【正文】 還貸時(shí)間，減少貸款利息，而且提前收到投資回報(bào)。近年來我國鋼與鋼材的產(chǎn)量、品種、規(guī)格增長迅速，價(jià)格下降，原來鋼產(chǎn)量和價(jià)格對建筑鋼結(jié)構(gòu)使用造成的阻力己不復(fù)存在。為了我國鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)業(yè)的自主開發(fā)和國產(chǎn)化道路，有必要對鋼結(jié)構(gòu)體系的這些關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行研究。輕鋼結(jié)構(gòu)已成為發(fā)達(dá)國家的主要建筑結(jié)構(gòu)形式。目前，世界上已建有幾個(gè)純鋼結(jié)構(gòu)建筑為世界上最高的超高層建筑。但這一時(shí)期的行業(yè)規(guī)范有了實(shí)質(zhì)性的進(jìn)展，獨(dú)立編制了《彎曲薄壁型鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范草案》(1969)、《鋼結(jié)構(gòu)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》(GBJ18一66) 和《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范》(TJ17一74)，標(biāo)志著我國的鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)己走上了獨(dú)立發(fā)展的道路.20世紀(jì)80年代，我國東部沿海地區(qū)引進(jìn)國外現(xiàn)代鋼結(jié)構(gòu)建筑技術(shù)，如上海寶山鋼鐵廠(105萬m2)、山東石橫火力發(fā)電廠等，促進(jìn)了各種鋼結(jié)構(gòu)廠房的建成，深圳、北京、上海各地也興建了一些高層鋼結(jié)構(gòu)建筑，如深圳發(fā)展中心大廈(高165m，是我國第一棟超過100m的鋼結(jié)構(gòu)高層建筑)、北京京廣大廈(高208m)，在民用建筑中仍然為空白。本文在研究中選取了廣東某學(xué)院1號教學(xué)樓1區(qū)作為案例，通過結(jié)構(gòu)體系選型、樓板體系選型、鋼結(jié)構(gòu)防火處理、結(jié)構(gòu)布置等方面進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和技術(shù)分析，并與混凝土結(jié)構(gòu)體系分別在技術(shù)和綜合經(jīng)濟(jì)效果方面進(jìn)行比較分析。建筑場地屬于中軟場地土，場地土類別為Ⅱ類，中砂層屬可液化砂土層。而設(shè)計(jì)技術(shù)的現(xiàn)代化更能使結(jié)構(gòu)工程師對建筑鋼結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)優(yōu)化設(shè)計(jì)，將材料性能與結(jié)構(gòu)體系中力的分布和構(gòu)件的變形有機(jī)地結(jié)合起來，真正實(shí)現(xiàn)基于性能的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[8]。墻體和樓板密集的薄壁鋼骨(通常龍骨間距400mm)形成整體受力的基本框架體系，墻體龍骨厚度100~15Omm，樓面龍骨的高度一般為300mm高，這樣墻體和樓面的中空空間可為住宅中布置管網(wǎng)提供方便。多層建筑一般適宜采用空間(梁、柱)結(jié)構(gòu)體系。變形性質(zhì)水平荷載下框架的側(cè)移△之中，由梁、柱軸向變形引起的側(cè)移分量所占比例較小，由梁、柱彎曲和剪切變形引起的側(cè)移分量、所占比例較大，所以框架仍屬于彎曲桿系。此外，還有力矩分配法、迭代法等。一般說來，水平地震作用的計(jì)算都采用振型分解反應(yīng)譜法，而對于高度不超過40m、以剪切變形為主且質(zhì)量和剛度沿高度分布比較均勻的結(jié)構(gòu)，以及近似于單質(zhì)點(diǎn)體系的結(jié)構(gòu)，可采用底部剪力法等簡化算法。支撐斜桿兩端與框架梁、柱的連接盡管在結(jié)構(gòu)計(jì)算簡圖中假定為鉸接，但實(shí)際構(gòu)造仍多采用剛性連接，少數(shù)工程(上海金茂大廈等)也有采用鋼銷連接的鉸接構(gòu)造。中心支撐抗彎框架在相同的用鋼量下，比抗彎框架能更經(jīng)濟(jì)地提供較大的強(qiáng)度和剛度。支撐的屈曲會(huì)引起柱中很大的剪力和彎距。八字形支撐上端形成消能梁段(圖2一2b)。鋼混組合結(jié)構(gòu)是指鋼框架和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)混合使用的鋼結(jié)構(gòu)類型.結(jié)構(gòu)簡介鋼管混凝土結(jié)構(gòu)指結(jié)構(gòu)梁柱及支撐采用圓型或方型的鋼管。(3)延性好。1995年日本阪神地震，鋼筋混凝土高樓破壞率高、破壞程度嚴(yán)重。當(dāng)建筑的樓層平面采用核心式建筑布置方案，沿樓面中心部位的服務(wù)型面積周邊設(shè)置鋼筋混凝土墻體所形成的核心筒，是一個(gè)立體構(gòu)件，在各個(gè)方向都具有較大的抗推剛度。且混凝土筒體與鋼框架的連接較為復(fù)雜，施工進(jìn)度不匹配，施工精度要求較高[15]。桁架在外柱之間跨越大約60ft()的跨度，從而可得到很大的無柱內(nèi)部空間。橫向的水平力經(jīng)由樓板的蒙皮板作用()傳遞到桁架上弦。雖然交錯(cuò)桁架體系主要由桁架桿件的軸向力抵抗重力及水平力，但必須對外圍柱子中由于重力荷載作用下桁架變形而產(chǎn)生的彎曲應(yīng)力加以考慮。結(jié)構(gòu)應(yīng)符合建筑物的使用要求，有良好的耐久性。對于層數(shù)不多、設(shè)防等級不高的房屋，應(yīng)優(yōu)先采用框架體系。某些建筑要求，對結(jié)構(gòu)體系的選擇也有影響。(5)施工條件。對于鋼結(jié)構(gòu)民用房屋，其最大高寬比不宜超過表2一2的規(guī)定。樓蓋是水平承重結(jié)構(gòu)，是多層建筑的重要組成部分，樓蓋不但將其自身荷載傳遞給豎向承重結(jié)構(gòu)，而且與豎向承重結(jié)構(gòu)一起形成建筑空間承重骨架，共同抵抗荷載等各種作用。(2)它需要傳統(tǒng)的模板支撐系統(tǒng)，阻礙下部交通，支模拆模比較繁瑣。分類：(1)組合樓板。在鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，采用壓型鋼板與混凝土組合樓蓋具有多項(xiàng)優(yōu)點(diǎn):(1)合理的設(shè)計(jì)后，可不設(shè)施工專業(yè)的模板系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)多層同時(shí)施工作業(yè)，大大加快施工進(jìn)度。所產(chǎn)生的剪應(yīng)力通?？捎商畛浠炷梁蛪盒徒饘侔宓墓餐饔脕沓袚?dān)，[12]。由于該板材為機(jī)械成形，表面平整，外形美觀。由于考慮施工工藝簡單、取材方便、造價(jià)低廉等為樓板選擇的主要因素，所以選擇了現(xiàn)澆整體混凝土樓板體系。鋼結(jié)構(gòu)建筑多為人員密集場所，在火災(zāi)情況下，極易因慌亂而導(dǎo)致盲目的疏散，從而引起群死群傷。 防火保護(hù)的主要方法 鋼結(jié)構(gòu)的防火措施可分為被動(dòng)和主動(dòng)兩種方式?，F(xiàn)在市場上開發(fā)了較多品種的膨脹型防火涂料，這些材料在受熱時(shí)會(huì)發(fā)泡膨脹，在鋼材外形成一層適當(dāng)厚度的保護(hù)層，從而延長承重構(gòu)件的耐火極限。(4)屏蔽。在本案例中，非裸露在外的鋼結(jié)構(gòu)柱采用了在柱外沿砌墻屏蔽的防火措施，而鋼梁和裸露室外的鋼柱則采用了涂防火涂料的方法防火。(2) 內(nèi)力分析時(shí)考慮模擬施工方法2。(7)。Vx—X向地震作用下結(jié)構(gòu)的樓層剪力。staticFy— 靜力法Y向的地震力。MaxDx，MaxDy一x，Y方向的最大層間位移。計(jì)算結(jié)果如下:(1) 考慮扭轉(zhuǎn)耦聯(lián)時(shí)的振動(dòng)周期(秒)、x，y方向的平動(dòng)系數(shù)、扭轉(zhuǎn)系數(shù)為:振型號 周期 轉(zhuǎn)角 平動(dòng)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(jì)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 2 1 1 1 (3)各層X方向的作用力(CQC):Floor Tower Fx vx(分塔剪重比)(整層剪重比) Mx staticFx (KN) (KN) (KNm) (KN)6 1 (%)(%) 5 1 (%)(%) 4 1 (%)(%) 3 1 (%)(%) 2 1 (%)(%) 1 1 (%)(%) (4)各層Y方向的作用力(CQC):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:工況1:X方向地震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 1/21525 1 205 3600205 1/14664 1 166 3600166 1/11563 1 127 3600 127 1/10042 1 88 3600 88 1/9581 1 49 4200 49 1/1376X方向最大值層間位移角:1/958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 1/25495 1 176 3600176 1/15414 1 137 3600137 1/11703 1 98 3600 98 1/9822 1 59 3600 59 1/8871 1 20 4200 20 1/1100Y方向最大值層間位移角:l/887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 1/46265 1 205 3600205 1/30304 1 166 3600166 1/22693 1 127 3600 127 1/18702 1 88 3600 88 1/16991 1 49