【正文】 1/1041X方向最大值層間位移角1/861工況2: Y方向地震作用下的樓層最大位移Floor Tower Jmax Max（Y） Ave一(Y) Ratio(Y) h JmaxD MaxDy AveDy RatioDy MaxDy/h6 1 215 3600215 1/12425 1 176 3600176 1/7814 1 137 3600137 1/6133 1 98 3600 98 1/5232 1 59 3600 59 1/4671 1 16 4200 16 1/510Y方向最大值層間位移角:1/467工況3:X方向風(fēng)荷載作用下的樓層最大位移Floor Tower Jmax Max（X） Ave一(x) Ratio(X) h JmaxD MaxDx AveDx RatioDx MaxDx/h6 1 244 3600244 1/23515 1 205 3600205 1/15444 1 166 3600166 1/11833 1 127 3600 127 1/9882 1 88 3600 88 1/8781 1 49 4200 49 1/927X方向最大值層間位移角:1/878工況4:Y方向風(fēng)荷載作用下的樓層最大位移Floor Tower Jmax Max（Y） Ave一(Y) Ratio(Y) h JmaxD MaxDy AveDy RatioDy MaxDy/h6 1 211 3600211 1/40155 1 172 3600172 1/23144 1 133 3600133 1/16783 1 94 3600 94 1/13482 1 55 3600 55 1/11541 1 16 4200 16 1/1217Y方向最大值層間位移角:1/1154標(biāo)準(zhǔn)層鋼構(gòu)件應(yīng)力比簡圖詳見圖3一2。AveDx，AveDy一x，Y方向的平均層間位移:Ratio(X), Ratio(Y)一最大位移與層平均位移的比值。h一層高。Floor Tower Fy vy(分塔剪重比)(整層剪重比) My staticFy (KN) (KN) (KNm) (KN)6 1 (%)(%) 5 1 (%)(%) 4 1 (%)(%) 3 1 (%)(%) 2 1 (%)(%) 1 1 (%)(%) (5) 層位移和頂點(diǎn)位移:注:Floo層號。Fy— Y向地震作用下結(jié)構(gòu)的地震反應(yīng)力。Mx— X向地震作用下結(jié)構(gòu)的彎矩。圖3一1 Ⅰ區(qū)二層結(jié)構(gòu)布置圖 計算結(jié)果圖3一2 Ⅰ區(qū)二層鋼構(gòu)件應(yīng)力比簡圖 (1)考慮扭轉(zhuǎn)耦聯(lián)時的振動周期(秒)、X，Y方向的平動系數(shù)、扭轉(zhuǎn)系數(shù)為:振型號 周期 轉(zhuǎn)角 平動系數(shù)(X+Y) 扭轉(zhuǎn)系數(shù)1 (+) 2 (+) 3 (+) 4 (+) 5 (+) 6 (+) 7 (+) 8 (+)) 9 (+) 地震作用最大的方向=(度)(2)風(fēng)荷載計算結(jié)果:層號 塔號 風(fēng)荷載X 剪力X 傾覆彎矩X 風(fēng)荷載Y 剪力Y 傾覆彎矩Y6 1 5 1 4 1 3 1 822，7 2 1 1 1 (3)各層X方向的作用力(CQC):注: Floor層號。之所以沒有進(jìn)行彎距調(diào)幅是因為而鋼結(jié)構(gòu)是一個彈性材料，其強(qiáng)度更高，與混凝土不同，一般來講強(qiáng)度問題在穩(wěn)定問題之后，其按照彈性進(jìn)行的內(nèi)力分析與實際接近，因此不用調(diào)幅。(4)框架抗震等級三級。考慮扭轉(zhuǎn)禍聯(lián)。教室內(nèi)主梁作加腋處理，加腋部分為H1000x250x10xl4。本章通過論述，以結(jié)構(gòu)設(shè)計流程的順序，分別從結(jié)構(gòu)體型選型、樓板結(jié)構(gòu)選型、鋼結(jié)構(gòu)防火處理等方面對廣東某學(xué)院鋼結(jié)構(gòu)教學(xué)樓進(jìn)行設(shè)計和技術(shù)性分析。鋼結(jié)構(gòu)防火保護(hù)構(gòu)造作法應(yīng)合理、堅固、經(jīng)濟(jì)、易于施工，并利于裝修。所謂屏蔽是將不加保護(hù)的鋼結(jié)構(gòu)包藏在耐火材料構(gòu)成的墻體或頂棚內(nèi)。表2一4鋼構(gòu)件不同防火措施比較[9]外包法膨脹型防火材料墻體屏蔽實體外包板材外包混凝土外包鋼絲網(wǎng)抹灰外包防火石膏板外包薄型厚型價格1520元/m23040元/m260150元/m275100元/m25070元/m2幾乎不增加造價外觀無法體現(xiàn)結(jié)構(gòu)特征表面粗糙需另加處理無法體現(xiàn)結(jié)構(gòu)特征較好體現(xiàn)結(jié)構(gòu)特征，表面美觀較好體現(xiàn)結(jié)構(gòu)特征，表面粗糙結(jié)構(gòu)被墻體掩藏施工狀況濕作業(yè)效率低濕作業(yè)效率低裝配式施工方便涂刷施工方便噴涂施工方便等同于墻體施工占用戶內(nèi)面積外包層厚度至少100mm，占用較多面積外包層厚度至少50mm，占用較多面積占用較多面積幾乎不占戶內(nèi)面積，25mm厚幾乎不占戶內(nèi)面積，23cm厚墻體占用空間大耐火極限標(biāo)準(zhǔn)不同厚度滿足不同要求不同種類及板厚能滿足不同要求不同厚度滿足不同要求以墻體耐火極限為準(zhǔn)(3)充水法。~3cm，耐火極限可達(dá)2~3小時。最常用的實體外包法是將現(xiàn)澆混凝土澆灌于臨時模板中以封閉鋼柱鋼梁。主動防火措施包括防火分區(qū)、疏散通道、火警裝置、自動滅火裝置等，這些在防火規(guī)范中己有詳細(xì)規(guī)定，這里不再贅述。鋼結(jié)構(gòu)雖然為非燃燒體，但未加防一火保護(hù)的鋼柱、鋼梁、 小時應(yīng)采用防火保護(hù)措施，分別滿足規(guī)范規(guī)定的耐火極限要求。(3)滅火救援難度大，未經(jīng)防火保護(hù)的鋼結(jié)構(gòu)耐火極限只有巧分鐘，一旦產(chǎn)生火警— 報警— 消防力量到場，火場已經(jīng)成災(zāi)，不利于初期滅火，而產(chǎn)生的大量的熱量和煙霧，又不利于消防人員深入內(nèi)部去堵截，只能采取外圍水槍噴灑降溫。（1）火勢發(fā)展快、蔓延迅速。鋼結(jié)構(gòu)建筑的火災(zāi)危險性鋼結(jié)構(gòu)雖然是不燃燒體，但其材料化學(xué)特性決定了鋼材不耐火、不抗燒，極易導(dǎo)熱。SP預(yù)應(yīng)力空心板樓蓋也有一些不足之處:(1)跨度大，運(yùn)輸和吊裝的難度也較普通的預(yù)應(yīng)力圓孔板大，容易造成意外損壞。其表而平整度誤差能控制在2毫米以內(nèi)，長寬誤差也都均能控制在3毫米以內(nèi)。(2)任意切割，不受建筑模數(shù)限制。 SP預(yù)應(yīng)力空心板樓蓋，又可作墻板，能很好地滿足房屋的建筑和結(jié)構(gòu)的要求。(3)壓型鋼板目前還沒有國家標(biāo)準(zhǔn)，每個生產(chǎn)廠商都有各自的一套技術(shù)資料，給設(shè)計人員帶來不便[18]。(2)壓型鋼板的四槽內(nèi)鋪設(shè)通訊、電力、通風(fēng)、采暖等管線，吊頂方便.(3)壓型鋼板便于運(yùn)輸、堆放，安裝方便，不需拆卸，火災(zāi)危險性小。金屬板只是用來充當(dāng)混凝土成型的模板，此種板在抵抗活荷載作用時被認(rèn)為是一種無效的形式。壓型金屬板不僅僅充當(dāng)混凝土樓板成形的永久模板，而且在混凝土硬化以后它還抵抗板的正彎距。在氣溫高的地區(qū)，由于溫度的升高會造成暴露在空氣中的鋼材的溫度拉伸大于混凝土。(3)混凝土澆筑完成后，不能及時為后續(xù)工作提供條件。 (3)和鋼梁共同工作，形成組合梁，可減小梁截面的高度。樓蓋的選型是否得當(dāng)，布置是否合理，不但關(guān)系到結(jié)構(gòu)受力的好壞，而且對結(jié)構(gòu)是否正常使用、造價高低、室內(nèi)景觀效果以及施工是否方便有著十分重要的影響。其次，在內(nèi)部設(shè)計因素方面，本案例為6層建筑，層數(shù)不高，體形規(guī)整，平面不復(fù)雜，立面不存在結(jié)構(gòu)突變，適宜采用框架體系。表 22 鋼結(jié)構(gòu)房屋適用的最大高寬比 (m)[10]抗震設(shè)防烈度7度8度9度最大高寬比本案例的結(jié)構(gòu)體系選用首先，在外部投資因素方面，由于甲方廣東某學(xué)院為民辦學(xué)院，教學(xué)樓需在開學(xué)前交付使用，要求有效地控制工程造價、施工工期，并且要求建筑物立面美觀、內(nèi)部使用空間充分。應(yīng)避免因部分結(jié)構(gòu)或構(gòu)件破壞而導(dǎo)致整體結(jié)構(gòu)喪失抗震能力或?qū)χ亓奢d的承載能力。鋼結(jié)構(gòu)一般在工廠制造，現(xiàn)場安裝，施工工期短，而混凝土抗側(cè)結(jié)構(gòu)需要現(xiàn)場澆筑，施工周期長。(4)工程造價，也是影響結(jié)構(gòu)體系選用的一個重要因素。例如，門窗或開間的設(shè)置與支撐體系發(fā)生沖突時，可能轉(zhuǎn)為采用其他結(jié)構(gòu)體系。建筑平面簡單時，風(fēng)荷載體形系數(shù)小，水平荷載作用下也不易發(fā)生扭轉(zhuǎn)振動，需要的抗側(cè)剛度就低。設(shè)防等級較高時，宜優(yōu)先考慮框架一支撐體系，抗側(cè)效果明顯且構(gòu)造簡單。以上所列鋼結(jié)構(gòu)體系的幾種類型，各有優(yōu)缺點(diǎn)，具體應(yīng)用要根據(jù)實際情況，綜合比較，主要應(yīng)考慮以下幾個方面的因素，并做到技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、安全適用和確保質(zhì)量。結(jié)構(gòu)方案盡可能節(jié)約鋼材，減輕鋼結(jié)構(gòu)重量。其主要缺點(diǎn)在于: 桁架不利于門窗布置及人流安排?？梢酝ㄟ^對桁架起拱的方式來顯著減小這種彎曲應(yīng)力，相當(dāng)于對柱子預(yù)施荷載:另一種可采用的方法是提供一種槽型下弦連接件，在施加恒載后擰緊或者焊接此連接件[12]。為了提供額外的強(qiáng)度和剛度，通常對外圍柱子加以調(diào)整以使強(qiáng)軸協(xié)助抵抗延縱向的側(cè)向荷