多層輕鋼結構的住宅設計分析

龔紅雪

摘 要 近幾年以來，我國的鋼產業發展迅速，現在已經完全從限制用鋼過渡到提倡用鋼的階段。現在，多層輕鋼結構已經在住宅設計中得到了廣泛的應用。因此，對多層輕鋼結構的住宅設計開發已經成為了建筑工程中的一項重要任務。但是，對于多層輕鋼結構的研發使用還處于初期階段，在實際的設計過程中也存在著一些問題。所以，我們要盡快的解決多層輕鋼結構在住宅設計中的問題，保證住宅設計的順利進行。本文主要對多層輕鋼結構的住宅設計進行詳細的分析。

關鍵詞 多層輕鋼結構 住宅設計 分析

中圖分類號：TU391 文獻標識碼：A

我國的多層輕鋼結構已經發展了20多年，但是受到經濟因素與科技因素的雙重影響，我國的輕鋼行業發展也受到了一定的制約。因此，我們要加強對其的研究力度，使得多層輕鋼結構在住宅設計中發揮更大的作用。輕鋼建筑也叫做輕型鋼結構建筑，而多層輕鋼住宅就屬于其中的一種。多層輕鋼結構的住宅體系有許多種，例如，純鋼框架體系、偏心支撐體系、中心支撐體系等等。與傳統的住宅相比，多層輕鋼結構的住宅設計有許多的突出優點，施工的速度快，抗震性能較強，與鋼筋混凝土結構的建筑工程相比其經濟效益更高，此外，多層輕鋼結構的建筑屬于環保節能型的，這樣的住宅設計有利于可持續發展的進行。

1多層輕鋼結構體系的選型

常用的結構體系主要分四種。第一，框架體系，是住宅設計中應用最廣泛的結構之一。通過鋼框架的設置，使得門窗的設計變得更加的靈活，空間范圍也相應的變大，可以滿足住宅用戶的各種需求。此外，即使鋼框架在住宅中的應用前景比較的廣闊，但是因為鋼框架主要是H型的鋼，連接的強度很難保證，所以在實際的施工中也需要謹慎進行。第二，框架支撐體系。這種體系在環境比較差的住宅區域中，提高了偏交支撐的效果，大大的增加了體系的抗側強度。此外，框架支撐體系的施工結構較為簡單，自重力輕，受到了許多住宅設計人員的喜愛。第三，冷彎薄壁型鋼體系。此體系可以冷彎成Z形或C形構件，不僅能組合使用，也可以單獨來用。但是此體系的抗側性不強，其節點的強度也不高，因此只能用于較低的住宅區。第四，框架剪刀墻體系。比如鋼板剪刀墻等傳統的框架剪刀墻體系，大多應用于底層的住宅區。現階段研發出來的空腔結構板是一種輕質的材料，抗側力比較好，因此其應用也比較方便。

2多層輕鋼結構的主要構件設計

2.1鋼柱

我國的多層輕鋼結構住宅設計大多是開間，框架柱可以承受住一定的彎矩，此外，也要對強柱弱梁的標準進行研究。但是在現階段我們主要采用的是H型鋼或者I字型鋼，這些材料的使用非常的浪費，所以面對軸壓過大的并且梁截面過于高的那些框架柱可以使用鋼管柱和方鋼管混凝土柱。就后者來說，我們不但要保證其橫截面的受力均勻，還要對框架的強度有所增強，達到防火的效果，并且保證多層輕鋼結構損壞時柱體可以保持完整性。所以，在住宅設計的過程中，方鋼管混凝土柱的使用是十分合理的。我們也應該對柱體的連接問題給與高度的重視。

2.2樓蓋

樓蓋結構的設計是多層輕鋼結構住宅設計中的重要部分，因為樓蓋結構起著和側力結構的空間相協調的作用。此外，在抗震這一方面上，我們還可以使用一些相應的技術讓樓板自身的重量得到降低。在樓蓋結構的選擇上，最常用的是一種組合型鋼板，另外還有疊合板和現澆鋼筋混凝土板等。此外，為了減少樓層的高度，使得空間能夠有所增加，組合扁梁樓蓋也是我們選擇的一個方面。

2.3支撐體系

支撐體系主要分為兩種，其一，分軸交支撐，抗震能力不強；其二，偏交支撐，這種支撐體系在強大的震力下能夠起到吸能耗能的作用，并且方便了對門窗洞的設置工作，但是目前為止，其應用的范圍還沒有得到一定的擴展。實踐證明，在一些特定的住宅環境下，支撐體系可以選擇偏交支撐。對于剪切型耗能梁段，加勁肋的設計可以按照下列的公式：

2.4節點的抗震設計

在節點抗震設計中，通常對框架節點進行設計，而常用的設計方法不能夠滿足抗震的基本要求，這就使得一些高烈度的地區存在一定的安全隱患。所以，我們可以對這一設計進行改善，把翼緣加焊蓋板，加寬梁端的翼緣等，最終使得節點的抗震設計趨向于完善化。

3小結

通過對多層輕鋼結構的住宅設計分析，從中我們了解到，多層輕鋼結構在住宅的設計過程中起到了廣泛的作用，它不僅是先進生產力的代表，而且還具有抗震能力強、施工過程簡單、自重輕、占地面積小等優勢，并且與建筑工程中的混凝土材料相比，多層輕鋼還具有良好的環保節能優勢。由此可見，多層輕鋼結構在住宅設計中的應用會變得越來越廣泛，其發展前景也會越來越可觀。

參考文獻

[1] 張曉文.多層輕鋼結構房屋建筑的設計及施工技術分析[J].建筑工程技術與設計.2015（28）

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