混合结构与组合结构区别(钢筋混凝土结构和混合结构有什么区别)

时间:2023-12-28 15:44:56 | 分类: 基金知识 | 作者:admin| 点击: 59次

钢筋混凝土结构和混合结构有什么区别

你问的第一个问题概念上有混淆,建筑结构的类型按照主要的建筑材料划分为:砌体结构,钢筋混凝土结构,钢结构,木结构,塑料结构,钢-混凝土组合结构,膜结构等。如果按照建筑物的主题结构模式可划分为:混合结构,框架结构,剪力墙结构,框架-剪力墙结构,钢索结构,筒体结构,网架网壳结构等等。钢结构,钢筋混凝土结构是指结构主体的材料类型钢材或钢筋混凝土,而与具体的结构布置形式没有直接相关联系。混合结构也不是指所用的材料的组合,而是指多种结构类型组合形成的一种结构。我们通常所看到商品房基本为砌体结构,也有用钢筋混凝土结构的;而大商场一般为钢筋混凝土框架结构;目前高层的办公楼等,多数用钢结构,或钢-混凝土组合结构,而结构形式也是比较特殊的如框剪结构等;大型的体育场馆的顶棚(如鸟巢)一般为网架网壳结构,也有钢索结构的。

型钢混凝土组合结构和钢骨混凝土结构二者间的区别

部分高度内为钢骨混凝土柱的钢框架,或部分高度内为钢骨混凝土柱的钢筋混凝土框架)、钢骨混凝土剪力墙、钢骨混凝土核心筒、钢骨混凝土组合核心筒、混合结构(由部分钢骨混凝土构件和部分钢构件或钢筋混凝土构件组成的结构)等。

钢结构,钢筋混凝土结构,混合结构的区别?

你问的第一个问题概念上有混淆,建筑结构的类型按照主要的建筑材料划分为:砌体结构,钢筋混凝土结构,钢结构,木结构,塑料结构,钢-混凝土组合结构,膜结构等。如果按照建筑物的主题结构模式可划分为:混合结构,框架结构,剪力墙结构,框架-剪力墙结构,钢索结构,筒体结构,网架网壳结构等等。钢结构,钢筋混凝土结构是指结构主体的材料类型钢材或钢筋混凝土,而与具体的结构布置形式没有直接相关联系。混合结构也不是指所用的材料的组合,而是指多种结构类型组合形成的一种结构。我们通常所看到商品房基本为砌体结构,也有用钢筋混凝土结构的;而大商场一般为钢筋混凝土框架结构;目前高层的办公楼等,多数用钢结构,或钢-混凝土组合结构,而结构形式也是比较特殊的如框剪结构等;大型的体育场馆的顶棚(如鸟巢)一般为网架网壳结构,也有钢索结构的。

什么是房屋混合结构

纠正下,房屋结构分类是木结构,石结构,混凝土结构,钢结构,砖混结构。而混凝土结构当中包括框架结构,筒体结构,剪力墙结构。混合结构就由两种以上的结构组成。你说的混合结构应该是框架结构和砖混结构,现在很多房屋下部修成框架,上部修成砖混结构

什么是混合结构、砖混结构?他们是不是一样的?

混合结构是指两种结构形式以上组合成的建筑结构型式,如组合使用砼结构、木结构、钢结构等。砖混结构是指建筑物中竖向承重的墙、柱等采用砖或砌块砌筑,柱、梁、楼板、屋面板等采用钢筋混凝土结构。参考资料:http://zhidao.b...

砼木混合结构体系(PEC)的构造形式和应用优势

装配式砼木混合结构(PEC)是集成装配式混凝土结构和装配式木结构材料的优势、协同作用形成的新型建筑体系,其以预制混凝土构件和预制非承重木骨架组合墙体实现建筑的多项功能。介绍上海电气研砼建筑科技集团2个项目的研发背景、砼木混合结构(PEC)的构造形式和在装配率、节能、低碳、经济效益等方面的优势,可对绿色建筑的发展起到借鉴作用。

工程概况

上海电气研砼常州研发基地实验楼建筑面积170㎡,主体采用预制混凝土框架结构,围护结构为木骨架组合墙体。其中,混凝土框架结构的预制构件有梁、柱、叠合楼板、楼梯;建筑围护系统(即外墙)和内隔墙均采用木骨架组合墙体。除梁柱节点和叠合楼板整浇层外,其余构件均在工厂内预制。

按上海市预制装配率计算细则计算,其预制装配率达92.7%(其中单体预制率67.7%,部品装配率23%,其他工业化技术装配率2%)。由于该实验楼工程初步研发成功,上海电气研砼科技集团及加拿大木业协会决定在上海电气研砼泰州基地进行商业性应用和结构体系的二次研发,使其各项性能指标更加完善。

泰兴研发中心设计目标为:

1.在施工过程中免去预制混凝土模板;

2.达到GB/T51350—2019《近零能耗建筑技术标准》规定的能耗指标;

3.实现工业化生产、装配化施工的建筑模式。

图1泰兴研发中心(效果图)

上海电气研砼江苏省设计、研发和培训中心(图1)位于江苏省泰兴市六圩港附近,该地区按GB50352—2005《民用建筑设计通则》属于夏热冬冷地区。建筑面积2330㎡,建筑高度9.35m,占地面积1185㎡,首层4.2m,2层4.0m。为国内首个落地的商业性装配整体式混凝土框架结构–预制非承重木骨架组合外墙混合结构体系项目。

结构形式

主体结构

本工程主体结构采用装配整体式框架结构体系。轴网设计为标准跨度9m,进深8m,无预制次梁,可减少楼板切割;预制预应力空心叠合楼板宽均为1.2m,跨度9m;预制柱均采用600mm×600mm标准方形柱,以减少模具种类。本工程采用预制柱、叠合梁、预制预应力空心叠合楼板、预制楼梯等工业化生产的建筑部件,预制率约为70%,装配率约为85%。

外围护结构

本工程外围护结构采用木骨架组合墙体。木骨架组合墙体是由耐火石膏板+木龙骨(内填保温棉)+外装饰面材料组成的轻质墙体材料(图2),符合现阶段中高端住宅、办公楼等建筑的使用需求。

图2木骨架墙体拆分示意

(a)构造1;(b)构造2

本工程主体采用装配式混凝土结构,外围护非承重墙采用木骨架组合墙体,图3为预制混凝土构件与木骨架墙体的组合示意。

图3预制混凝土构件与木骨架墙体的组合示意

混凝土木混合结构的基本构造与连接方式

预制混凝土构件的构造和连接

本工程下层现浇柱与上层预制柱之间通过全灌浆套筒连接,下层现浇柱钢筋绑扎时,将其位置依照深化设计给出的具体尺寸布置(图4)。上层预制柱在工厂加工时,按深化设计的尺寸定位,最后在现场吊装和灌浆。具体做法按G310-1~2《装配式混凝土结构连接节点构造图集》施工。

图4现浇柱与预制柱连接节点示意

预制梁柱连接分中间层和顶层连接2种方式,其主要区别在于预制柱钢筋的锚固形式,中间层预制柱通过灌浆套筒连接,顶层柱采用锚固端板形式连接(图5)。

图5预制梁柱连接做法示意

(a)中间层中间节点;(b)顶层节点

预制预应力空心楼板侧边与预制梁的连接构造如图6所示,通过上部现浇混凝土将建筑结构体系形成整体。预制预应力空心楼板端部与预制梁的连接构造如图7所示,预制梁采用花篮梁形式,采用这种处理方式的目的是节省板端的临时支撑设施。

图6预制预应力空心楼板侧边与预制梁的连接构造示意

图7预制预应力空心楼板端部与预制梁的连接构造示意

木骨架组合墙体构造和连接方式

采用木骨架组合墙体作为建筑外围护系统,其构造(由内至外)为:15mm厚耐火石膏板→SPF木龙骨(38mm×140mm),内填玻璃棉(A1级)→9.5mm厚OSB板→防水透气膜→顺水条→10mm厚水泥板。墙体总厚度190mm。

木骨架组合墙体由木骨架承受自身的竖向荷载和各种水平荷载,通过连接件将荷载传递到主体结构,作为混凝土框架结构中的非承重墙体。

木骨架墙体之间通过滑动卡扣(图8)进行连接,此种连接方式在施工现场操作便捷、安装迅速,体现了装配式建筑的基本理念与特征。

图8木骨架组合墙体连接示意

木骨架墙体与主体混凝土结构的连接

木骨架组合墙体与主体混凝土结构采用上下边连接,通过连接件连接木骨架组合墙体与主体混凝土楼板。该连接件不仅连接木骨架组合墙体和混凝土楼板,还可充当现浇层的模板。在混凝土叠合梁、板就位后即可安装连接件与木挡块并浇筑楼板。因浇筑完成后无需取出木挡块,可减少模板用量与施工工序,提高效率。在连接件外侧附上外保温、层级防水层等,可确保外围护系统的整体性、气密性并避免产生冷桥。

连接件与混凝土采用化学螺栓连接,连接件与木墙体采用木螺钉连接,施工快捷且质量可靠。

装配式混凝土木混合结构体系(PEC)的优势

工业化生产方式

1.将生产、安装、外饰、内装需求前置到设计阶段,根据图纸将墙体拆分成标准件,除极少数非标准件及零件外,所有构件均在工厂整体预制,现场安装,可减少现场切割、装修作业量。

2.有助于对建筑部件的质量控制和提升施工现场的洁净度。

3.预制构件在工厂加工不影响现场工期,可根据不同的天气条件调整车间设备,使室内工作环境舒适(图9)。

图9木骨架墙体加工环境

装配化安装方式

1.主体与墙体同步安装,利用外围护墙体做现浇楼板的外边模板,可减少模板用量,节省模板支拆时间,降低施工成本。

2.预制构件从工厂运至现场后堆放到现场划设的堆场。堆场存放1.5层的构件存货量,以方便安装调度。

3.预制构件的安装时间比湿作业(钢筋绑扎等)的时间消耗小,可节省工期。预制构件安装班组设置2~3人即可,可减少现场用工量。常州实验楼项目施工周期分5个阶段,总历时56d,其中主体结构及外围护系统施工仅用12d,预制木骨架组合墙体吊装仅用2h/层。5个阶段为:基础施工→主体结构及外围护系统(预制木骨架组合墙体)施工→屋面工程施工→外墙装饰及玻璃幕墙施工→内装施工。

本体系与传统现浇框架结合砌块体系施工周期比较见表1。

采用预制木骨架组合墙体施工周期为2d,而采用传统的砌块墙体施工周期为6d。

本工程施工采用活动脚手架,可减少固定脚手架占用的空间,提高施工灵活度;取消传统的内排架模式采用独立支撑,可减少钢管排架用量。施工过程如图10所示。

图10装配式混凝土木结构体系施工过程

(a)1层墙体调平,连接件安装,叠合板现浇段支模;(b)1层叠合板现浇段浇筑;(c)2层预制混凝土梁柱及叠合板吊装;(d)2层预制木骨架外墙吊装;(e)2层墙体调平,连接件安装;(f)屋面叠合板现浇段浇筑

节能性能

1.材料传热系数低

木结构的传热系数比混凝土和钢结构低。混凝土的传热系数是木材的12倍,钢材的传热系数是木材的410倍,蒸压轻质加气混凝土的传热系数是木材的1.5倍,砌砖体的传热系数是木材的4.2倍。

2.木骨架组合墙体气密性高

木骨架组合墙体中的防水透气膜又称呼吸纸,是具有防水透气性能的油纸或薄膜,可防止雨水从外侧渗透到木骨架墙体中。该防水层材料具有蒸气透过性,可使施工或使用阶段受潮的内部木材水分向外散发,保持木材干燥,延长使用寿命。

呼吸纸包裹整个建筑外墙,是保证建筑气密性的重要环节,使用呼吸纸可使建筑的换气次数指标N50达到1.5,满足我国GB/T51350—2019《近零能耗建筑技术标准》的要求。

3.墙体构件保温性能

通过组合构造,组合石膏板、墙骨柱、保温棉、墙面板、防水透气膜、顺水条、饰面板、饰面材料等材料组合,综合考虑门窗处的热桥和冷桥,使用计算软件PTemp得出预制木骨架组合墙体的平均传热系数为0.41W/(m2·K),比砌砖体的传热系数小。采用我国节能计算软件PKPM计算,组合墙体传热系数为0.32W/(m2·K),达到GB/T51350—2019《近零能耗建筑技术标准》的标准。这种墙体因具有较低的传热系数、良好的热工性能和木材自身的热惰性能,可降低冷桥效应,提高供暖和供冷设备的使用效率且降低能耗。

根据哈尔滨工业大学建筑节能技术研究所提供的2007—2008年采暖期检测报告,木结构单位采暖热能量比砖混结构建筑物节省45.4%。

利于环境保护

作为大自然中唯一可再生的建筑材料,木材生长过程中固化的碳比在生产和使用过程中释放的碳更多。北京工业大学材料学院环境材料与技术研究所的报告显示,建筑物用木材在生长、加工和运输过程的CO2排放分别为:–55862.4kg,12253.3kg,29895.6kg,建筑物总CO2排放量为–13713.5kg,其中负值表示固定(吸收)大气环境中的CO2,正值则为向环境排放的CO2。

研究还表明,在整个生命周期内,轻型钢结构建筑物总能耗最大,其次为混凝土结构,木结构建筑物的生命周期能耗最小。因此,主体结构采用预制混凝土,外围护结构采用非承重木骨架组合墙体,能在最大程度上体现绿色建筑“节能、节地、节水、节材和环境保护”的优势。

大面积预制混凝土构件和预制木结构的使用,可减少现场混凝土与水使用量,减少固体垃圾与污水的产生量,有效控制噪声污染,减少现场扬尘。预制木骨架组合墙体,具有绿色环保和可持续发展的优良特性,也适合建筑工业化的发展方向。

结束语

由于砼木混合结构体系(PEC)的预制构件在工厂制作,构件及材料的质量和尺度可精确控制,运至施工现场精准安装,能减少传统施工因质量问题导致工期延长现象。混合结构可发挥两种不同属性材料的各自优势,利用混凝土抗压强度高的优势和木材的低碳,可回收,自重轻,保温等特性,做到优势互补。

与其他源于矿产资源的材料相比,木材的突出优势在于其可再生性。现今世界上可利用的木材资源已发生重要变化,人工林资源正在替代天然林资源。从生物多样性和原材料资源角度考虑,人工林木材的优势更大。木材来源于大自然,只要利用有度就不会给自然造成破坏,相反还会使人类学会有序利用自然资源,使木材成为可持续利用的建筑材料,减少建筑对环境的破坏。在我国采用木质建材既符合国家建设生态住宅的产业政策,又顺应健康使用的环保理念。

由于砼木混合结构建筑(PEC),有利于保护环境和社会的可持续发展,必将越来越受到人们的关注和青睐,在建筑市场中将具有很强的竞争力。

END

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建筑结构丨钢结构住宅设计的几点总结,你都知道吗?

从设计角度分析钢结构住宅体系的特点,介绍异型钢柱住宅项目的设计思路。针对框架结构采用不同阻尼比、基础方案等问题进行数据对比分析;总结设计中常见问题注意事项;对设计标准提出不同意见。

一、钢结构住宅体系选择

从已建成的钢结构住宅来看,主要有:

1)薄壁型钢组合墙板形式;

2)纯框架形式;

3)框架支撑形式;

4)型钢混凝土组合形式;

5)钢框架-混凝土抗震墙形式等等。

这些结构形式各有特点,其中薄壁型钢组合墙板形式特别适宜定型产品,其体系是从墙板结构演变而来,即将薄壁型钢柱构件按大约600mm的间距布置形成竖向承重结构、型钢间设支撑系统以抵抗水平力,楼板根据竖向型钢的位置布置成密肋支撑结构,因上部结构为类墙板结构,其基础根据受力情况设成条形基础,对地基要求不高。薄壁型钢组合墙板住宅受密布结构的影响,对开间、门窗洞口、挑出构件尺寸均有一定限制。

后面几种形式可以满足多高层住宅设计要求,但从使用的角度都存在一个共同问题,即梁柱突出对住宅内部观感的影响。住宅相对于其它建筑有其特殊性,办公、厂房可以采用较为固定柱网,层高也较高,其梁柱所占空间给人的感观是适宜的,柱网规则有利于梁的布置。相反住宅是一个变化多端的产品,根据建筑的要求,很少布置出规则的柱网,房内开间相对较小、变化较多,不利于钢框架布置。由于钢材的特点,它在住宅中只能形成框架体系或桁架体系,可以说框架体系如果适用于普通住宅,钢框架必然有其大显身手的地方,普通框架结构不能解决住宅应用问题的话,常规钢框架体系在普通住宅中应用也有相似的弱点。

受短肢剪力墙结构的启发,在钢结构住宅设计中将钢柱设计成异型柱形式,以配合建筑变化的要求,图1是两种异型钢柱截面,根据建筑墙体厚度减去面层厚度来设定翼缘宽度,框架梁与异型钢柱各个方向的翼缘刚接,图2为相应的节点连接详图。

异型钢柱示意图

异型钢柱梁柱节点详图

某住宅项目三层样板间设计成异型钢柱纯框架结构,建筑采用砌块隔墙,建成后外部及室内观感均令人满意,与该住宅成品(混凝土剪力墙结构)实际效果一致,下图是样板间实景。

在工业厂房设计中经常采用异型钢柱,采用排架受力体系时,异型钢柱经常设计成双轴对称或主受力方向单轴对称,厂房纵向采用支撑系统抵抗纵向水平力,系杆、支撑构件多连接于异型柱弱轴形心轴上,这样在结构概念设计及采用杆系软件计算容易处理。住宅中应用异型钢柱与厂房设计还是有很大区别的,下图是厂房梁柱连接方式与住宅梁柱连接方式的简单比较,

可以看出在住宅中,梁柱的截面形心轴不在同一位置上,不符合常规设计理念,在采用杆系软件计算时无法解决偏轴问题。尽管如此,与短肢剪力墙结构相比,笔者认为异型柱是在原来较大的矩形框架柱截面或整片混凝土墙修改为的截面面积较小的异型截面,相应地也减少了截面特性,而异型钢柱是在一个工字钢截面上增加一个T型截面,相应地是增加了弱轴方向的截面特性,特别是将钢梁与钢柱弱轴的刚性连接节点转化为与柱翼缘连接,优于常见设计中工字钢柱在弱轴方向设外伸连接板的刚性连接,加强了工字钢柱弱轴稳定,对结构安全是很有利的。一般认为工字钢柱弱轴刚性连接不可靠,所以在很多构造手册上建议在弱轴采用铰接框架加支撑体系或者采用钢管柱设计方案,抗震规范“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。”规范中虽然没有明确说不可采用工字钢柱弱轴与钢梁刚接,但根据抗震规范节点抗震承载力验算要求,弱轴连接一般是无法满足相关条款要求的。异型工字钢柱相比箱形柱的节点加工容易、施工方便节约钢材,相比框架支撑体系减少了支撑部分的设置,从应用角度可灵活用于住宅墙体中,满足建筑师对住宅内无外露结构构件的要求。 

异型钢柱在结构分析中存在以下问题:

1)异型钢柱全截面受力情况分析,这里主要指在弱轴上增加T型构件,是否就相应的增加了这部分的截面特性,包括T型构件偏轴远近的影响,笔者认为钢柱类型不同,截面特性增加比例也会不同;

2)异型钢柱*部稳定性计算,这点可以参考规范中柱板件宽厚比进行控制;

3)梁柱节点与钢柱形心轴偏离时整体受力分析,采用普通杆系计算软件是不能解决这个问题的。理想的计算模型应该采用有限元整体建模方式进行内力分析,可以解决上述问题,但建模工作量太大了。

在设计中根据以下几个原则来确定柱截面:

1)按方钢管柱方案进行结构分析,根据计算应力比结果接近0.9的情况,选定框架梁截面尺寸,根据方钢管截面特性初选X,Y方向上工字钢截面,计算时不考虑腹板作用,初步确定异型柱截面;

2)按工字钢柱方案进行结构分析,异型柱T型构件布置方向,设柔性支撑代替异型柱中T型构件在工字钢弱轴上的刚度影响,按有侧移钢框架计算,调整异型钢柱中工字钢截面尺寸;完成后调整工字钢及柔性支撑布置方向,验算T型构件与工字钢腹板组成的工字钢截面尺寸;

3)根据上一步建立的模型,选取工字钢强轴所在的单榀框架进行抗震验算,只参考工字柱强轴应力计算结果,检验异型柱单向受力是否满足;

4)根据上述计算结果,手工核算梁柱节点处抗震承载能力,基础设计时考虑偏轴引起的附加弯矩;

5)以普通工字钢柱和方钢管柱按无支撑框架体系分别进行正常设计,其中钢梁按设计所选截面计算,根据合适的计算结果,统计钢柱用钢量以控制异型柱用钢量的上下限。

上述方法没有可依据的计算公式及条文,对偏轴引起的附加弯矩对整体的影响没有更多处理,这也是笔者只在二三层住宅设计中应用,没在更高的工程里使用异型钢柱的原因。笔者提出异型钢框架方案,希望得到大家的批评指正。

二、设计细节的问题

1、 整体计算时选取合适的结构阻尼比根据抗震规范要求,除专门规定外,建筑结构的阻尼比应取0.05,当阻尼比不等于0.05时,地震影响系数曲线应进行修正,钢结构相关阻尼比选取值见表1。

表1 不同结构阻尼比应用值

从表1中数据可以看出,不同的钢结构体系有不同的地震影响系数,如果在结构分析时错误选择阻尼比对设计结果会产生较大影响,其中钢管混凝土和钢-砼混合结构由于是两种材料共同作用,在选取阻尼比时,应根据两种材料应用比例综合考虑阻尼比,结构整体刚度越柔,阻尼比选值越低。

2、刚接柱脚设计

常见柱脚分埋入式、外包式、外露式。在住宅设计中多采用外露式,相比其它两种方式,其现场安装、定位方便。在设计时应注意,柱脚的刚度是靠底板的弹性变形或塑性变形来实现的,这就意味着整个结构变形包括钢结构本身变形及底板受拉变形后引起的整体变形,如在分析内力时视外露式为刚性柱脚,设计中要考虑层间位移角限值要有一定的富裕,同时应考虑底层钢柱弯矩反弯点下移引起的柱顶弯矩增大。

根据节点设计要求,为保证罕遇地震时不发生柱脚节点先于钢柱破坏,柱脚节点连接处的极限抗弯承载能力应大于1.2倍钢柱的全塑性受弯承载力(Wpnx·f)才可以,常见设计方法是根据柱脚反力来确定柱脚螺栓直径、连接焊缝,这样只能保证柱脚节点在多遇地震作用下具有一定强度而不破坏,而柱脚弯矩设计值所需截面抵抗模量一般小于钢柱本身截面抵抗模量(Wx),以H628X260X10X14工字钢为例,1.2·Wpnx/Wx=1.36倍,外露式很难保证这项设计要求。而采用其它两种柱脚方式在转递钢柱内力时很容易满足前项要求,设计中传力明确、计算容易、构造简单、节省钢材。

插入式柱脚构造相比埋入式更简单,大部分书籍认为可靠性不如埋入式,建议用于单层钢结构厂房,不适合高层建筑钢结构。笔者认为在多层建筑钢结构可以采用,因为在许多工业项目中,单层厂房层高多在10~30m,厂房内设多台吊车及大量检修平台,单柱荷载及地震作用往往大于普通住宅的情况,多层住宅柱脚在概念设计和计算设计都满足规范要求的情况下,采用插入式是没有问题的。新钢结构规范也增加了插入式柱脚的设计和构造规定。

3、楼板设计

楼板有预制楼板、现浇楼板、组合楼板等。采用预制楼板时应考虑预制板由于温度变化、荷载分布等原因,造成楼板接缝处开裂形成的单侧翼缘附加弯矩影响,即钢梁平面内整体抗弯应力与翼缘平面外抗弯应力双向组合后要满足折算应力限值,有些项目将楼板搁置在下翼缘上尤其要注意这个问题。压型钢板组合楼盖在钢结构住宅中应用很多,整体分析时要考虑组合板的各向异性对框架梁的影响,包括根据楼板设置情况确定连续板或简支板、传力路径是单向还是双向、组合钢梁是按强边还是弱边组合造成的刚度差异;楼板设计时要避免集中单向布置楼板,使结构体系形成横向或纵向承重,做到合理布置组合楼板,尽量形成双向承重结构。

4、梁柱刚性连接设计

梁柱间刚性连接计算可按常用设计法或全截面受弯设计法进行,当钢梁翼缘的抗弯承载力大于整个截面承载力的70%时,可采用常用设计法进行设计,小于70%时,应采用全截面抗弯设计法,在住宅设计中,钢梁多属于前者,常用设计法计算原则为翼缘和腹板分别承担弯矩和剪力,普遍认为计算容易,结果偏于安全。事实上根据多高层房屋钢结构梁柱刚性连接节点的抗震设计和多高层房屋钢结构梁柱刚性节点的设计,不做任何处理的将钢梁与钢柱进行栓焊等强连接是很难达到强节点弱杆件的设计要求,对加强式节点设计有设计及构造详细说明,具体做法主要有三种方式:梁端翼缘加焊楔形盖板、梁端底部加腋、犬骨式连接。通过笔者在实际应用后认为,三者都存在增加施工难度的问题。第四种方式:梁端翼缘加宽方式,但在标准图集中不作为主推形式介绍,当建筑对梁宽没有要求的情况下,这种连接方式最为实用、便捷。

三、设计标准的问题

1、“轻型”钢结构概念问题

近年来因“轻型门式刚架房屋”二字的出现,在许多设计人包括结构设计人员的头脑中形成一种轻(质量)钢材概念,一遇到附属建筑设施或看似不重要的结构时就提出用“轻钢”来解决,却不注重该部分对主体结构的效应分析,事实上结构概念设计时应清楚,“轻型”实际上是指结构承受相对较轻的荷载,住宅设计中不会因为采用钢结构而减少荷载使用标准,结构体系无论采用钢还是混凝土,构件效应分析是没有原则上区别的。

2、多高层钢结构设计区别

根据规范有关条文,包括钢结构抗震调整系数,框架柱长细比,框架构件宽厚比等控制条款,均以12层作为区分点,因此可以理解为高层钢结构是指12层以上的建筑物。高规中高层是指10层及10层以上或房屋高度超过28m的建筑,这其中包括混合结构,再参考国外部分国家高层起始高度多设在25~30米或8至11层。由此看来我国的多层钢结构适用范围要高于普通结构,也高于国外标准。多高层钢结构不仅构造不同,相关抗震调系数也不同,限值差别太大,在前面表1已说明,笔者认为此区分过于宽泛,举例说明一下:层高平均4m,12层建筑物高度48米,是高规中28米限值的1.7倍,这就产生下面的问题,在混合结构中,混凝土结构应按高规构造设计,钢结构可以按多层构造设计,执行了两种标准。

3、《钢结构设计规范》

对住宅结构设计指导作用不大新版规范延续了工业建筑钢结构设计指导思想,例如在变形允许值按厂房构件进行分类,对民用建筑构件不做细分;温度区段设置要求以排架结构方式进行划分而不考虑纵横向承重体系、钢混组合结构的特点来区分,特别是强制性条文第8.1.4条“结构应根据其形式、组成和荷载的不同情况,设置可靠的支撑系统。在建筑物的每一个温度区段或分区建设的区端中,应分别设置独立的空间稳定的支撑系统。”从文字上理解,钢结构不应该采用无支撑的纯框架结构,这显然与实际应用不符,设置支撑与否应以结构设计需要来确定,根据条文说明也可以知道这是一个原则规定,但作为强制性条文,必须严格执行值得商榷,民用建筑在使用要求上不同于工业建筑,包括一些结构体系也存在差异,应区别对待。

相比其他规范不断完善抗震部分内容,新版只在总则中提到应符合相关抗震规范的规定,似乎抗震设计在钢结构中并不重要,实际上在北岭和阪神地震后,国外开始纷纷重视钢结构抗震设计的研究,国内也有很多文章介绍,应该有很多成果可以总结成文的。我国抗震规范规定应根据抗震设防烈度采取不同的抗震措施,而钢结构抗震要求却没有任何区别也是不妥的。

四、设计钢结构住宅应尊重住宅使用的根本要求

钢结构住宅是今后发展的一个重要方向,但钢结构仅仅是建筑中承重体系、服务部分,它不是建筑使用中的主要成分,钢结构住宅设计首先要遵循住宅建筑设计的一般原则,然后才是发挥钢结构的优势,单纯突出钢结构而不考虑生活的舒适性、不能满足人文要求的钢结构住宅项目是没有市场的。对于钢结构住宅不能因为要推广钢材在建筑中的应用而简单、强行在住宅结构中使用,这样作对推广钢结构住宅没有实际意义。相对而言公建、体育场馆、工业厂房等是钢结构在建筑中最能发挥其特长的领域,近年来,我们已经深刻感觉到这种应用变化。

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练好简单的结构,混合结构就水到渠成了

整理 | 代湾王三    出品  | 少愚工作室

更新  |  早上8:30,记得有空看看

中国汉字比较复杂,变化也多,很难有固定的程式和方法。

每一个字的写法都有区别,就是同一个字也是千变万化,结构的分类只能从体势上大约区分而已。

今天,老三就分享最后一个具有代表性的汉字结构:混合结构。

混合结构的特点和写法

混合结构,是指两个或两个以上结构组成的汉字形式。

这类字笔画比较多,一般由左右、上下、挑戈等组成,如赢、器、感、露、载、琶、疑等字。

这种类型的字笔画比较多,笔画不宜粗,穿插要紧凑,防止写得过大,要严密、稳重、有势有力。

关于混合结构的写法,说来复杂也复杂,说简单也简单,为啥?

因为混合结构基本上就是前面几个结构的组合,再加上各个部分的合理布*,力求做到均衡、合理、紧凑,穿插和谐、顾盼有姿。

因此,大家还是一步一个脚印地,依照字帖范本,耐心将前面那些简单的结构各个击破,同时不断琢磨,不断总结经验,一通百通。

结 语

有朋友在后台给老三留言:老三,你分享的这些东西理论性太强,不实在,虚!

的确是这样。老三在这里分享,感觉有点类似初高中老师们,在黑板上吧啦吧啦地啰嗦。下面一堆同学听得云里雾里,昏昏欲睡的。

然而,等到了考场上,那些理论性的东西派上了用场时,同学们才感慨书到用时方恨少。

孔子说过:学而不思则罔,思而不学则殆。

老三在这里吧啦吧啦地啰嗦,倒没苛求大家能看了就收获满满,而是仅仅希望大家在空余时间,拿起笔杆在纸上练起来。

等练到某些笔画、偏旁、结构或者某个字遇到困境时,大家脑海里能想起老三分享的只言片语,能激发大家的灵感——这对于老三来说,就已经足够了。

练字跟做学问一样,前期是一件十分枯燥的事。我们需要在这个过程中锻炼自己的心志和情绪,打好基本功,尽快地入门。

等真正入了门,看着一个个秀美俊雅或锋芒毕露的汉字在自己笔下展现,成就感和愉悦感会让你醺醺然地沉浸其中,不知觉地写上一页又一页,不知疲倦的——老三真的很期待大家也能体验到那种妙趣。

老三也相信,随着练字时间和数量的增加,大家一定能写出至少自己看着赏心悦目的字儿来。

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