(3)结构布置 　　 

　　

5.2 结构分析与设计 

　　结构体系：根据上文分析及工程概况，该工程选择交错桁架钢结构和钢框架结构体系。
灵活分隔部分采用错列桁架钢结构，该结构利用柱子、平面桁架和楼板组成空间抗侧力体系，
具有住宅布置灵活、结构自重轻和造价低的特点。是一种经济、实用、高效的新型结构体系：
固定部分

(厨房、卫生间和楼梯间)采用钢框架结构。桁架腹杆采用混合型桁架，这种桁架的

抗侧性能优于空腹桁架，抗震性能优于实腹桁架。

 

　　结构布置：住宅的开间和进深较大，由上文分析并综合比较而选用预制预应力空心板
叠合楼板。采用预制预应力空心板叠合板后结构布置采用简单梁格方式，取消用钢量较大的
次梁。简单梁格布置不仅可以降低结构用钢量，而且可以增大建筑有效净空并取消吊顶。预
制预应力空心板叠合板通过与钢梁组合作用

(布置栓钉和后浇叠合层)进一步降低结构用钢

量。叠合板总厚度为

200mm 其中预制预应力空心板厚度 150mm，现浇叠合层厚 50mm。 

　　构件设计：交错桁架结构中多数构件的内力以轴力为主，而且体系的抗侧刚度很大

 一

般以强度或稳定设计来控制构件截面，比较适合采用高强度钢材，因此该工程梁、柱、弦杆、
腹杆均采用

Q345 钢。交错桁架结构中柱采用直径为 400mm，壁厚为 l6mm 钢管混凝土柱，

混凝土采用

C60；弦杆采用 HW200×200×8×12：纵向框架梁为 HM294×200×8×12;直腹杆为

等 边 角 钢 组 合

L100×l0 ； 斜 腹 杆 为 等 边 角 钢 组 合 L125×8; 框 架 结 构 中 柱 采 用 直 径 为

300mm，壁厚为 10mm 的钢管混凝土柱，混凝土采用 C60；梁采用 HN25O×125×6×9。 
　　结构分析：计算结果表明，水平荷载作用参与组合的工况对设计起控制作用。构件强度
和稳定应力比控制在

0．90 以内。结构弹性层间位移角按照《建筑抗震设计规范》和《钢结构

设计规范》的相关规定来控制。

 

　　节点设计：交错桁架体系采用混合型时，横向荷载的作用将通过平面桁架以轴力的形
式传递给柱子．故桁架与柱子的连接按铰接设计。此时，桁架上、下弦杆除了要承受轴力，
还要承受弯矩，按照连续压弯杆件设计，而腹杆与弦杆的节点按铰接设计，忽略桁架腹杆
次弯矩的影响。此种分析不但误差很小

,，还能改善结构的延性和增加耗能储备。钢框架结构

的梁柱节点全部为刚节点，可有效增加结构的抗侧刚度。

 

　　

5.2 简单经济评价 

　　在满足各项设计指标的前提下，各构件用钢量见表

4 设计方案总用钢量为 95．55t(不

包括楼板及基础

)，单位面积用钢量为 31．8kg／m2。采用钢管混凝土柱交错桁架结构。可以

显著降低结构的用钢量，比其他钢结构住宅结构体系经济。

 

　　

 

　　

6 结束语 

　　建筑构造学是研究建筑物的构成、各组成部分的组合原理和构造方法的学科。主要任务
是根据建筑物的使用功能、技术经济和艺术造型要求提供合理的构造方案，作为建筑设计的
依据。多层结构钢结构强度高，用料省，自重较轻，可更好地满足建筑上，灵活分隔的要求。
研究开发钢结构住宅，对提升住宅科技含量

 改善人居环境具有重要意义。交错桁架体系杆

件受力合理，大部分以受轴力为主，用钢量少，但其纵向刚度明显弱于横向刚度，要保证
纵向层间位移角满足规范要求。