轻型房屋二手钢结构的设计与应用

摘要：近年来，二手钢结构在各种工业与民用建筑中广泛的使用，为推动轻型钢房屋建筑起到了积极的作用。但同时在多层轻型房屋二手钢结构的设计

应用中也存在一些问题。该文阐述了多层轻二手钢结构住宅常用的结构体系及主要构件的设计，对目前存在的问题作了一定的探讨并指出发展方向。

关键词：房屋二手钢结构设计研究

国家经济建设的快速发展，钢铁产量增加，二手钢结构的发展和应

用带来了前所未有的机遇。除国内各种二手钢结构工业建筑，二手钢结构，钢

结构桥体育场，一个大型机库建设，建成，建成了一批如深圳地王大

厦，上海金茂大厦，大连大厦30高层二手钢结构建筑。在这期间，与轻钢

结构的发展最快，最受欢迎的。轻型二手钢结构应用于各种工业与民用

建筑的结构，是主要形式的波纹拱壳屋顶结构，框架结构，美观，款

式新颖，耗钢量低、建设周期短、大业主的欢迎。

1、多层轻型房屋二手钢结构建筑的设计，

轻二手钢结构多层房屋中最常用的结构体系为框架结构，根据施工

方案的需要，有时也用来悬挂系统。用于轧制或焊接工字梁柱，有时

也可采用箱形截面柱。由于中国的钢材品种和供应的限制，主要用

于焊接组件。框架结构平面布置灵活，柱尺寸淘汰小(一般6～9米)，

刚度是比较均匀的，并具有结构简单，施工方便。自然周期较长，重

量轻，地震作用不敏感。但其横向刚度，横向位移难以控制。一些电

梯的多层房屋，加强横向刚度，结合其电梯轴的安排，也可以采取的

框架一剪力桁架和框架剪力墙(通常是钢板剪力墙结构体系)。

1．1支撑体系

为加强支持系统多层住宅二手钢结构的横向刚度，抵抗风荷载和地

震作用，通常是由一个渠道或角度的墙平面布置的垂直支撑系统。

根据要求可沿纵向，横向单向或双向版面布局。该支架与机架铰接，

压杆或酒吧的设计。考虑到门窗的布局，可以使用类型，单斜杆式，

字，倒人字形，瓦特，瓦特式，门式等多种形式，如在地震具有良好的

能量吸收性能的能量耗散，偏心支承。在不影响建筑功能的前提下，

在支持平面应均匀排列。对五种支撑梁检算后支撑轴力引起的附加

弯矩。偏心支撑的小或中等的水平荷载作用下有足够的刚度，而在

严重过载(如地震)具有良好的延性，是一种较好的剪切支持。

1．2楼盖体系

多层建筑二手钢结构必须有足够的承载力，刚度和完整性。更经常

用于覆盖在压力板，然后浇注百 式钢筋混凝土板，异形板复合地

板，压型钢板、钢梁螺栓。也可用于预应力混凝土现浇层或一般钢筋

?昆凝土楼板，此时应保证可靠的连接板梁。设计考虑梁板等联合作

用，可明显提高梁的承载力和整体稳定性，有效地降低了梁的高度。

主梁和次梁连接简支高连接，有时会使不平等的高度连接，如采用

压型钢板复合地板，以便于敷设一盘的压力，和梁顶面压力板的厚

度，而且还可以增加建筑净高。

1．3围护结构

为了减轻重量的多层房屋二手钢结构，围护结构采用轻质材料。外

墙用轻质填充材料，如空心砖，加气混凝土，有时使用压力板和轻质

保温层组成的复合墙体，有很多房子与美丽的玻璃幕墙结构。内墙

采用空心砖，加气混凝土填充墙或轻钢龙骨石膏板，目前是由铝合

金框架玻璃隔断。轻型二手钢结构房屋，传统的沥青油毡沥青屋面防水

层不经济，现在大多采用防水卷材。屋顶也抛弃了传统的水泥砂浆

找平层和保温层和焦炭渣，轻质保温材料，如聚乙烯JQN板，混凝土

板，按要求的变厚度和取消屋面找平层。

1．4基础形式

多层轻钢房屋基础常用柱下独立基础、条形基础、十字形基础，

有时也会使用片筏基础。采用柱下独立基础，应注意的相对不均匀

沉降对上部结构的影响。基础梁浇或预制钢筋混凝土结构根据要

求，有时也可以用钢梁，但通常会被埋藏在地底下的柱和钢梁混凝

土，以解决腐蚀问题。

1．5节点构造

多层建筑二手钢结构焊接或箱形截面柱。由於H型钢腹板比较薄，

所以这弱轴方向和光束通过铰链连接，和强轴方向的刚性连接形

式。有时也可采用半刚性连接，但其机械性质是复杂的，往往是通过

实验获得更精确的设计数据。同时，多层住宅二手钢结构构件相对较薄，

应尽量避免现场焊接接头。为加强结构整体刚度的梁，可制成连续

梁。

防火和防腐措施。我国的二手钢结构防火采用防火涂料，防火涂料，

外包防火泡沫层的方法。为外露钢构，如楼梯，涂料和油漆，用l0～

40毫米厚涂料，耐火极限为1．5～3小时，和发泡涂料耐火时间一般

在0．5。隐藏的成员，珍珠岩和蛭石防火喷涂或防火板是一种有效和

经济的方法，30～40毫米厚的涂层可以达到1．5小时的耐火极限，并

具有一定的耐腐蚀。外露钢构一般采用耐腐蚀涂料和防腐涂料，底

漆和面漆组成的。涂层的有效期为10～20年，所以必须定期涂刷。镀

锌钢板本身具有一定的腐蚀性，用于地板可以采用防火涂料防腐解

决问题，但对屋顶和外墙也涂覆有机涂层，提高其耐久寿命。

2、应该注意的问题

(1)结构计算应充分利用计算机辅助设计(如3D3S、STS、

STAAD、ETABS等)，使用三维空间结构分析，应考虑在计算梁，柱

轴向变形，弯曲变形和剪切变形的影响，以及梁柱接头剪切变形对

横向冲击。我们应该尽量减少楼层重量，如使用轻集料混凝土楼板

结构，可以进一步降低重量。该方向的研究应进一步。

(2)轻型二手钢结构的抗震性能优于其他材料的结构，但在实践中，

由于设计的二手钢结构不当造成的损坏，大多以轻二手钢结构。要实施多层

轻型二手钢结构的抗震性能，破坏机理的几种设计方法(节点，结构，结

构系统)研究。轻二手钢结构住宅为特征的新的住宅建筑在一些国家近

年来的发展和住宅结构结构。中国正在加快推进住宅产业化的发

展，随着中国加入世贸组织的外国钢铁公司(BHP、BUTLER等)的

加入，以及国内设计院的不断努力，相信不久的将来房轻二手钢结构的

发展和应用将有一个新的飞跃

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