輕鋼住宅結構體系的研究與應用.pdf

1、隨著工程技術的發(fā)展和人們生活水平的提高，輕鋼住宅逐步受到人們的喜歡和市場的重視。本文在吸收國內外已有輕鋼住宅結構體系優(yōu)點的基礎上主要研究一種新型的輕鋼住宅結構體系——由薄壁矩形管柱+薄壁H型鋼梁+輕質剪力墻組成的結構體系，簡稱3L體系。 3L體系采用薄壁構件，結構柱采用薄壁矩形管柱，主梁采用薄壁H型鋼梁，次梁采用卷邊C型鋼。這樣在荷載較小的住宅結構中采用質量較輕、截面特性優(yōu)異的薄壁構件，既能做到輕龍骨結構體系的構件標準化與施工裝

2、配化，又能充分利用矩形構件與H型構件受力性能好的的優(yōu)點，做到大開間、大空間，滿足建筑功能要求，并降低鋼材用量，具有較高的經濟性。本文通過一雙拼別墅的算例，從3L體系的結構布置、受力傳力特點、結構側移以及用鋼量指標方面系統(tǒng)介紹3L體系的特點。 輕質剪力墻是3L體系中重要的抗側力構件，它是由卷邊C型鋼龍骨外包水泥纖維板組合而成的。輕質剪力墻利用C型鋼龍骨固定并約束水泥纖維板，減小水泥纖維板的有效寬厚比，提高水泥纖維板的平面內抗剪和抗

3、壓能力，使輕質剪力墻具有較大的平面內剛度。本文采用材料力學與結構力學的相關理論對輕質剪力墻進行抗側剛度的理論分析，通過輕質剪力墻抗側剛度試驗對上述理論分析進行驗證，以確定輕質剪力墻抗側剛度的計算公式，提出其設計方法。并在上述研究的基礎上嘗試采用ANSYS有限元分析的方法確定計算公式中的系數(shù)。通過上述較為深入的研究，本文找出了輕質剪力墻特有的破壞方式和受力性能特點，給出了輕質剪力墻水泥纖維板上的應力分布情況，揭示了輕質剪力墻在水平力作用下

4、的變形模式，推導出其水平剛度的計算公式，提出其設計方法。 梁柱插銷式節(jié)點是3L體系的配套技術，它是為了方便3L體系的施工而設計的。它既連接上下柱，又連接梁與柱。柱與節(jié)點的連接通過新開發(fā)的白緊螺栓進行，這種自緊螺栓可達到較高的剛接效果，使節(jié)點具有較好的受力性能。本文通過ANSYS有限元分析軟件，對插銷式節(jié)點的應力分布和對梁端約束的剛度進行有限元分析，給出的不同壁厚、不同孔徑、不同構造下的六個插銷式節(jié)點的應力分布情況，通過對比找出了