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鋼筋混凝土組合樓板的形式能滿足樓蓋在結(jié)構(gòu)構(gòu)造方面的基本要求,但是在屋頂上人(如放置衛(wèi)星天線)屋頂隔熱保溫方面的技術(shù)措施還有等進(jìn)一步提高。若采用坡頂屋蓋,不但美化高層建筑的立面,加了使用面積的空間,還會(huì)帶來(lái)屋頂隔熱防雨水滲漏方面的改進(jìn),但坡頂高層輕型鋼結(jié)構(gòu)住宅如何設(shè)計(jì)樓蓋,強(qiáng)整體結(jié)構(gòu)的抗側(cè)剛度還有待探索1. 3支持體系為了加強(qiáng)高層輕型鋼結(jié)構(gòu)住宅的側(cè)向剛度,抵抗水平荷載和地震作用,通常用普通型鋼或薄壁方鋼在墻體平面內(nèi)布置垂直支撐體系根據(jù)要求可沿縱、橫向單向布置或雙向布置,支撐與框架鉸接,按拉桿或壓桿設(shè)計(jì)。
考慮到門(mén)窗的布置,可采用X型、單斜桿型、人字型、倒人字型、W型、倒W型、門(mén)式等形式在不影響建筑功能的前提下,平面上支撐應(yīng)均勻布置,對(duì)后五種支撐應(yīng)驗(yàn)算梁上支撐軸力引起的附加彎矩,還可采用偏心支撐(見(jiàn))偏心支撐的優(yōu)點(diǎn)是在較小或中等的水平荷載作用下有足夠的剛度,而在嚴(yán)重超載(如大地震)時(shí)具有良好的延性,是一種較好的抗剪支撐。
1.4圍護(hù)結(jié)構(gòu)為了減輕高層房屋鋼結(jié)構(gòu)的自重,圍護(hù)結(jié)構(gòu)多采用輕質(zhì)填充材料,如空心砌塊、加氣混凝土塊等,有時(shí)可采用壓型鋼板加輕質(zhì)保溫層組成的復(fù)合墻體,也有很多房屋外墻采用既輕質(zhì)又美觀的玻璃幕墻結(jié)構(gòu)。內(nèi)墻可采用空心砌塊、加氣混凝土等輕質(zhì)填充墻或輕鋼龍骨石膏板,目前也有采用鋁合金框玻璃隔斷的。
實(shí)踐中較為理想的圍護(hù)結(jié)構(gòu)用材如“伊通”(YTONG)加氣混凝土等。該材料是以石英砂為骨料,加上水泥和石灰為膠合劑,石膏為硬化劑,再以鋁粉為發(fā)泡劑,形成輕質(zhì)混凝土(AUTOCLAVEDLINGTWEIGHTCONCETE,簡(jiǎn)稱(chēng)ALC),這種材料比重較小,在抗壓強(qiáng)度、塊體容重、含水率收縮抗凍、抗?jié)B隔聲和耐火方面都達(dá)到并超過(guò)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)使其產(chǎn)品性能表現(xiàn)出優(yōu)良的隔熱性、簡(jiǎn)易合理的使用性、廣泛的運(yùn)用性和厲性。這種caA說(shuō)才料沼^型鋼f相結(jié)合是解決圍護(hù)結(jié)構(gòu)的較好途徑啦一扁加對(duì)輕型鋼結(jié)構(gòu)房屋來(lái)說(shuō),其屋面大多采用卷材防水,采用輕質(zhì)保溫材料,如QN板、聚乙烯混凝土塊等,使屋面防水隔熱質(zhì)量有保證。
1.5基礎(chǔ)形式高層輕鋼結(jié)構(gòu)房屋基礎(chǔ)常用柱下獨(dú)立基礎(chǔ)、條形基礎(chǔ)、十字型基礎(chǔ),有時(shí)也可采用片筏型基礎(chǔ)采用柱下獨(dú)立基礎(chǔ)時(shí),應(yīng)注意各基礎(chǔ)相對(duì)不均勻沉降對(duì)上部結(jié)構(gòu)的影響?;A(chǔ)梁常用現(xiàn)澆或預(yù)制鋼筋混凝土結(jié)構(gòu),有時(shí)根據(jù)要求也可采用鋼基礎(chǔ)梁,但通常將埋置在地面下的柱腳和鋼梁外包混凝土,以解決防腐問(wèn)題1.6節(jié)點(diǎn)構(gòu)造高層房屋鋼結(jié)構(gòu)柱多采用焊接工形或箱形截面。
由于工型截面腹板比較薄,故在此弱軸方向與梁的連接多采用鉸接,而強(qiáng)軸方向采用剛接形式采用剛性連接時(shí)其受力特性較復(fù)雜,往往通過(guò)試驗(yàn)來(lái)取得較準(zhǔn)確的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)。同時(shí)高層房屋鋼結(jié)構(gòu)的構(gòu)件相對(duì)較薄,應(yīng)盡量避免工地現(xiàn)場(chǎng)焊縫連接為了加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的整體剛度,有時(shí)將次梁做成連續(xù)梁的形式1.7防火和防腐措施我國(guó)的鋼結(jié)構(gòu)防水主要采用防水涂料、發(fā)泡防火漆和外掛防火板等方法。對(duì)于外露的鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件,如樓梯等部位多用涂料或防火油漆,采用10mm~40mm厚的涂料,耐火極限可達(dá)1.5h~ 3h,而發(fā)泡漆的隱耐火時(shí)間一般為0.5h對(duì)于隱藏的構(gòu)件,珍珠巖和蛭石防火噴涂或防火板是經(jīng)濟(jì)有效的方法,3Qnm~ 40mm厚的珍珠巖和蛭石防火噴涂可實(shí)現(xiàn)1.5h的耐火極限,并兼有一定的防腐能力。暴露鋼構(gòu)件一般采用耐腐蝕涂料或由底漆和面漆組成的防火油漆防腐。
2輕鋼住宅的設(shè)計(jì)實(shí)例通過(guò)考察,并對(duì)收集的國(guó)內(nèi)外有關(guān)資料進(jìn)行綜合分析比較,從目前的情況看,鋼結(jié)構(gòu)住宅定位在十一層左右的小高層比較合理,理由主要有以下幾方面:(1)經(jīng)過(guò)分析,小高層住宅能充分發(fā)揮鋼結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高的材料持性,鋼材的力學(xué)性能完全得到利用;(2)與高層相比,小高層提高了土地的利用系數(shù),綜合經(jīng)濟(jì)效益好;(3)小高層在消防等輔助設(shè)施上的投資將大大降低,綜合投資比較適中,有較強(qiáng)的生命力。