亿百体育中国官方网站多层轻钢别墅的结构设计张新纲等： 多层轻钢别墅的结构设计多层轻钢别墅的结构设计张新纲１，（ １． 黑龙江省食品医药设计院有限责任公司。哈尔滨赵春燕２１５０ ０ ７ ６ ； ２． 哈尔滨市建筑设计院． 哈尔滨１５０ ０ １０ ｌ【摘要】 论述了多层轻钢别墅的结构特点及设计要点， 并对轻钢别墅各组成部分的连接、 选型、 选材和经济性做了分析比较。【关键词】 轻钢结构； 选型； 选材【中图分类号】 Ｔ Ｕ ３９ ２． ５【文献标识码】 Ｂ【文章编号】 １０ ０ １—６８ ６４ （ ２０ ０ ９ ）０ ５一０ ０ ６９ —０ ２随着人们生活水平的提高， 对建筑物抗震性和安全性要求的提高， 人们开始将目光投向另外一种建筑体系——轻钢别墅。 其丰富优美的坡屋顶造型以及与众不同的建筑外观，越来越受到人...
张新纲等： 多层轻钢别墅的结构设计多层轻钢别墅的结构设计张新纲１，（ １． 黑龙江省食品医药设计院有限责任公司。哈尔滨赵春燕２１５０ ０ ７ ６ ； ２． 哈尔滨市建筑设计院． 哈尔滨１５０ ０ １０ ｌ【摘要】 论述了多层轻钢别墅的结构特点及设计要点， 并对轻钢别墅各组成部分的连接、 选型、 选材和经济性做了分析比较。【关键词】 轻钢结构； 选型； 选材【中图分类号】 Ｔ Ｕ ３９ ２． ５【文献标识码】 Ｂ【文章编号】 １０ ０ １６８ ６４ （ ２０ ０ ９ ）０ ５一０ ０ ６９ ０ ２随着人们生活水平的提高， 对建筑物抗震性和安全性要求的提高， 人们开始将目光投向另外一种建筑体系轻钢别墅。 其丰富优美的坡屋顶造型以及与众不同的建筑外观，越来越受到人们的青睐。１轻钢别墅的结构选型轻钢别墅一般为２层或３层， 由于采用轻型屋面， 所以顶层结构受力远比结构层小， 所以钢柱可以变截面， 以节省钢材。 为了美观要求， 别墅住宅一般不允许有水平支撑和垂直支撑， 所以轻钢别墅的结构体系一般情况下， 钢柱和钢梁刚接。 次梁与主体结构的连接采取铰接办法， 以简化施工工艺。 屋面层结构的钢梁和钢柱可采用刚接或铰接， 由于该层结构的断面尺寸和厚度均比较小， 焊接较容易， 若采取螺栓连接， 整个结构方案比较复杂， 为了简化施工工艺， 笔者认为最好采取刚接。 梁柱可用截面高度１０ ０ ～１２０ ｍ ｍ 的方管或双ｃ型冷弯薄壁型钢制作而成， 屋面结构和结构层的柱脚连接既可刚接也可铰接， 笔者倾向于刚接， 因为轻钢别墅一般也就是２层或３层， 总高度一般不会超过１５ｍ ， 所以整个变截面钢柱可以在工厂制做好， 这样既节省了安装时间， 又可节省螺栓， 从而降低安装费用。 首层结构由于受力较大， 所以断面也较大， 钢柱与基础的连接既可以刚接， 也可以铰接。 如果风载较大或设防烈度要求较严， 可以采取刚接的方法以控制侧移。 一般情况下建议采用铰接柱脚。 这样对基础的要求放松， 从而降低基础成本。综上所述， 轻钢别墅的结构方案可以归纳为如下几种形式： ①刚接框架， 柱脚铰接； ②刚接框架， 柱脚刚接； ③下层刚接框架， 上层门式刚架， 柱脚铰接； ④下层刚接框架。 上层门式刚架， 柱脚刚接。若楼板采用现浇板或压型组合楼板， 则可以考虑楼板的组合作用， 这样得到的结构体系较以上四种方案经济。 但如果楼板为预制板， 不宜考虑楼板的组合作用， 此时预制板加大了结构的负荷， 对抗震是不利的。 为了改善抗震性能， 在预制楼板上再做一薄层现浇钢筋混凝土叠加层。 如果结构层数增加， 荷载增大。 并且考虑防火要求， 钢柱又可以采用组合柱， 那么以上四种结构方案又可以延伸成以下几种新的结构形式： ④组合柱刚接框架． 柱脚铰接； ⑤组合柱刚接框架，柱脚刚接； ④下层组合柱刚接框架， 上层门式刚架， 柱脚铰接； ④下层组合柱刚接框架， 上层门式刚架， 柱脚刚接。２轻钢别墅的结构选材钢柱一般可选用截面高度２０ ０ ３０ ０ ｎ ｅ ． 的焊接Ｈ 型钢或方钢管、 矩形管等。 Ｈ 型钢有强弱轴之分， 其两个方向的截面特性相差很大， 选用Ｈ 型钢做钢柱， 一般由弱轴来控制钢柱的截面特性， 所以由此选取的断面偏大， 不经济。 为了使两个方向的截面特性相近， 笔者采用管材作为钢柱， 其对各个方向的受力具有良好的改善。 并且管材封闭， 既便于装修， 又利于维护亿百体育中国官方网站。 同时表面积减少， 也降低了油漆费用。钢梁一般可选用截面高度２５０ ３５０ ｈ ｅ ｎ 的焊接Ｈ 型钢或方管、 矩形管等。 由于Ｈ 型钢强轴方向性能比弱轴方向优越得多， 相对管材而言， 强轴方向上的优点是显而易见的，所以从钢材强度和经济角度上， 应优先采用Ｈ 型钢， 但从美学角度看， 选取管材做钢梁也是非常有意义的。楼板可以选取现浇板， 压型钢板加现浇板、 预制板等。从经济的角度看， 选用现浇板的总费用是最低的， 预制板次之， 压型板加现浇板最贵， 如果工期不是特别紧张， 笔者建议采取现浇板作为楼板比较合适。维护结构可以采用混凝土砌块， 钢丝网架板， 石膏板等。为了保温要求， 外墙最好位于钢柱外皮。 同时为了便于安装设备， 外墙做好采用强度较高的维护材料， 如配筋空心混凝土砌块等。屋面材料可以采用Ｅ Ｐ Ｓ 夹芯板， 也可以采用现场复合而成的金属夹芯板。３轻钢别墅的计算结构分析比较简单， 可以采用Ｓ Ａ Ｆ ２０ ０ ０ 计算程序， 以及 Ｉ Ａ Ｔ 和Ｓ Ａ Ｔ Ｗ Ｅ 三维空间计算程序， 梁柱采用杆系单元。 一般应建立空闻模型进行计算分析。４ 轻钢别墅的特点与传统结构相比， 轻钢别墅具有以下特点： 钢结构的截面尺寸小， 可以增加建筑物的有效使用面积３％一６ ％： 屋面结构采用冷弯薄壁型钢， 易于制作各种造型的坡屋顶： 屋面采用轻质彩色钢板， 外观丰富美观， 防水、 保温性能好； 钢结构作为承重体系， 有效降低了建筑物自身的重量， 减轻基础受力， 节省了基础造价， 同时还减少了地震反应， 抗震性能好； 平面布置灵活而方便， 容易满足建筑上提出的要求； 若和楼板共同作用， 能有效地降低结构层高， 从而降低造价； 施工速度快， 周期短。 缩短工期。 提前投产， 可以带来可观的经济效益； 便于管道设置。 管道和各种线路可方便地穿越钢梁，使用方便； 结构建成后， 可以根据需要进行扩建， 加层， 拆卸。施工上比传统结构简易可靠， 甚至可以将整个建筑物设计成可移动式住宅； 轻钢别墅是绿色建筑． 轻钢别墅是可再生资万方数据
