輕鋼建筑設(shè)計(jì)(輕鋼型建筑)

今天給各位分享輕鋼建筑設(shè)計(jì)的知識(shí)，其中也會(huì)對(duì)輕鋼型建筑進(jìn)行解釋?zhuān)绻芘銮山鉀Q你現(xiàn)在面臨的問(wèn)題，別忘了關(guān)注本站，現(xiàn)在開(kāi)始吧！輕鋼結(jié)構(gòu)體系的建筑只有安全的通過(guò)結(jié)構(gòu)計(jì)算，通過(guò)規(guī)范設(shè)計(jì)要求，才能得到國(guó)內(nèi)設(shè)計(jì)院、審圖單位的認(rèn)可。

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本文目錄一覽：

• 1、國(guó)內(nèi)哪款輕鋼建筑設(shè)計(jì)軟件比較好？
• 2、什么是輕鋼建筑？
• 3、輕鋼結(jié)構(gòu)廠(chǎng)房設(shè)計(jì)介紹？
• 4、多層輕鋼民用建筑中的結(jié)構(gòu)體系分析？

國(guó)內(nèi)哪款輕鋼建筑設(shè)計(jì)軟件比較好？

要說(shuō)國(guó)內(nèi)的輕鋼設(shè)計(jì)軟件哪款好，我肯定是推薦誠(chéng)悉設(shè)計(jì)軟件。

誠(chéng)悉設(shè)計(jì)軟件是一款基于Revit*臺(tái)開(kāi)發(fā)的設(shè)計(jì)軟件，是一款全專(zhuān)業(yè)一體化的設(shè)計(jì)軟件。Revit目前是國(guó)內(nèi)應(yīng)用最廣的BIM軟件，其強(qiáng)大的多專(zhuān)業(yè)協(xié)同功能得到了市場(chǎng)的充分肯定，樹(shù)大好乘涼，因此，誠(chéng)悉軟件能夠支持建筑、結(jié)構(gòu)、水、電在同一個(gè)BIM*臺(tái)做正向設(shè)計(jì)，具有鮮明的后發(fā)優(yōu)勢(shì)。這款軟件相對(duì)于前兩款軟件的優(yōu)勢(shì)之一是：上手快，命令流程化。操作順序：墻架--桁架--屋架--檁條--圖紙--加工文件，一氣呵成。

目前，已經(jīng)有部分設(shè)計(jì)院利用Revit做正向設(shè)計(jì)、出圖，出的圖能夠達(dá)到審圖的要求。如果不習(xí)慣Revit出圖，還有一種常規(guī)做法，就是將設(shè)計(jì)底圖導(dǎo)出到CAD，在底圖基礎(chǔ)上出施工圖。最近，誠(chéng)悉又增強(qiáng)了它的結(jié)構(gòu)計(jì)算功能，這對(duì)輕鋼行業(yè)來(lái)說(shuō)是一個(gè)極大的利好消息。輕鋼結(jié)構(gòu)體系的建筑只有安全的通過(guò)結(jié)構(gòu)計(jì)算，通過(guò)規(guī)范設(shè)計(jì)要求，才能得到國(guó)內(nèi)設(shè)計(jì)院、審圖單位的認(rèn)可。研發(fā)這款軟件的公司也有他們自己的設(shè)備，可以直接將設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)連通到生產(chǎn)端，并且，它支持導(dǎo)出vertexbd格式的加工文件。這款軟件以前只有部分購(gòu)買(mǎi)他們?cè)O(shè)備的公司才能使用，最近面向大眾推出試用版，有多種模式可供選擇。

對(duì)比國(guó)外的一些輕鋼設(shè)計(jì)軟件后發(fā)現(xiàn)，誠(chéng)悉設(shè)計(jì)軟件才是我國(guó)自主輕鋼設(shè)計(jì)軟件的發(fā)展方向，既符合正規(guī)的設(shè)計(jì)流程，又滿(mǎn)足行業(yè)各種角色的需求。輕鋼建筑設(shè)計(jì)軟件，我選誠(chéng)悉。

什么是輕鋼建筑？

輕鋼建筑就是使用輕鋼結(jié)構(gòu)輕鋼建筑設(shè)計(jì)的建筑輕鋼建筑設(shè)計(jì)，例如輕鋼別墅。輕鋼別墅，又被稱(chēng)為輕鋼結(jié)構(gòu)房屋，其主要材料是由熱鍍鋅鋼帶經(jīng)冷軋技術(shù)合成的輕鋼龍骨，經(jīng)過(guò)精確的計(jì)算加上輔件的支持與結(jié)合，起到合理的承載力，以取代傳統(tǒng)房屋。

輕鋼結(jié)構(gòu)是一種年輕而極具生命力的鋼結(jié)構(gòu)體系，已廣泛應(yīng)用于一般工地、農(nóng)業(yè)、商業(yè)、服務(wù)性建筑，如辦公樓、倉(cāng)庫(kù)、體育場(chǎng)館、娛樂(lè)、旅游建筑和低、多層住宅建筑等領(lǐng)域。

輕鋼建筑的樓面由冷彎薄壁型鋼架或組合梁、樓面OSB結(jié)構(gòu)板，支撐、連接件等組成。 所用的材料是定向刨花板，水泥纖維板，以及膠合板。 在這些輕質(zhì)樓面上每*方米可承受316～365公斤的荷載。

輕鋼建筑的樓面結(jié)構(gòu)體系重量?jī)H為國(guó)內(nèi)傳統(tǒng)的混凝土樓板體系的四分之一到六分之一，但其樓面的結(jié)構(gòu)高度將比普通混凝土板高100～120毫米。

擴(kuò)展資料輕鋼建筑設(shè)計(jì)：

輕鋼建筑的優(yōu)點(diǎn)有輕鋼建筑設(shè)計(jì)：

1、輕鋼建筑的與鋼筋混凝土住宅相比，由于輕鋼結(jié)構(gòu)的鋼材以后可以循環(huán)使用，但混凝土不能循環(huán)使用，以后肯定是建筑垃圾，造成環(huán)境壓力并且，混凝土要40年時(shí)間才能全部干燥，因此容易造成室內(nèi)濕氣、潮濕，不利于人體健康。但是輕鋼結(jié)構(gòu)完全不用混凝土，因此不存在這個(gè)問(wèn)題。

2、輕鋼建筑的抗震性能好。由于地震的活動(dòng)為左右和上下活動(dòng)，所以用螺絲釘連在一起的輕鋼結(jié)構(gòu)組成了一個(gè)安全穩(wěn)定的盒子，不會(huì)因?yàn)榈卣鸬膿u晃而出現(xiàn)墻體倒塌或樓板掉下危及人身安全。

3、輕鋼建筑因?yàn)檩p鋼結(jié)構(gòu)的墻體厚度小，比磚混結(jié)構(gòu)可以增加有效使用面積輕鋼建筑設(shè)計(jì)；

4、輕鋼建筑的輕鋼結(jié)構(gòu)配件制作工廠(chǎng)化和機(jī)械化程度高，商品化程度高。

5、輕鋼建筑的現(xiàn)場(chǎng)施工速度快，不會(huì)影響到附近居民有利于文明施工。

參考資料：

百度百科-輕鋼別墅

百度百科-輕鋼結(jié)構(gòu)

輕鋼結(jié)構(gòu)廠(chǎng)房設(shè)計(jì)介紹？

談到輕鋼結(jié)構(gòu)廠(chǎng)房設(shè)計(jì)，現(xiàn)階段，建筑施工企業(yè)在進(jìn)行編制輕鋼結(jié)構(gòu)廠(chǎng)房方案編制中，基本設(shè)計(jì)原則如何？以下是中達(dá)咨詢(xún)整理建筑術(shù)語(yǔ)輕鋼結(jié)構(gòu)廠(chǎng)房基本介紹：

輕鋼廠(chǎng)房是一種以輕鋼為骨架，以?shī)A芯板為圍護(hù)材料，以標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)系列進(jìn)行空間合，構(gòu)件采用螺栓連接，全新概念的環(huán)保經(jīng)濟(jì)型輕鋼廠(chǎng)房。可方便快捷地進(jìn)行組裝和拆卸，實(shí)現(xiàn)了臨時(shí)建筑的通用標(biāo)準(zhǔn)化，樹(shù)立了環(huán)保節(jié)能、快捷高效的建筑理念，使臨時(shí)房屋進(jìn)入了一個(gè)系列化開(kāi)發(fā)、集成化生產(chǎn)、配套化供應(yīng)、可庫(kù)存和可多次周轉(zhuǎn)使用的定型產(chǎn)品領(lǐng)域。

鋼結(jié)構(gòu)安裝程序

鋼柱安裝 → 柱間支撐安裝 → 鋼吊車(chē)梁臨時(shí)就位 → 屋面梁、屋面支撐 → 鋼吊車(chē)梁等校正固定→維護(hù)結(jié)構(gòu)安裝。

輕鋼結(jié)構(gòu)廠(chǎng)房設(shè)計(jì)原則：

（1）方案設(shè)計(jì)應(yīng)滿(mǎn)足生產(chǎn)工藝、使用功能和建筑功能的要求，并在此基礎(chǔ)上優(yōu)化選用結(jié)構(gòu)合理、技術(shù)經(jīng)濟(jì)性能良好的方案，應(yīng)按照建筑不同的使用要求和荷載條件，同時(shí)尚應(yīng)合理進(jìn)行結(jié)構(gòu)布置，包括與建筑師共同確定柱網(wǎng)、伸縮縫及支撐布置以及構(gòu)件類(lèi)型、截面的選型等。

（2）根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)工程的特點(diǎn)，方案設(shè)計(jì)宜在技術(shù)、經(jīng)濟(jì)性能方面進(jìn)行適當(dāng)?shù)膬?yōu)化，并注意以下兩點(diǎn)：①比選分析時(shí)，經(jīng)濟(jì)造價(jià)一般可以用含鋼量作為指標(biāo)，但不宜用鋼量作為衡量經(jīng)濟(jì)性能的唯一指標(biāo)，不應(yīng)以降低結(jié)構(gòu)使用功能或安全度而追求最低用鋼量。②方案的經(jīng)濟(jì)性應(yīng)是綜合性并動(dòng)態(tài)的評(píng)價(jià)，除用鋼量等直接影響外，還應(yīng)考慮不同方案在地基方面的影響（如擴(kuò)大柱距后地基工程量的減少等）與施工方面的影響（加工、安裝的工程量、施工周期等）以及使用空間、使用面積與節(jié)能方面的影響與使用圍護(hù)成本的影響等。③在同一工程中，應(yīng)盡量減少構(gòu)件、連接接頭的種類(lèi)和材料規(guī)格，宜在方案階段合理確定材料規(guī)格的運(yùn)用范圍，并盡量做到構(gòu)件與節(jié)點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)化與通用化，以方便訂貨與施工，保證工程質(zhì)量。④集中使用材料，充分利用構(gòu)件的承載能力，減小因構(gòu)造而增加桿件或增大載面引起的用鋼量增加。結(jié)構(gòu)布置與構(gòu)件選型宜避免構(gòu)件重疊，適當(dāng)擴(kuò)大柱距等。如利用檁條兼作系桿，以隅擴(kuò)大柱距時(shí)，以墻架柱直接支撐屋架而取消托架，用隅撐作法替代下翼緣支撐的作法。在桿件選型方面，合理地采用管型截面、格構(gòu)式構(gòu)件與蜂窩梁，大跨度梁宜考慮腹板屈曲后強(qiáng)度設(shè)計(jì)，承重柱適當(dāng)擴(kuò)大柱距，使強(qiáng)度與局部穩(wěn)定所要求的截面盡量協(xié)調(diào)一致等。⑤工程設(shè)計(jì)中應(yīng)以正確、清晰的概念為指導(dǎo)，了解各相關(guān)規(guī)范的適用范圍與應(yīng)用條件。如按抗震設(shè)防要求設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)，僅當(dāng)**作用組合控制截面設(shè)計(jì)時(shí)按《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》的設(shè)計(jì)，構(gòu)造要求設(shè)計(jì)，其他均可按門(mén)剛規(guī)程設(shè)計(jì)。

輕鋼結(jié)構(gòu)廠(chǎng)房基本性能：

耐久性

輕鋼結(jié)構(gòu)輕鋼廠(chǎng)房住宅結(jié)構(gòu)全部采用冷彎薄壁鋼構(gòu)件體系組成，鋼骨采用超級(jí)防腐高強(qiáng)冷軋鍍鋅板制造，有效避免鋼板在施工和使用過(guò)程中的銹蝕的影響，增加了輕鋼構(gòu)件的使用壽命。鋼結(jié)構(gòu)輕鋼廠(chǎng)房壽命可達(dá)10年。

保溫性

鋼結(jié)構(gòu)輕鋼廠(chǎng)房采用的保溫隔熱材料以玻纖棉為主，具有良好的保溫隔熱效果。用以外墻的保溫板，有效的避免墻體的“冷橋”現(xiàn)象，達(dá)到了更好的保溫效果。100mm左右厚的R15保溫棉熱阻值可相當(dāng)于1m厚的磚墻。

抗振性

低層別墅的屋面大都為坡屋面，因此屋面結(jié)構(gòu)基本上采用的是由冷彎型鋼構(gòu)件做成的三角型屋架體系，輕鋼構(gòu)件在封完結(jié)構(gòu)性板材及石膏板之后，形成了非常堅(jiān)固的"板肋結(jié)構(gòu)體系"，這種結(jié)構(gòu)體系有著更強(qiáng)的抗震及抵抗水*荷載的能力，適用于抗震烈度為8度以上的地區(qū)。

抗風(fēng)性

型鋼結(jié)構(gòu)活動(dòng)板房重量輕、強(qiáng)度高、整體剛性好、變形能力強(qiáng)。鋼結(jié)構(gòu)輕鋼廠(chǎng)房自重僅是磚混結(jié)構(gòu)的五分之一，可抵抗每秒70米的颶風(fēng)，使生命財(cái)產(chǎn)能得到有效的保護(hù)。

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多層輕鋼民用建筑中的結(jié)構(gòu)體系分析？

下面是中達(dá)咨詢(xún)給大家?guī)?lái)關(guān)于多層輕鋼民用建筑中的結(jié)構(gòu)體系分析的相關(guān)內(nèi)容，以供參考。

本文結(jié)合辦公室的典型布置，在對(duì)各種方案分析比較的基礎(chǔ)上，討論了適合多層及小高層建筑的結(jié)構(gòu)體系，給出了3至18層建筑的合理經(jīng)濟(jì)的結(jié)構(gòu)體系及其相應(yīng)的單位用鋼量，為類(lèi)似的建筑物結(jié)構(gòu)體系的選擇提供了可靠的依據(jù)。

一、概述

過(guò)去，我國(guó)鋼材年產(chǎn)量較低，建筑行業(yè)一直限制鋼材的使用，提倡大力發(fā)展混凝土結(jié)構(gòu)和混合結(jié)構(gòu)，因此民用鋼結(jié)構(gòu)一直發(fā)展緩慢。80年代以后，隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要，我國(guó)開(kāi)始引進(jìn)鋼結(jié)構(gòu)房屋，以門(mén)式剛架為主，主要用于工業(yè)廠(chǎng)房、庫(kù)房和一些公共設(shè)施。多層輕鋼結(jié)構(gòu)采用鋼骨架和輕質(zhì)圍護(hù)結(jié)構(gòu)，自重輕，對(duì)地質(zhì)條件要求低。另外，鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)，適合工廠(chǎng)化生產(chǎn)，現(xiàn)場(chǎng)安裝，濕作業(yè)少，施工占用場(chǎng)地少，速度快。與多層鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)相比，不僅造價(jià)持*甚至略低，而且綜合效益明顯。隨著我國(guó)城市對(duì)粘土磚的禁用，多層民用輕鋼結(jié)構(gòu)越來(lái)越受到工程界的青睞，正成為較有競(jìng)爭(zhēng)力的民用建筑結(jié)構(gòu)體系之一。近幾年，上海、北京、長(zhǎng)沙、大連、天津等地對(duì)多層鋼結(jié)構(gòu)房屋進(jìn)行了有效的嘗試，取得了一些經(jīng)驗(yàn)。但是，目前的示范工程還仍很不多，經(jīng)驗(yàn)還很缺乏，有關(guān)技術(shù)規(guī)程還沒(méi)有跟上，工程界對(duì)合理的多層鋼結(jié)構(gòu)體系還未達(dá)成共識(shí)。總體上看，多層鋼結(jié)構(gòu)的開(kāi)發(fā)還處于啟動(dòng)階段。本文在對(duì)已有的示范工程分析比較的基礎(chǔ)上，本著尋求受力合理、用鋼量低的原則，對(duì)多層民用建筑中的結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行了分析，以供參考。

二、結(jié)構(gòu)方案

1.結(jié)構(gòu)體系的選擇

結(jié)構(gòu)體系的選擇，不僅要從滿(mǎn)足建筑的使用功能出發(fā)，節(jié)約投資考慮，更主要的是取決于建筑的高度，即取決于建筑層數(shù)的多少。建筑層數(shù)越多，高度越高，則由于風(fēng)力或地震力引起的側(cè)向力就越大，建筑物必須有相應(yīng)的剛度來(lái)抵抗側(cè)向力。因此，隨著建筑層數(shù)的不斷增加，結(jié)構(gòu)體系也就需要不斷的發(fā)展。目前，多層和小高層鋼結(jié)構(gòu)建筑常用的結(jié)構(gòu)體系有以下幾種。

(1)純框架結(jié)構(gòu)體系。純框架結(jié)構(gòu)體系在地震區(qū)一般不超過(guò)15層?？蚣芙Y(jié)構(gòu)的*面布置靈活，可為建筑提供較大的室內(nèi)空間，且結(jié)構(gòu)各部分剛度比較均勻?？蚣芙Y(jié)構(gòu)有較大的延性，自振周期較長(zhǎng)，因而對(duì)地震作用不敏感，抗震性能好。但框架結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度小，由于側(cè)向位移大，易引起非結(jié)構(gòu)構(gòu)件的破壞，因此不宜建的太高。

(2)框支結(jié)構(gòu)體系。純框架在風(fēng)、地震荷載作用下，側(cè)移不符合要求時(shí)，可以采用帶支撐的框架，即在框架體系中，沿結(jié)構(gòu)的縱、橫兩個(gè)方向布置一定數(shù)量的支撐。在這種體系中，框架的布置原則和柱網(wǎng)尺寸，基本上與框架體系相同，支撐大多沿樓面中心部位服務(wù)面積的周?chē)贾?，沿縱向布置的支撐和沿橫向布置的支撐相連接，形成一個(gè)支撐芯筒。采用由軸向受力桿件形成的豎向支撐來(lái)取代由抗彎桿件形成的框架結(jié)構(gòu)，能獲得比純框架結(jié)構(gòu)大的多的抗側(cè)力剛度，可以明顯減小建筑物的層間位移。

(3)框架剪力墻結(jié)構(gòu)體系。在框架結(jié)構(gòu)中布置一定數(shù)量的剪力墻可以組成框架剪力墻結(jié)構(gòu)體系，這種結(jié)構(gòu)以剪力墻作為抗側(cè)力結(jié)構(gòu)，既具有框架結(jié)構(gòu)*面布置靈活、使用方便的特點(diǎn)，又有較大的剛度，可用于40至60層的高層鋼結(jié)構(gòu)。當(dāng)鋼筋混凝土墻沿服務(wù)性面積（如樓梯間、電梯間和衛(wèi)生間）周?chē)O(shè)置，就形成框架多筒體結(jié)構(gòu)體系。這種結(jié)構(gòu)體系在各個(gè)方向都具有較大的抗側(cè)力剛度，成為主要的抗側(cè)力構(gòu)件，承擔(dān)大部分水*荷載，鋼框架主要承受豎向荷載。

2.樓面結(jié)構(gòu)

多層輕鋼建筑樓板必須有足夠的剛度、強(qiáng)度和整體穩(wěn)定性，同時(shí)應(yīng)盡量采用技術(shù)和構(gòu)造措施減輕樓板自重，并提高施工速度，組合樓蓋是常用的樓蓋之一。到目前為止，組合樓蓋主要有以下三種形式：(1)壓型鋼板組合樓蓋，其下表面凹凸不*，在民用建筑中需做吊頂，造價(jià)較高；(2)現(xiàn)澆整體組合樓蓋，其整體性能好，但需要支模板，施工速度慢；(3)鋼-混凝土疊合板組合樓蓋，其整體性好，還能節(jié)省支模和吊頂?shù)馁M(fèi)用。

在組合樓板的應(yīng)用中，為使樓層高度減到最小，提供更大的無(wú)柱空間，現(xiàn)在的趨勢(shì)是把樓板和鋼梁合為一體，形成組合扁梁樓蓋。

3.支撐和剪力墻形式

多層框架鋼結(jié)構(gòu)體系的側(cè)向剛度較弱，隨著層數(shù)的增加，為了抵抗水*地震作用，減小層間錯(cuò)移，常在墻體內(nèi)布置垂直支撐，為了方便門(mén)窗開(kāi)洞，支撐形式可以靈活采用，如X型、單斜桿型、K型、M型、W型、V型和人型等。建議多采用偏心支撐，因其在地震作用下具有較好的延性和耗能性能。

剪力墻按其材料和結(jié)構(gòu)的形式可分為鋼筋混凝土剪力墻、鋼筋混凝土帶縫剪力墻和鋼板剪力墻等。鋼筋混凝土剪力墻剛度較大，地震時(shí)易發(fā)生應(yīng)力集中，導(dǎo)致墻體產(chǎn)生斜向大裂縫而脆性破壞。為避免這種現(xiàn)象，可采用帶縫剪力墻。鋼板剪力墻是以鋼板做成剪力墻結(jié)構(gòu)，與鋼框架組合，起到剛性構(gòu)件的作用。

三、工程實(shí)例分析

1.工程概述

分析以典型的辦公樓布置為基礎(chǔ)，*面尺寸為72m×14.4m，基本柱網(wǎng)尺寸為8.4m×7.2m，跨度為6m，柱距為7.2m，內(nèi)走廊寬2.4m,層高為3.2m，層數(shù)考慮3至18層。采用鋼框架結(jié)構(gòu)體系，若不滿(mǎn)足側(cè)移要求，適當(dāng)加一些支撐。主梁采用焊接工形截面，柱采用焊接箱型截面。框架的橫向和縱向梁柱按剛性連接設(shè)計(jì)，現(xiàn)場(chǎng)采用摩擦性高強(qiáng)螺栓和焊接連接，次梁為工字型截面單跨簡(jiǎn)支梁。外墻正立面為240厚瓷磚飾面的混凝土砌塊，主要隔斷內(nèi)墻為200厚混凝土砌塊，次要內(nèi)墻為輕鋼龍骨石膏板輕質(zhì)隔墻。樓蓋采用鋼-混凝土疊合板組合樓蓋，設(shè)計(jì)主次梁時(shí)充分考慮樓蓋與鋼梁的組合作用。

2.計(jì)算參數(shù)及計(jì)算軟件

本工程設(shè)計(jì)主要依據(jù)國(guó)家有關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)程、規(guī)范，如《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GBJ9-87)、《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》(GBJ11-89)、《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GBJ17-88)、《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GBJ10-89)、《建筑地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)規(guī)范》(GBJ7-89)等。所有梁柱均采用Q345鋼，基礎(chǔ)和負(fù)彎距受拉鋼筋為Ⅱ級(jí)，樓板及分布筋Ⅰ級(jí)，樓板混凝土標(biāo)號(hào)為C40。

結(jié)構(gòu)上作用活荷載包括樓面活荷、風(fēng)荷和地震作用，橫荷載包括樓板和墻體自重，均按《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》(GBJ9-87)取用，梁柱自重按實(shí)際重量取用；基本風(fēng)壓按北京地區(qū)0.35kN/m2取用；設(shè)計(jì)地震烈度為8度，Ⅱ類(lèi)場(chǎng)地。

計(jì)算軟件采用通用有限元軟件ANSYS,它是融結(jié)構(gòu)、流體、電場(chǎng)、磁場(chǎng)、聲場(chǎng)分析于一體的大型軟件包。主要利用ANSYS軟件提供的結(jié)構(gòu)靜力分析模塊，采用三維beam4梁?jiǎn)卧蛃hell93殼單元按空間模型進(jìn)行計(jì)算載荷引起的位移和應(yīng)力，并按照《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》驗(yàn)算構(gòu)件的強(qiáng)度、剛度、整體穩(wěn)定和局部穩(wěn)定性。同時(shí)采用通用結(jié)構(gòu)分析軟件SAP93進(jìn)行結(jié)構(gòu)復(fù)驗(yàn)計(jì)算分析。

3.計(jì)算工況既及說(shuō)明

計(jì)算時(shí)考慮以下主要的3種工況：1.2恒荷+1.4活荷、1.2恒荷+1.4×0.85（活荷+風(fēng)荷）以及地震作用。在計(jì)算地震作用時(shí)，12層以下采用底部剪力法，13至18層采用振型疊加法，考慮前5個(gè)自振周期。

四、計(jì)算結(jié)果及分析

1.層數(shù)對(duì)結(jié)構(gòu)體系及*面布置的影響

3至6層建筑物的設(shè)計(jì)是由豎向荷載控制著結(jié)構(gòu)布置和構(gòu)件截面尺寸的選擇，由于其側(cè)移很容易滿(mǎn)足，為了節(jié)省鋼材，可以抽去靠近走廊的一排柱子，每榀剛架布置3根柱子。

隨著層數(shù)的增加，盡管豎向荷載仍對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)產(chǎn)生著重要影響，但水*荷載卻起著決定性的因素，控制著構(gòu)件截面的選擇。此時(shí)，為了滿(mǎn)足側(cè)移要求，要么保持3排柱子布置不變，增大柱子截面尺寸；要么改3排柱子為4排。兩種方案分析比較發(fā)現(xiàn)改為4排柱子更為經(jīng)濟(jì)。

當(dāng)房屋層數(shù)達(dá)到15層時(shí)，其頂點(diǎn)位移和層間位移已經(jīng)非常大，欲滿(mǎn)足設(shè)計(jì)要求，僅僅靠增大柱截面已經(jīng)不經(jīng)濟(jì)了，這時(shí)沿橫向和縱向在邊跨和中跨適當(dāng)?shù)牟贾靡恍┲畏炊?jié)省鋼材。

2.主要構(gòu)件的截面尺寸

根據(jù)計(jì)算分析結(jié)果，對(duì)梁和柱截面規(guī)格尺寸進(jìn)行了優(yōu)化和歸并，以節(jié)約鋼材和減少構(gòu)件種類(lèi)，3至18層的梁柱截面尺寸見(jiàn)表1。

隨著層數(shù)的增多，為了滿(mǎn)足側(cè)移要求，柱截面增加很多，整個(gè)設(shè)計(jì)和截面的尺寸由側(cè)移控制。當(dāng)增加到15層時(shí)，還必須適當(dāng)布置一些支撐，這時(shí)結(jié)構(gòu)側(cè)向剛度突然增大，地震作用也增大很多，柱的受力加大，整個(gè)設(shè)計(jì)由柱的穩(wěn)定控制。

3.3至18層的單位用鋼量

為了比較用鋼量與層數(shù)的關(guān)系，我們對(duì)各層的單位用鋼量進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)。

隨著層數(shù)的增加，用鋼量增加很多，特別是增加到了15層時(shí)，這時(shí)不僅柱的用鋼量有所增加，支撐也使用鋼量增加不少。為了便于比較，對(duì)于15-18層不加支撐也進(jìn)行了計(jì)算，此時(shí)單位用鋼量為65～68kg/m2左右，比加支撐更不經(jīng)濟(jì)。

五、結(jié)論

本文通過(guò)對(duì)各種方案的分析比較發(fā)現(xiàn)，3-6層設(shè)計(jì)由豎向荷載來(lái)控制，采用三排柱布置純框架比較經(jīng)濟(jì)；7-14層豎向荷載和水*荷載作用都很顯著，采用四排柱布置的純框架用鋼量較為節(jié)?。欢鴮?duì)于15-18層，水*荷載作用占主導(dǎo)地位，適當(dāng)增加一些支撐，增大整個(gè)結(jié)構(gòu)的抗側(cè)力剛度，比單純靠梁柱的受彎來(lái)抵抗水*位移更為經(jīng)濟(jì)。

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