鋼結構住宅結構 形成主要的抗側力結構,而外周的框架則采用鋼框架,這種結構體系將鋼材的強度高、重量輕、施工速度快和混凝土的抗壓強度高、防火性能好、抗側剛度大的特點有機地結合起來,外周梁柱連接一般采用剛性連接,而樓面鋼梁與混凝土墻則采用鉸結,由于混凝土承擔了絕大部分的水平力,故而混合結構的位移控制指標可參照鋼筋混凝土結構采用,但框架部分承擔的地震力不得小于結構底部剪力的20%和樓層最大剪力的1.8倍二者的較小值,在大多數情況下,后者往往起控制作用,這種體系的住宅平面上應限制無剪力墻部分框架的長度,否則樓面無限剛的假定將很難滿足。這種的受力特點為結構整體破壞屬于彎剪型,結構破壞主要集中于混凝土芯筒,特別是結構下部的混凝土筒體四角,對這部位應予加強,保證筒體的延性,此外鋼梁與混凝土墻體的連接部位受力復雜,也是最易遭受破壞的地方,該節點應保證能承受鋼梁可能出現的軸向力。這種體系的不足之處為芯筒為混凝土,重量減少不是很多,現場澆搗混凝土的工作量仍然較大。從建筑平面布置的角度來看,柱子一般布置在陽臺或轉角部件,以利于住戶的裝修處理。 對于多層及小高層建筑,可以建筑的外墻,結合門窗位置雙向交叉支撐,支撐采用角鋼、槽鋼成圓鋼,可按拉桿設計,而且在輕鋼住宅結構中,支撐也不一定必須從下到上同一位置設置,也可跳格布置,其目的主要是為了增加結構的剛度,對于外墻開有門窗時,也可在窗臺高度范圍內布置,形成類似周邊帶狀桁架的結構形式,對結構整體剛度進行加強。對高層住宅,可選擇山墻和內墻布置中心支撐或偏心支撐,值得注意的是,當采用單斜柱體系時,應設置不同傾斜方向的兩組單斜桿,以抵抗雙向地震作用,在節點方面,若支撐足以承受建筑物的全部側向力作用,則梁柱可部分或全部做成剛接。 在高烈度地區,如果柱子比較細長,則大多采用偏心框架體系,在小震或中等烈度地表作用下剛度足以承受側向水平力,在強震作用下又具有很好的延性和耗能能力。支撐框架在水平力作用下,類似于豎向懸臂桁架,柱子像弦桿一樣承擔外部荷載產生的彎矩,斜支撐和梁如同腹桿承受水平力,腹桿承擔水平剪力,弦桿的軸向變形對框架側向變形的影響使結構產生"彎曲"的形狀,而腹桿的變形對框架側向變形的影響使結構產生"剪切"的形狀,最終形成的側向變形形狀是彎、剪兩種曲線效果的組合,彎、剪效果的相對大小,主要取決了耗能支撐的剛度,一般在均衡的低層支撐結構中,剪切變形最為重要,有時它基本決定了結構的側向變形,因此這種結構的底層層間變形較大;在中高層結構中,柱子中較大的軸向力和變形以及二者沿高度的大量積累使彎曲變形占主導地位,在高寬比大于8的單對角支撐區格中,全部水平位移的60%~70%通常是彎曲變形引起的,因此這種結構的頂端或接近頂端的層間變形最大,據此認為,對于剪切型的低層結構,應注意在結構的底部設置耗能支撐;對于彎曲型的中高層結構,不能忽視在結構的頂部設置耗能支撐,支撐布置時,不得采用支撐點在柱中的K形支撐,同時對支撐構件應控制其軸壓比,7度時一般不得大與 /fy。如果作為住宅結構層高較低,構件節間尺寸較小,導致支撐構件及節點數量均較多,而且傳力路線較長,抗側效果差,支撐結構體系也可考慮采用跨層支撐。 錯列桁架結構體系產生于20世紀60年代,由美國麻省理工學院首先提出,并成功用于多個公寓及旅館建筑中。該體系是由房屋外側的柱子和跨度等于房屋寬度的桁架組成,桁架高度等于層高,在相鄰柱上為上下層交錯布置,樓板一端擱置在桁架的上弦,另一端擱置在相鄰桁架的下弦。由于兩開間布置一榀桁架,且中間無柱子,所以非常適合住宅、旅館建筑各單元的靈活布置要求。