板、现浇钢筋混凝土楼板。由于压型钢板混凝土组合楼板具有施工速度快、平面刚度大, 房屋净空高的特点, 是一种比较理想的楼层形式。

钢结构住宅的外墙体一般采用外挂式轻质复合墙板以减轻结构自重。对于6层以下的多层住宅, 也可采用内嵌式加气混凝土砌块。外墙墙体材料主要有:蒸压轻质加气混凝土 (ALC) 板、GRC夹心复合板、钢丝网水泥夹心板等。内墙材料一般可采用加气混凝土砌块、纸面石膏板、纤维石膏板、玻璃纤维增强水泥板、纸面稻草板等。

2 多层钢结构住宅建设中的主要构件设计

2.1 柱

钢结构住宅一般为大开间, 框架柱在两个方向都承受较大的弯矩, 所以应该考虑强柱弱梁的要求, 而目前广泛使用的焊接H型钢或I字热轧钢截面, 强弱轴惯性矩之比3～l0, 势必造成材料浪费。因此对于轴压比较大, 双向弯矩接近, 梁截面较高的框架柱采用双轴等强的钢管柱或方钢管混凝土柱是适宜的, 对于方钢管混凝土柱, 不仅截面受力合理, 同时可以提高框架的侧向刚度, 防火性能好, 而且结构破坏时柱体不会迅速屈曲破坏。因此, 尽管平面受力结构中, 选用H型钢或I宇钢在受力上还是合理的但总体上, 箱形钢管柱尤其是方钢管混凝土柱应得到广泛应用。方钢管混凝土柱将是钢结构住宅发展的主要方向, 但由于缺乏相应的规范、规程, 目前在住宅中应用还很少。尤其钢管砼梁、柱的连接较为复杂, 不利于工厂制作和现场施工, 应加大力度开发研究。

2.2 楼盖

在多层轻钢房屋中, 楼盖结构的选择至关重要, 它除了将竖向荷载直接分配给墙柱外, 更主要的作用是保证与抗侧力结构的空间协调作用;另外从抗震角度来看, 还应采用相应的技术和构造措施减轻楼板自重。常用的楼盖结构有:压型钢板一现浇混凝土组合楼板、现浇钢筋混凝土板以及钢一混凝土叠合板, 而以第一种最为常用。目前, 在多层轻钢房屋整体分析时, 还普遍不考虑楼盖与钢梁的组合作用, 即使设置抗剪键, 也偏保守地假设钢结构承受全部荷载, 这样不仅增加材料用量和结构自重, 反而会造成强梁弱柱的不利情况。有一6层算例, 考虑楼盖组合作用对梁刚度以及结构整体刚度的影响。算例表明, 考虑组合作用后主梁的刚度大大增加, 使得梁的挠度和地震作用下柱顶的侧移大为减少, 此考虑组合作用应予关注。为使楼层高度减到最小, 提供更大的空间, 组合扁梁楼盖也成为一种趋势。

2.3 支撑体系

支撑分轴交支撑和近年发展起来的偏交支撑两种, 前者耐震能力较差, 后者在强震作用下具有良好的吸能耗能性能, 而且为门窗洞的布置提供了有利条件, 目前国内用的还很少, 建议在高烈度区首选偏交支撑。常用的EBF偏交支撑形式此所示。剪切型耗能梁段.加劲肋按以下公式设计:

式中a—加劲肋间距.d—梁高, tw—腹板厚度, yp—塑性转角;弯曲型耗能梁段还需在梁段端点外1.5bf处加设加劲肋

2.4 节点抗震

框架梁柱节点一般采用两种连接方法, 根据“常用设计法”, 即翼缘连接承受全部弯矩, 梁腹板只承受全部剪力的假定进行设计。震害表明, 这种设计不能有效满足“强节点弱杆件”的抗震要求, 在高烈度区隐患很大。改进框架节点设计, 在梁端上下翼缘加焊楔形盖板或者将梁端上下翼缘局部加宽盖板面积或加大的翼缘截面面积主要由大震下的验算公式确定, 式中:为基于极限强度最小值的节点连接最大受弯承载力, 全部由局部加大后的翼缘连接承担:为梁件的全塑性受弯承载力:为基于极限强度最小值的节点连接最大受剪承载力, 仅由腹板的连接承担;为梁的净跨;为梁在重力荷载代表值作用下按简支梁分析的梁端截面剪力设计值。

3 多层钢结构住宅施工过程中应注意的问题

3.1 钢结构的焊接

施工时制定的焊接顺序:一般采用由平面中心向四周划扩展, 采用结构对称、节点对称焊, 先焊钢梁、后焊钢柱;在同一节点处, 采用双人对称焊接方法;同一节钢柱的二层粱结构先焊上层, 后焊下层;同一层梁先焊一行或列中间接头, 然后向外扩展;同一根梁先焊一端焊缝, 等其冷却后再焊一端焊缝, 严禁两端同时焊接, 以减少应力集中;对同一梁节点, 安装垫板后采用先焊下翼缘焊缝, 再焊上翼缘焊缝。

在整个钢结构施工焊接过程中质量控制, 严格遵循以下要求:雨天不安排焊工作业;焊接过程中每一条焊缝的焊渣都要清理干净, 并认真检查焊缝质量;焊接完毕后用角向打磨机将焊缝两侧各100mm范围内打磨干净, 以便探伤。对关键部位如挑梁、屋顶梁、钢柱对接焊缝100%探伤检查, 其他部位按20%以上探伤检查, 检测结果必须全部符合国家标准GB11345-1989《钢焊接手工超声波探伤和探伤结果分级》规定的Ⅱ级上质量要求, 尤其是钢柱对接缝、挑粱的焊接的99%以上焊缝焊接质量必须达到I级标准。

3.2 钢结构的除锈与涂装

除绣和涂装是保证钢结构达到预期耐久性要求的重要保证, 项目施工中制定了严格的施工步骤和质量控制措施。

除锈与涂装质量控制。一是构件加工及安装完成后, 进行全面除锈, 及时进行涂装。二是运输、吊装过程中, 安排专人随时检查涂装层, 及时修补损坏处。三是安装节点的螺栓和焊缝, 经检查安装质量符合要求后, 在限定时间内完成除锈和涂层工作。

防绣漆质量控制。钢结构在工厂涂装二底防绣漆, 现场只需对高强螺栓接头、焊接接缝、运输吊装碰撞损伤部位进行补涂。

防火涂料质量控制。现场涂装防火涂料, 涂装前对涂装部位表面进行清理, 按二级防火标准设汁要求的涂层厚度和遍数涂装施工。

3.3 钢梁、柱与砌体之间连接处的抗裂处理

为防止钢梁、柱与砌体之间连接不牢, 出现开裂、渗水现象, 可采用在钢柱上每隔400 mm焊接26拉结筋的处理方法, 拉结钢筋伸入墙内1000mm。钢粱、柱“H”形凹槽内均用非规格加气混凝土砌块体填砌, 外设置Φ4@150mm的钢筋网片每边伸出柱子翼缘350 mm, 外部粉刷保温砂浆。钢梁与砌体的连接构造与钢柱相似。

结束语

多层钢结构住宅体系采用高强轻质墙体材料和高频焊接薄壁H型钢, 是降低建筑物自重的一个重要方法, 也体现了相对于钢筋混凝土结构的优势, 若其价格能进一步降低, 则钢结构体系的竞争力将进一步提高, 从而使房地产开发商和住户均能获得较大收益, 综合应用优势明显。

参考文献

[1]尹志明, 周诸红.层次分析法在钢结构住宅体系量化选型中的应用[J].工程建设与设计, 2004 (7) :1l一13.

多层钢结构住宅 第9篇

1.1 问题的提出

新型复合结构体系是采用带“人字”支撑的新型复合结构体系, 是由钢筋混凝土柔性柱 (截面尺寸为250~300mm) 、柔性梁 (截面尺寸为250mm×250mm) 和钢筋混凝土支撑 (截面尺寸小于梁柱) 组成的复合支撑结构代替原住宅中的承重砖墙及不开门窗洞的自承重墙的复合结构体系。由钢筋混凝土延性柱、延性梁和钢或混凝土支撑组成的延性支撑结构体系代替原住宅中的承重砖墙及不开门窗洞的自承重墙, 使住宅形成复合结构体系代替原砌体结构。

1.2 新型复合结构的特点如下

1.2.1 复合结构体系的抗侧刚度和动力性能优于一般框架结构。由已进行的大量计算结果表明, 增加支撑对提高结构的频率即抗侧刚度作用非常明显, 且随支撑截面增大, 频率成线性增加。

1.2.2 由于是柱、梁结构, 可以自由的分隔室内空间, 不仅使建筑平面布置更适用和多样化, 还可使建筑空间体型变化、充分高效利用空间。

1.2.3 新型复合结构体系中的梁、柱截面较小, 所以自重小, 地震力小。

1.2.4 新型复合结构体系围护墙体可采用新型的轻质墙体材料 (可采用粉煤灰多孔轻质隔墙板, 原材料60%以上为粉煤灰, 具有力学性能好、质量轻、耐水、阻燃、隔音、保温、可锯、可钉、安装方便等优点) 。大大的促进了建筑墙体的改革, 保护耕地, 彻底取代黏土砖, 符合可持续发展要求。

1.2.5 采用较小的梁、柱截面及配筋, 因此可降低整个结构工程部分的造价。

2 复合结构在低周反复荷载试验下的试件设计及计算

2.1 试验目的及试验方案设计

2.1.1 试验目的:

试验目的是研究新型复合结构体系在反复荷载作用下的抗震性能。通过反复水平荷载作用下的试验, 对复合结构的受力性能、破坏形态、位移延性和抗震能力进行研究探讨, 从而揭示复合结构体系的工作机理。通过试验研究复合结构体系的破坏形态、耗能机制, 并和计算结果比较, 以验证计算方法, 为该结构的工程应用提供重要的参考依据。

2.1.2 试件设计:

本次试验采用1:2缩尺模型 (原型梁柱截面250mmX250mm, 支撑120mmX120mm, 跨度4.2m, 高度2.9m) , 梁柱混凝土保护层厚20mm, 支撑为15mm。

2.1.3 钢筋及混凝土强度:

混凝土采用C30级, φ14钢筋采用HRB335级 (II级) ;其他钢筋均为HPB235 (I级) 。制作试验构件时, 预留每种型号的钢筋及混凝土试块;构件试验前, 先进行材性试验, 以确定各种钢筋的屈服强度、极限强度及混凝土的抗压强度。混凝土采用商品混凝土, 试验前, 先做混凝土试块抗压试验, 混凝土抗压强度标准值:ck-0.76×0.88×31.7-21.26MPa, 抗拉强度:tk=2.16MPa, 抗压强度设计值:fc=15.74MPa, 较C30混凝土强度稍大。

2.2 试验加载制度和方法

试验加载制度和方法按《建筑抗震试验方法规程》进行。正式试验前, 先进行预加反复荷载2次, 取值为计算开裂荷载 (不考虑竖向荷载) 的30%, F-3kN。竖向荷载加载系统采用4台同步液压加载器组成, 竖向荷载分两部分施加。轴压比为0.22模拟用于5层住宅时底层柱在设计荷载作用下的受力状况。水平荷载加节点荷载F, 荷载从0加至计算开裂荷载 (考虑竖向荷载) 的50%, 再加至计算开裂荷载, 每级荷载下反复2次。以支撑钢筋屈服 (εy=1676με) 出现塑性铰作为试件的名义屈服, 试件屈服后, 以屈服位移△y作为控制参数, 实施等位移加载, 每级加载使试件位移达到△y的整数倍, 每一级荷载下反复3次, 直至试件破坏, 停止试验。。

拟静力试验加荷方法:

试加载F:O, 3kN, O, -3kN, 0。柱上:27kN, 梁上:4kN;柱上54 kN:, 梁上:8kN。

2.3 PKPM计算

由竖向荷载一定, 不同水平荷载作用下PKPM计算内力图, 计算出开裂荷载F=27.6kN及屈服荷载F-98kN。

3 复合结构在低周反复荷载作用下的试验研究

3.1 试件的破坏机构

随着反复荷载的增加, 首先支撑受拉钢筋屈服形成塑性铰, 继而在梁的中间支座 (支撑上部) 形成塑性铰, 最后柱的端部 (上部) 也形成塑性铰, 结构破坏。因此, 复合结构的破坏机构为“支撑梁柱形成塑性铰”的混合破坏机构, 即结构有多道抗震防线。

3.2 延性系数 (表1)

3.3 刚度退化

钢筋混凝土试件在反复荷载作用下, 随着循环次数和位移的不断增加, 在支撑纵筋屈服后, 试件的强度和刚度将不断地退化, 表2列出了试件实测特征阶段三次反复循环后刚度的降低幅度。其中, 刚度

3.4 实测试件的刚度值 (表2)

将试件屈服时和达到最大荷载时的刚度和初始刚度进行比较, 得28.83/60×100%一48.05, 8.66/60×100%=14.43。可以看出, 试件从初始到支撑屈服, 刚度显著下降, 至最大荷载进一步下降, 说明支撑刚度对提高结构的整体刚度有着明显作用。

3.5 试验值和计算值的比较

开裂荷载:计算值/试验值-27.6/25=1.1。

屈服荷载:计算值/试验值=98/110-0.89。

由比较结果可以看出, 用PKPM计算的结果和试验值比较吻合, 可以用PKPM软件进行计算。

4 结论

在最初的弹性加载过程中, 试件刚度退化不大, 进入弹塑性阶段, 尤其是支撑屈服后, 位移控制反复加载, 试件刚度退化非常明显。由试件的刚度退化过程可以看出, 支撑刚度对提高结构的整体抗侧移刚度有着明显作用。试件延性系数为3, 破坏机构具有“强柱、中梁、弱支撑”多道抗震防线的性能, 即有很好的抗震性能。试件开裂荷载和屈服荷载的计算值和实验值吻合较好, 说明可以用PKPM软件计算复合结构。

参考文献

[1]王新玲, 曹双寅, 张海东.竖向荷载下新型住宅复合结构试验研究[J].东南大学学报 (自然科学版) , 2005年S1期.

浅谈多层住宅建筑给排水施工技术 第10篇

[关键词]多层住宅；给水管材；管道敷设

多层住宅因其配套设施简单，造价低，物业管理方便等特点，深受广大群众的欢迎，为了满足住户舒适、美观的要求，在设计工作中要综合考虑各方面的因素，完善施工技术，为住户营造一个美观实用的居住环境。

一、给水管材选用

芯层发泡UPVC管道和UPVC螺旋管则能明显降低噪音，市场上也新出现了一种超级静音排水管则假如了特殊吸音材料，噪音低于排水铸铁管，在室内排水设计中，可以考虑使用超级静音排水管，要尽量使排水立管远离卧室和客厅，以减少对居民用户的噪音污染。超级静音塑料管道安装时还要注意搬运和安装管道时应避免碰撞到尖锐物体，以防管道破损。管道安装过程中，应防止油漆等有机污染物与管材、管件接触。安装中断或完毕的敞口处，一定要临时封闭好以免杂物进入。

二、管道敷设

（一）给排水立管的敷设

1.立管安装在厨房、卫生间的墙角处。在以往的住宅设计中较多采用这种施工方便的敷设方式，但明露管道有碍居室美观，所以在二次装修时需要用轻质材料隐藏。管道明装在室内时，应注意要不影响厨房、卫生间各卫生设备功能的使用。

2.立管装在建筑物外墙阴角处，要尽量避免管道全天暴露在阳光直射下，导致管道爆裂。管道如果在外墙敷设，会影响建筑美观，不便于维修。

3.敷设在管道井内。这种方式使居室洁净美观，但管道井占用了卫生间的面积，且管道施工、维修都比较困难。卫生间设立集中管道井，把给水管、排水管都集中在管道井里布置，这是小康住宅厨房、卫生间居住文明的重要体现。在中高档的商品房建筑方案设计时应考虑卫生间管道井的设置，这样既可以提高卫生间的使用质量，又可解决硬聚氯乙烯排水管水流噪声大的问题，提高居室的环境质量水平。

4.在实际应用中经常遇到排水立管无法穿越楼层伸出屋面的情况，此时只能加大排水管径以增加排水能力，因为排水效果不理想，容易形成负压进而破坏水封，若在立管顶部设置吸气阀即可解决，吸气阀在负压时即会自动开启吸气，正压时关闭，使臭气无法逸进室内。

（二）给水支管敷设

住宅给水支管管径一般de≤32mm，小管径的塑料给水管，呈弯曲状态，故住宅给水支管提介采用暗设。给水支管暗设的方式有：

1.暗设在砖墙里。施工时在砖墙面开管槽，管槽宽度为管子外径de+20mm，深度为管子外径de，管道直接嵌入管槽，并用管卡将子固定在管槽内。

2.小管径给水支管de≤20mm，可暗设在楼（地）面找平层里。施工时在楼（地）板面上开管槽，槽宽为de+10mm，深为1/2de，管道半嵌入管槽里，并用管卡将管子固定在管槽内。

3.墙体内埋水管，要做到合理布局；槽内抹灰圆滑，然后在凹槽内刷防水涂料，提倡水管凹槽做防水；管道施工完毕，应由土建统一抹灰，并在墙体上统一用红油漆或水泥浆把管道走向在墙体上标记清晰。

（三）排水支管敷设

住宅室内排水横支管应敷设在本层套内，这样排水横管渗透时可避免污水进入邻户，管道维修时也不会影响到邻户的正常生活。即使管道有安装和使用问题，也可以很轻易地在本层户内解决。

三、卫生间器具布置

目前无论经济适用房还是中高档商品房，其卫生间均可设计成无外窗（或高窗）的内室（卫生间）和外室（洗涤间），面积宜为6平方米以上，内外室用不通顶的毛玻璃推拉门隔开，便于通风，外室中设置洗脸盆和洗衣机的预留位置，内室中设有浴盆（或淋浴器）、大便器和拖布池，经济适用房可不设浴盆仅在内室一角设置淋浴器其下设置集水池内置排水栓集水池可砌300mm高，面积以1人使用为宜平時可作为室内拖布池使用；中高档商品房可在内室便于管路敷设处设置尺寸适中的拖布池。

四、水表户外设置问题

水表设在户内不但增大了抄表的工作量而且使住宅的安全性和私密性大大降低，随着电表热表的相继出户，住宅的分户水表或分户水表的数字显示也宜设在户外，多层住宅水表户外设置主要有以下两种形式：（1）把普通水表（含热水表）换成远传水表由1根信号线连接水表与数据采集机再传至智能管理（微机）处，它的优点在于节省大量人力抄表数据准确，缺点是造价高，在物业管理完善的中高档商品房住宅小区可采用远传水表，它是今后水表应用发展的方向。（2）对于大多数住宅可将普通水表设在户外管道井内，水表集中设置（水表组）在底层，各层住户给水支管在管道井内敷设，也可在建筑物阴角处沿外墙敷设；这种方式增加给水支管敷设长度、管道沿外墙敷设影响建筑物美观，但工程造价低。水表出户布置的方式选择，须结合住宅厨房、卫生间平面布置特点和开发商的具体要求

五、空调冷凝水排放问题

空调在现代商品房中被广泛应用，若无组织地排放空调凝结水容易引起上下楼层居民纠纷。建筑给排水设计时应充分考虑多数住户的生活习惯，预留空调板并设计凝结水排水管，可在预留空调外机位置旁设置冷凝水排水管，排水管应设专用管道并散流至附近雨水口，不宜直接接入雨水井。排水立管选用PVC-U排水管de40，在每层空调机高度预留排水三通，便于空调机排水软管直接接入。

六、家用热水器的设置

住宅设计时应预留安装热水供应设施的位置，或设置热水供应设施。所以在没有集中热水供应的住宅，应考虑家用热水器的安装位置及冷热水管道布置。家用热水器一般有燃气电太阳能等3种，燃气热水器和电热水器一般安装在厨房或卫生间内，在建筑给排水设计时应预留出热水器的安装位置和冷热水管道的接口，便于用户装修时自行安装，太阳能热水器使用简便安全，无须燃料及电力，运行费用低，使用寿命长，无污染，很受广大用户的欢迎，近几年来有不少住宅小区竣工后没有集中热水供应，用户自行安装了太阳能热水器，安装时只能将冷热水管道敷设在卫生间通风道内，这样既增加住户安装时的难度，增加管线投资又影响卫生间的通风与排湿，太阳能热水器一般安装在屋顶上，这样就需要在卫生间与屋面热水器之间设置冷热水管道，住宅给排水设计时需要先征求开发商的意见，是否设计太阳能热水器，根据情况再确定冷热水管道的预留安装位置，太阳能热水器的冷热水管道可敷设在管道井内，不设管道井的住宅可在卫生间靠近淋浴器的墙角增设1根d110的UPVC排水管作为太阳能热水器管道的套管，在每户卫生间距地面1 m处设1个d11075的三通，作为冷热水管的接入口。

七、结语

多层钢结构住宅 第11篇

关键词：居住建筑,eQUEST,空调能耗,围护结构

引言

我国夏热冬冷地区20世纪的建筑物外墙多为240mm厚实心砖墙, 屋顶大多数无保温措施。当夏季炎热时, 居民大多采用小型家用空调器降温, 浪费了大量的高品位能源。由于围护结构过于单薄, 导致即使使用空调效果也不够理想, 顶层楼住户有时仍难挡酷暑。建筑物的朝向、体形系数、围护结构的保温隔热水平都直接影响着节能幅度[1]。本文选取某民用住宅对其进行了建筑能耗模拟, 并对住宅作了能耗分析和节能措施评估。

1 某地建筑概况

本文模拟的是马鞍山市某小区中的一栋7层普通住宅居民楼。该楼建筑层高为2.8m, 净高2.5m。总建筑面积4778.68m2, 分为4个单元, 采用一梯两户的布局形式, 每个单元有12户, 共计48户。该住宅标准层部分平面如图1所示。

在模拟过程中, 该住宅楼分为两个区, 空调区和非空调区。空调区包括卧室, 客厅, 其中6楼空调区包括与阁楼相连接的楼梯区域;非空调区包括厨房、卫生间、储藏室和阳台。

2 建筑能耗模拟计算模型的建立

模型采用美国劳伦斯伯克利国家实验室 (LBNL) eQUEST (Quick Energy Simulation Tool) 软件进行模拟计算, 它是基于DOE-2的高级版本DOE-2.2开发的建筑能耗分析软件, 并拓展了DOE-2的功能, 使建模更加简单, 结果输出可视性更强。

2.1 建筑的三维模型

根据该住宅楼的平面几何图纸进行建模, 由于建筑中间各层平面设计基本相同, 为了缩短模拟计算的时间, 模型中将中间的标准层简化为相同结构 (2、3、4、5层) , 底层和顶层保留, 并对建筑外部的一些装饰性材料和内部的建筑细节进行了简化。模型外观如图2所示。

2.2 建筑围护结构

建筑围护结构主要是由外墙、屋面、外窗、外门、地面等几部分组成。具体结构材料及其传热系数如表1所示。

2.3 住宅建筑室内空调设计参数

根据《民用建筑空调设计》[2]中推荐对于住宅类型的建筑要考虑到照明散热及人体散热等对室内热负荷的影响。该楼住宅用户的实际使用情况:室内人口密度为10m2/人, 照明负荷为20W/m2, 设备负荷10W/m2, 夏季室内设计温度为26℃。

3 基本模型的模拟计算与分析

3.1 能耗指标

通过对基本模型的模拟计算可以得到该建筑物能耗指标:年总耗电量为151056kWh, 单位面积年耗电量为31.61kWh, 单位面积空调年耗电量为14.57kWh。

3.2 能耗组成与分析

基本模型中能耗的各个系统分别为照明、设备、制冷、风机等, 各部分耗电如图3所示。其中制冷部分的耗电量最大, 包括风机在内占到总能耗的50%, 照明系统包括区域照明和工作照明耗电占了26%, 设备包括微波炉、电视, 电脑等家用电器耗电占24%, 由此可见, 空调节能成为建筑节能中的重要环节。

4 节能方案与节能率分析

根据夏热冬冷地区的气候特点, 建筑热工设计必须满足夏季隔热要求, 适当兼顾冬季保温, 因此, 节能建筑设计重在夏季防热节能上。

4.1节能方案

该地区适宜的建筑节能技术包括:降低墙体、屋面等的传热系数, 增加保温材料的厚度等。

节能方案的选择以实际建筑为参数, 根据2000年初和现今普遍使用的外围护材料所设计的结构方案如表2所示。

从表2可以看出更换保温材料和改变保温材料的厚度, 都可以使传热系数减少。

4.2 节能率分析

本文采用外墙外保温, 并通过对模型改变外保温材料和基层墙体进行能耗比较。对节能方案的分析如表3所示。

在节能方案中屋面冷负荷占总冷负荷的比例很小, 改变屋面材料对总负荷影响不大, 因此方案中保持屋顶其他材料不变, 只改变保温材料的厚度。屋面传热系数为0.6W/m2·k。

从建立模型的假定可知, 外墙传热系数不会影响照明、人员、设备 (不包括空调设备) 的耗电量, 因此耗电量的趋势也就是空调系统能耗的趋势。

把墙体保温层材料由方案A中胶粉聚苯颗粒保温灰浆换成方案B中的聚氨酯硬泡沫塑料, 保温层的厚度增加20mm, 墙体的传热系数从1.24W/ (m2·K) 变化到0.39W/ (m2·K) 。

墙体材料的变化对空调能耗产生了直接的影响。空调年耗电量减少了5240kWh, 节能率达到了7.5%, 由此可见外围护结构热工性能越好, 建筑能耗越小。

5 结论

(1) 本文模拟的夏热冬冷地区住宅在冬季不供暖, 空调能耗是引起电耗重要原因, 分析模拟结果, 得出一年能源消耗中, 空调能耗占全部能耗的46%。基本模型空调年耗电量为14.57kWh/m2, 低于《夏热冬冷地区居住建筑节能设计标准》所规定的空调年耗电量24.9kWh/m2 , 因此基本模型为节能建筑。

(2) 模型中的夏热冬冷地区住宅在冬季不供暖, 与基准建筑相比, 改善围护结构热工性能 (外墙K=0.39W/ (m2·K) , 屋面K=0.6W/ (m2·K) ) 时, 可以达到7.5%的节能效果。

参考文献

[1]陈晨, 潘毅群, 等.上海市某商用建筑能耗分析与节能评估[J].暖通空调, 2006, 4 (36) :88-93.