钢结构住宅体系及性能研究

崔文杰

(中机十院国际工程有限公司，北京 100083)

钢结构住宅在我国是一种新兴的住宅建筑形式，具有施工简便、工期短、投资回报快、结构抗震性能好等优点，很好地符合了我国住宅产业化的发展方向，有着巨大的发展潜力。本文针对钢结构住宅框架结构的综合性能进行了初步探讨，并分析比较了几种不同结构形式的优缺点，以期对工程实际有所裨益。

1 结构性能研究

钢结构住宅可采用的结构形式包括框架结构、框支结构、框架—核心筒体系、轻钢龙骨结构以及交错桁架体系等。其中框架结构传力明确、构造简单，在多层、小高层或高层中均可采用，是最基本的结构体系。本文从多层及小高层两个方面对钢结构框架体系进行讨论，通过大量的计算数据分析了梁柱截面变化对结构侧移的影响效果，以及结构最大侧移、层高、跨距与单位耗钢量之间的变化关系。在我国，钢结构住宅的主流及以后的发展方向是多层及小高层住宅，一般都属于平面板式结构，其长、宽及高度都符合一定的范围。根据这些建筑特点，本文首先确定多层及小高层结构的长度、宽度及楼高，其中多层结构长40 m，宽12 m，楼高取22 m;而小高层的长度为48 m，宽度14.4 m，楼高36 m。在此基础上通过改变层数和长度方向的跨数来实现结构跨距、层高的变化。同时在各种跨距、层高情况下又配合有梁柱截面的变化，共有1万余种组合。整个计算分析过程采用ANSYS-APDL语言编程完成，梁、柱用单元Beam188进行模拟，可设置截面，楼板用Shell63单元模拟。……