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导读：RC框架1/550RC框-墙,内筒-外框1/800RC抗震墙,筒中筒,RC框支层1/1000多、高层钢结构1/300不规则结构、超高层结构、隔震和消能减震结构均需进行弹塑性层间变形验算。其中，对排架、框架、隔震和消能减震结构、甲类建筑和高层钢结构的要求为“应”，其余为“宜”。层间变形可采用静力的弹塑性计算方法，即所谓推覆(push-over)方法予以简化。除
RC框-墙,内筒-外框
RC抗震墙,筒中筒,RC框支层
多、高层钢结构
不规则结构、超高层结构、隔震和消能减震结构均需进行弹塑性层间变形验算。其中，对排架、框架、隔震和消能减震结构、甲类建筑和高层钢结构的要求为“应”，其余为“宜”。层间变形可采用静力的弹塑性计算方法，即所谓推覆(push-over)方法予以简化。除了新增多层钢结构弹塑性变形简化计算的增大系数外，大震下各类结构的弹塑性层间位移角限值是：
RC框-墙,板柱-墙、内筒-外框,底框砖房的框-墙
RC抗震墙,筒中筒，RC框支层
(四)提出增加建筑结构延性的设计要求
4.1 不规则结构的抗震概念设计 1999年台湾921大地震的经验表明，凡骑楼、底层层高加大、二层悬挑、楼板中空等不规则结构的地震破坏严重。2001规范中增加了沿平面和沿高度布置的规则界限，并明确规定某些不规则的上限。表4.1和4.2分别是平面不规则和竖向不规则的定义，表4.3是不规则结构的设计要求。
平面不规则布置的定义
──┬─────────────────────────────── 项目 │
──┼─────────────────────────────── 扭转 │端部层间位移Umax 大于两端弹性层间位移平均值U0 的1.2倍 ──┼───────────────────────────────
凹凸角│局部凸出或凹进的尺寸大于该方向总尺寸的30％
──┼─────────────────────────────── 楼板不│缩进或开洞后的板宽小于该方向典型板宽的1/2,或洞口面积大于该层 连续 │楼板面积的1/3, 错层
───┴───────────────────────────────
竖向不规则布置的定义
───┬──────────────────────────────
───┼────────────────────────────── 刚度突变│层侧向刚度小于相邻上层0.7,或小于其上三层平均值的0.8
───┼──────────────────────────────
构件间断│柱、抗震墙、抗震支撑承担的地震力由转换构件向下传递
───┼────────────────────────────── 强度突变│楼层受剪承载力与相邻上层受剪承载力之比(ξy 比)＜0.8
───┴──────────────────────────────
不规则布置的设计要求
────────┬────────────────────────
─────────┼──────────────────────── 平面不规则,竖向规则│考虑扭转、楼盖变形的空间结构分析,Umax &1.5Uo
─────────┼──────────────────────── 平面规则,竖向不规则│1.15FEk ,不落地构件的地震内力1.5倍,ξy 比&0.65
─────────┼────────────────────────
平面和竖向均不规则│同时满足上述要求
─────────┴────────────────────────
4.2 钢筋混凝土框架结构的内力调整和构造
①弱化了房屋高度对抗震等级划分的影响
钢筋混凝土结构的抗震等级划分中，对房屋高度的分界适当调整，使同一结构类型相同高度的房屋，在不同烈度下有不同的抗震等级；而且在高度分界附近允许对抗震等级做些调整。
②强柱弱梁、强剪弱弯的概念设计，需按构件截面实际承载力的不等式控制。 89规范从实用的角度，综合了安全、经济和合理诸方面的考虑，在截面实际配筋面积不超过计算配筋量10％的情况下，将实际承载力不等式转换为内力和抗震承载力的验算表达式。 考虑到实际配筋往往超过计算值的10％，2001规范提高了增大系数的数值，仅在9度和一级的框架中保留按实际配筋验算的要求：
柱、梁、墙和节点核芯区弯矩或剪力设计值增大系数
──────────────────────────────
强柱弱梁和柱强剪
（按实际配筋验算）
──────────────────────────────
③对框架柱轴压比控制给出了放松的条件：
按89规范控制轴压比的有关规定，柱子的截面尺寸往往取决于轴压比，不仅因截面较大影响了使用要求，而且其纵向钢筋和箍筋配置实际上均由最低的构造要求控制，抗震性能并不高。为此，综合考虑结构中抗震墙数量、柱子剪跨比、箍筋构造和在整个结构中所处的部位，在2001规范中修订了钢筋混凝土柱的轴压比控制值：
对框架-抗震墙结构、框架-筒体结构，其框架柱的轴压比限值可增加0.05；
当采用井字复合箍、复合螺旋箍或连续复合螺旋箍时，提高体积配箍率后，各类框架柱的轴压比限值可增加0.05～0.10；
当在柱截面的中部另加纵向钢筋，其截面不少于柱截面面积的0.9％，各类框架柱的轴压比限值可增加0.05。
④柱体积配箍率改用含箍特征值控制。
随着各类建筑结构的发展，混凝土和箍筋的强度等级均有较大的变化，规定直接按含箍特征值λv 的要求设置柱加密区的箍筋，即：
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　　【解答】目前国内进行多高层钢结构住宅建设所采用的结构体系主要分为四种：
　　1）纯框架形式；
　　2）框架支撑形式；
　　3）型钢混凝土组合形式；
　　4）钢框架一混凝土抗震墙形式。 对于纯框架形式，梁柱材料采用型钢，通过焊接或螺栓连接的方式进行组合安装。框架支撑形式同纯框架形式类似，只是由于抗震需要，在主体结构两个主轴方向布置斜撑，钢斜撑与型钢柱和梁连接组成竖向抗侧力析架，从而取代传统的混凝土剪力墙，安装方式同样采用焊接或螺栓连接。型钢混凝土组合形式的特点是在钢骨架梁柱外侧另外浇筑一层混凝土，新浇筑的混凝土不仅起到结构作用，同时有助于解决主体结构的防腐、防火问题。钢框架一混凝土抗震墙形式，外部梁柱系统采用型钢，同样通过焊接或螺栓连接的方式进行组合安装，内部核心筒或剪力墙采用现浇方式施工，通过预埋构件同外围钢结构框架相连接，共同组成结构系统。这种结构体系的用钢量低于纯钢结构，施工速度介于纯钢结构和混凝土结构之间。但钢与混凝土材料的刚度和延性相差较多，目前主要在低烈度地震区的高层钢结构住宅中采用。钢结构住宅设计时应根据安全可靠、经济合理、施工方便等原则，并结合建筑使用功能、建筑模块和建筑维护结构以及抗震设防烈度等要求合理择优选用抗震和抗风性能好的结构体系，以保证结构具有足够的抗风、抗震能力和满足住宅特点的使用功能。
　　以上内容均根据学员实际工作中遇到的问题整理而成，供参考，如有问题请及时沟通、指正。
责任编辑：tracy
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　　3、本网站欢迎积极投稿。钢结构住宅建筑施工技术特点分析
摘 要 虽然钢结构房屋具有很多优点，但应用于多层民用钢结构房屋时，由于构件截面小，刚度弱，纯钢结构的侧移较大，对抗力体系、楼板、墙体的要求较高。因此，结构体系、抗震技术、连接节点、楼盖技术等仍需进一步完善理论研究，如何发挥钢结构的优势，亟待我们进行更深入的研究和应用创新技术的开发。本文分析钢结构在多高层住宅建筑中的应用，并对钢结构住宅的主要结构布置和选型以及对主要构造设计和措施做了相应的阐述。
关键词 钢结构 住宅 建筑施工 技术特点 分析
　　一、多高层钢结构的体系与结构布置和选型
　　我国建筑抗震设计规范对钢结构的抗震措施，一般以12层为界区分。有抗震要求的多高层钢结构的体系主要有框架体系、框架-支撑(抗震墙板)体系、筒体体系(框筒、筒中筒、桁架筒、束筒等)或巨型框架体系。
　　（一）多高层钢结构体系与结构布置
　　①框架-支撑体系是在框架体系中沿结构的纵、横两个方向均匀布置一定数量的支撑所形成的结构体系。又分中心支撑和偏心支撑两种。
　　②框架-抗震墙板体系是以钢框架为主体，并配置一定数量的抗震墙板。由于抗震墙板可以根据需要布置在任何位置上，布置灵活。另外抗震墙板可以分开布置，两片以上抗震墙并联体较宽，从而可减小抗侧力体系等效高宽比，提高结构的抗推和抗倾覆能力。抗震墙板主要有以下三种类型：钢抗震墙板、内藏钢板支撑抗震墙板和带竖缝混凝土抗震墙板。
　　③筒体体系是根据筒体的布置、组成、数量的不同，筒体结构体系可分为框架筒、桁架筒、筒中筒以及束筒等。
　　④巨型框架体系：一般高层钢结构梁、柱、支撑为一个楼层和一个开间内的构件，如果将梁、柱、支撑的概念扩展到数个楼层和数个开间，则可构成巨型框架结构。其由柱距较大的立体桁架柱及立体桁架梁构成。立体桁架梁应沿纵横向布置，并形成一个空间桁架层，在两层空间桁架层之间设置次框架结构，以承担空间桁架层之间的各层楼面荷载，并将其通过此框架结构的柱子传递给立体桁架梁及立体桁架柱。这种体系能在建筑中提供特大空间，具有很大的刚度和强度。
　　（二）钢结构房屋的结构选型
　　多高层钢结构的平面布置宜符合下列要求：
　　(1)建筑平面宜简单规则，并使结构各层的抗侧力刚度中心与质量中心接近或重合，同时各层刚心和质心接近在同一竖直线上；建筑的开间、进深宜统一。
　　(2)为避免地震作用下发生强烈的扭转振动或水平地震力在建筑平面上的不均匀分布，建筑平面的尺寸关系应符合下表和下图。当钢框筒结构采用矩形平面时，其长宽比不宜大于1.5：1，不能满足此项要求时，宜采用多束筒结构。
　　(3)由于钢结构可承受的结构变形比混凝土结构大，故高层建筑钢结构不宜设置防震缝，但薄弱部位应采取措施提高抗震能力。当建筑平面尺寸大于90米时，可考虑设温度伸缩缝，抗震设防的结构伸缩缝应同时满足防震缝要求。需要设置防震缝时，缝宽应不小于相应钢筋混凝土结构房屋的1.5倍，框架-支撑体系结构的防震缝宽度可取此数值的70%；筒体体系及巨型结构体系结构的防震缝宽度可取此数值的50%，但均不宜小于70毫米。
　　(4)结构平面应尽量避免扭转不规则、凹凸不规则、楼板局部不连续等布置形式。
　　二、多高层住宅体系的其他钢结构构造设计和措施
　　（一）钢结构房屋的地基、基础和地下室
　　(1)高层建筑钢结构的基础形式应根据上部结构、工程地质条件、施工条件等因素综合确定，宜选用筏基、箱基、桩基或复合基础。当基岩较浅、基础埋深不符合要求时，应采用岩石锚杆基础。
　　(2)钢结构高层建筑宜设地下室。抗震设防建筑的高层结构部分，基础埋深宜一致，不宜采用局部地下室。设置地下室时，框架-支撑(抗震墙板)结构中竖向连续布置的支撑(抗震墙板)应延伸至基础；框架柱应至少延伸至地下一层。
　　多高层建筑钢结构的抗震设计采用两阶段设计方法，即第一阶段设计应按多遇地震计算地震作用，第二阶段设计应按罕遇地震计算地震作用。
　　（二）多高层建筑钢框架构造措施
　　(1)梁柱连接的构造要求
　　为防止大震作用下柱和梁连接的节点域腹板局部失稳，在柱与梁连接处，柱应设置与梁上下翼缘位置对应的加劲肋，使之与柱翼缘相包围处形成梁柱节点域。梁与柱的连接宜采用柱贯通型连接方式；柱在两个互相垂直的方向都与梁刚接时，宜采用箱形截面；当仅在一个方向刚接时，宜采用工字形截面，并将柱腹板置于刚接框架平面内；梁与柱的连接应采用刚性连接，也可根据需要采用半刚性连接；梁与柱的刚性连接，可将梁与柱翼缘在现场直接连接，也可通过预先焊在柱上的梁悬臂段在现场进行梁的拼接。
　　(2)框架柱接头构造措施
　　框架柱的接头一般是刚性节点，位置宜设在框架上方1.1m～1.3m附近。柱对接接头应采用全熔透焊缝，柱拼接接头上下各100mm 范围内，工字形截面柱翼缘与腹板间及箱形截面柱角部壁板间的焊缝，应采用全熔透焊缝。
　　(3)钢柱脚
　　钢结构的柱脚分埋入式、外包式和外露式三种。超过12层钢结构的刚接柱脚宜采用埋入式，外包式柱脚在地震中性能欠佳，一般只有6度、7度时可采用。仅传递垂直荷载的铰接柱脚可采用外露式柱脚。埋入式柱脚和外包式柱脚的设计和构造，应符合有关标准的规定。
　　参考文献：
　　[1]王春浩,陕吉禄.耗能减震钢结构住宅设计体系初探[J].中国住宅设施,-53.
　　[2]苏国惠.钢结构住宅设计中应注意的问题浅析[J].科技致富向导，8-228,331.
　　[3]肖险峰.钢结构住宅设计及比较分析[J].建材发展导向（下），):56-57.
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