简述多层民用住宅轻钢结构设计

    摘要：多层民用建筑的结构形式多为钢筋砼结构或砖混结构,随着钢结构应用日益广泛，
钢结构体系在多层民用房屋也有相当应用。本文阐述了低多层轻钢结构住宅常用的结构体系
及主要构件的设计，对目前存在的问题作了一定的探讨并指出发展方向。

 

　　关键词：多层民用住宅剪力墙结构设计

 

　　

1、多层轻钢住宅的优势 

　　由于结构体系自身的限制，住宅平面布局多为封闭式的小开间，不能适应不断变化的
居住模式的要求。与传统住宅相比，多层轻钢住宅具有明显的特点与优势，日益受到重视。

 

　　

 1.1 外形美观，建筑造型简洁，丰富，构件截面尺寸小，净使用面积增加。钢材强度高，

可以提供较大的柱网布置；当考虑楼板的组合作用，使用组合梁或扁梁时，可以增加净高。
这种开放式住宅既为建筑师提供设计的回旋余地，又为住户提供了灵活分隔室内空间的可
能。

 

　　

 1.2 自重轻，抗震性能好。采用高效轻型薄壁型材，构件截面特性优良，相对承载力高，

受力性能良好，整体刚度大，抗震性能好，可以大量节约材料，减轻结构重量，降低基础
运输和安装费用。因此，对地震区，地质条件差和运输不便的地区，其优越性更为明显。

 

　　

 1.3 供货迅速，安装方便，可以比混凝土结构至少缩短一半工期。在当前贷款利率高的

金融形式下，早投产，早回收投资，这对于降低工程总造价，增加投资效益幅度是十分重
要的。

 

　　

1.4 干法施工，装备化程度高，建设快速，高效，质量有保证。 

　　

1.5 轻钢结构在生产和使用的过程中能源与原材料消耗低，建筑垃圾少，粉尘少，噪音

低，具有很高的可重复使用性和可循环性，因此是一种绿色环保结构。

 

　　

2、结构体系的选择 

　　结构体系的选择，不仅要从满足建筑的使用功能出发，节约投资考虑，更主要的是取
决于建筑的高度，即取决于建筑层数的多少。建筑层数越多，高度越高，则由于风力或地震
力引起的侧向力就越大，建筑物必须有相应的刚度来抵抗侧向力。因此，随着建筑层数的不
断增加，结构体系也就需要不断的发展。目前，多层和小高层钢结构建筑常用的结构体系有
以下几种。

 

　　

 2.1 框支结构体系。纯框架在风、地震荷载作用下，侧移不符合要求时，可以采用带支

撑的框架，即在框架体系中，沿结构的纵、横两个方向布置一定数量的支撑。在这种体系中，
框架的布置原则和柱网尺寸，基本上与框架体系相同，支撑大多沿楼面中心部位服务面积
的周围布置，沿纵向布置的支撑和沿横向布置的支撑相连接，形成一个支撑芯筒。采用由轴
向受力杆件形成的竖向支撑来取代由抗弯杆件形成的框架结构，能获得比纯框架结构大的
多的抗侧力刚度，可以明显减小建筑物的层间位移。

 

　　

 2.2 纯框架结构体系。纯框架结构体系在地震区一般不超过 15 层。框架结构的平面布置

灵活，可为建筑提供较大的室内空间，且结构各部分刚度比较均匀。框架结构有较大的延性，
自振周期较长，因而对地震作用不敏感，抗震性能好。但框架结构的侧向刚度小，由于侧向
位移大，易引起非结构构件的破坏，因此不宜建的太高。

 

　　

2.3 框架剪力墙结构体系。在框架结构中布置一定数量的剪力墙可以组成框架剪力墙结

构体系，这种结构以剪力墙作为抗侧力结构，既具有框架结构平面布置灵活、使用方便的特
点，又有较大的刚度，可用于

40 至 60 层的高层钢结构。当钢筋混凝土墙沿服务性面积（如

楼梯间、电梯间和卫生间）周围设置，就形成框架多筒体结构体系。这种结构体系在各个方
向都具有较大的抗侧力刚度，成为主要的抗侧力构件，承担大部分水平荷载，钢框架主要
承受竖向荷载。