如何設(shè)計鋼結(jié)構(gòu)建筑墻面系統(tǒng)初探

1、如何設(shè)計鋼結(jié)構(gòu)建筑墻面系統(tǒng)初探第36卷第l4期?66?2010年5月山西建筑SHANXIARCHITECTURE文章編號:1009.68252010)14006602如何設(shè)計鋼結(jié)構(gòu)建筑墻面系統(tǒng)初探王志國摘要:在分析鋼結(jié)構(gòu)建筑外墻常用材料基礎(chǔ)上,重點對鋼結(jié)構(gòu)建筑墻面細部構(gòu)造分析中的輕質(zhì)砌筑類的連接構(gòu)造和輕質(zhì)墻板類的連接構(gòu)造兩方面進行了探討,對于今后鋼結(jié)構(gòu)建筑墻面設(shè)計具有借鑒作用.關(guān)鍵詞i鋼結(jié)構(gòu),建筑墻面,外墻材料,細部構(gòu)造中圖分類號:TU391文獻標識碼:A外墻作為建筑基本圍護結(jié)構(gòu)的一部分,按照我國現(xiàn)行的各種建筑規(guī)范,必須滿足承載能力,熱工,防水,隔聲,防火,抗凍等方面的要求.作為鋼結(jié)構(gòu)建筑的外

2、墻墻體,還必須考慮能夠突出鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢,與結(jié)構(gòu)連接的節(jié)點簡單,有效,同時施工方法易于操作.近年來,隨著墻體材料改革的進行,出現(xiàn)了很多新材料,新技術(shù),墻體材料性能有了極大的提高,在材料選擇方面為設(shè)計人員提供了更大的自由度.選擇適當(dāng)?shù)膲w材料,尤其是外墻材料,對于建筑的經(jīng)濟性,建筑舒適度,建筑的節(jié)能以及建筑的工業(yè)化程度都具有重要意義.1鋼結(jié)構(gòu)建筑外墻常用材料建筑外墻材料種類繁多,但與鋼結(jié)構(gòu)相配套的外墻材料主要有兩大類:輕質(zhì)砌筑類,輕質(zhì)墻板類墻體I.最古老的墻體類型,其良好的耐久性和獨特的美學(xué)價值已在很多古老的歷史建筑中得到見證.由于鋼結(jié)構(gòu)體系的框架承重特性,這里所指的砌體為不承重的新型輕質(zhì)砌塊墻體

3、,通常包括蒸壓加氣混凝土砌塊墻體,混凝土小型空心砌塊墻體(普通型和輕集料),建筑廢渣混凝土多孔磚,粉煤灰砌塊墻體等.在寒冷,嚴寒地區(qū),砌筑墻體為了能夠達到節(jié)能的要求,可以使用復(fù)合保溫砌塊.建筑輕質(zhì)板材是砌墻磚和建筑砌塊之外的另一類重要的新型建筑墻體材料.與前兩類砌體材料相比,其明顯優(yōu)勢是自重輕,安裝快,施工效率高,同時可提高建筑物的抗震性能,增加建多,墻體革新和建筑節(jié)能工程的實施以及為此而制定的各項優(yōu)惠政策,新型建筑板材將獲得更迅猛的發(fā)展.2鋼結(jié)構(gòu)建筑墻面細部構(gòu)造分析通過對鋼結(jié)構(gòu)建筑墻體的現(xiàn)狀調(diào)研后發(fā)現(xiàn),輕質(zhì)砌筑類的墻體裂縫較多,輕質(zhì)墻板類的連接構(gòu)造復(fù)雜2J,因此本文將主要對砌筑類墻體的裂縫,

4、輕質(zhì)墻板的連接構(gòu)造進行探討.1)砌筑類墻體裂縫分析.砌筑類的墻體由于砌體收縮,溫濕度變化,地基沉降不均勻等引起的裂縫是非受力裂縫,又稱變形面最為常見的裂縫有三大類:a.溫度裂縫;b.干燥收縮裂縫(簡稱干縮裂縫);C.由溫度和干縮共同產(chǎn)生的裂縫.好混凝土砌塊與砂漿的收縮.從設(shè)計方面來講,主要是考慮設(shè)置墻面控制縫和設(shè)置灰縫鋼筋.采用外墻外保溫的做法,減小內(nèi)外墻的溫差,從而減少溫度引起的裂縫.和板材的布置方式,可采取焊接法,螺栓連接法,插筋錨固法等將外墻板固定在框架上.垂直于地面的布置方式,屬于傳統(tǒng)的鋼結(jié)構(gòu)建筑做法,建筑物墻面的風(fēng)格為豎線條;b.墻板的支承方式.在鋼結(jié)構(gòu)建筑中,墻板和垂直縫,這是板縫

5、處理的關(guān)鍵.連接.基礎(chǔ)工程進行的過程中,各種預(yù)埋件要按圖紙設(shè)計準確地定位和安裝,除了水電管路之外,主要是結(jié)構(gòu)與基礎(chǔ)相連的預(yù)埋件.基礎(chǔ)完成后,一種情況在基礎(chǔ)與地龍骨之間要做好隔潮層,如使用珍珠棉和木制墊板,易緩沖鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件與混凝土的硬接觸(見圖1);另一種情況要做好臺的收邊和封口,做好防水和密封(見圖2).b.復(fù)合墻板之間的連接.0.0鋼柱ll群l.l條圖1墻板與地面的連接方式I圖2墻板與地面的連接方式接,墻板與柱子之問用專用連接件連接,為了防止連接滑出在連接件端部用專用套管封頂.b.墻板與鋼梁的連接,除了要符合計算模型以外,還要注意隔聲,防火等,在連接處填充彈性水泥粘結(jié)劑.點是:接縫處的密封,

6、防水與排水處理,并且滿足鋼結(jié)構(gòu)的裝配化,便于施工.在鋼結(jié)構(gòu)建筑中,墻體結(jié)構(gòu)中金屬復(fù)合板的使用也比較多,在構(gòu)造做法中,金屬復(fù)合板與窗的連接構(gòu)造十分重要.6)復(fù)合墻板中管線的安裝構(gòu)造.在鋼結(jié)構(gòu)建筑中,管線的安收稿日期:20100111作者簡介:王志國(1977一),男,工程師,北京市順義區(qū)建筑設(shè)計所,北京101300第36卷第14期2010年5月山西建筑SHANXIARCHITECTUREMay.2010?67?美國IBC規(guī)范的混凝土結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計介紹陳臣摘要:分別介紹了美國IBC規(guī)范中關(guān)于水平地震作用及結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)計算分析方法,彈性設(shè)計的水平地震作用及結(jié)構(gòu)受力,結(jié)構(gòu)的其他地震反應(yīng)及影響因素的規(guī)定,

7、并結(jié)合中國規(guī)范中相關(guān)內(nèi)容進行分析,對兩者的異同進行了說明.關(guān)鍵詞:規(guī)范,水平地震作用,結(jié)構(gòu),影響因素中圖分類號:TU352文獻標識碼:A1水平地震作用及結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)的計算分析方法水平地震作用和結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)的計算分析是抗震設(shè)計的重震反應(yīng)的計算分析方法:等效側(cè)向力方法(equivalentlateralforceanalysisprocedure),振型分解反應(yīng)譜法(modalresponsespectrumanalysisprocedure)和時程分析法(seismicresponsehistoryprocedure).在具體的抗震設(shè)計中選擇何種計算分析方法,則主要取決于結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)計類別,結(jié)構(gòu)

8、體系,結(jié)構(gòu)的動力特性及規(guī)則性等幾個方面.具體來說,ASCE7規(guī)范對等效側(cè)向力方法的應(yīng)用有一定限制,不允許用于對抗震設(shè)計類別為D,E,F的較復(fù)雜和較不應(yīng)用則沒有限制,允許用于所有情況的地震作用和結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)計算分析.關(guān)于這方面的詳細規(guī)定可參看ASCE7規(guī)范12.6節(jié).我國抗震設(shè)計規(guī)范也有類似的有關(guān)地震作用和結(jié)構(gòu)地震反應(yīng)計算分析方法的內(nèi)容和規(guī)定,在概念和原則上也是與美國規(guī)范規(guī)范的底部剪力法.規(guī)范中的振型分解反應(yīng)譜法,同樣以振型參與質(zhì)量為指標提出了計算振型數(shù)的要求(要求振型參與質(zhì)量達到90%),各振型地震反應(yīng)的組合原則和方法也與我國規(guī)范的相關(guān)選取和結(jié)構(gòu)建模的要求.,2彈性設(shè)計的水平地震作用及結(jié)構(gòu)受力

9、分析墻體中,洞口很容易地開在墻板里.置足夠的支撐以有利于設(shè)備的安裝.1)水平地震作用基底剪力.等效側(cè)向力方法中的水平地震作用基底剪力(baseshear)的計算公式為:V=w.其中,w為地震有效重力荷載(effectiveseismicweight).其概念基本等同于我國規(guī)范中的地震重力荷載代表值,但具體取值規(guī)定與我國規(guī)范略有出入,詳見ASCE7規(guī)范12.7.2條;Cs為地震反應(yīng)系數(shù)(seismicresponsecoefficient),相當(dāng)于我國的水平地震影響系數(shù).其計算公式為:Cs:/(孚).CS計算值不應(yīng)小于0.01,且不超過以下計算值:當(dāng)結(jié)構(gòu)基本自振周期T<Tc時,Cs

10、=(睪)/(孚);當(dāng)結(jié)構(gòu)基本自振周期T>TL時,C5=(毳)/(孚).結(jié)合上文中的反應(yīng)譜曲線及各區(qū)段內(nèi)結(jié)構(gòu)反應(yīng)加速度的公式可以看出,地震反應(yīng)系數(shù)可近似地(僅當(dāng)T<T0時有所不同)看作就是將反應(yīng)譜加速度乘以系數(shù)j,再除以系數(shù)R.即:Cs=SaI/R.可以看出,等效側(cè)向力法水平地震基底剪力的計算公式,形式上與我國底部剪力法計算水平地震基底剪力的公式非常相似.在承重墻和隔墻中,必須設(shè)變.除了材料本身的技術(shù)因素,還有許多外部因素如經(jīng)濟性,技土上的裝置有:預(yù)埋在混凝土中的鋼板或螺栓,以膨脹螺栓固定的鋼板或角鋼等.墻板可以在樓層之間安裝,也可以外掛于樓板之外.3結(jié)語對于鋼結(jié)構(gòu)建

11、筑來說,由于結(jié)構(gòu)材料,形式與傳統(tǒng)不同,因此墻體材料所關(guān)注的問題以及解決問題的方法都發(fā)生了極大的改術(shù)適用范圍,材料是否有發(fā)展前景等,都對墻體材料的選擇產(chǎn)生影響,這就使鋼結(jié)構(gòu)建筑在墻體材料的選擇上更為復(fù)雜,困難.本文提供的設(shè)計鋼結(jié)構(gòu)建筑墻面相關(guān)技術(shù)具有一定實際意義.參考文獻:1李延虎,劉永.鋼結(jié)構(gòu)建筑屋面,墻面壓型彩板工程的施工方法和注意要點J.科技信息,2009(1):197198.2于春剛.鋼結(jié)構(gòu)住宅外墻體材料及構(gòu)造技術(shù)研究J.建筑施工.2007,29(1):301302.DiscussiononhowtodesignsteelstructurebuildingwallsystemWANGZhi-guoAbstract:Basedonanalysisofsteelstructurebuildingexteriorwallcommonmaterial,thelightmasonryconnectingc