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河南轻钢别墅结构设计工程实例分析

信息来源:www.hnqgfw.com | 发布时间:2019年07月16日



      以某轻钢别墅工程的结构设计为例,介绍了河南轻钢别墅厂家的结构设计过程,分析设计参数和各项指标。为轻钢别墅的结构设计提供借鉴和参考。


      1、引言

      轻钢结构房屋随着装配式建筑的春风,在持续升温,国内的轻钢结构住宅在持续增多。而且轻钢结构住宅以其质量轻、施工速度快、环保等特性[1],在别墅建筑中颇受欢迎。但是轻钢别墅的结构设计较为复杂,适用于轻钢别墅的结构设计软件较少,而且不具有通用性,较难模拟冷弯薄壁型钢结构的受力蒙皮作用。本文使用佳构strat通用有限元软件,对某轻钢结构别墅进行结构设计,详细介绍了轻钢别墅的结构设计与校核。

     2、轻钢别墅简介

     轻钢结构体系主要指采用轻型钢结构材料或轻钢构件制作的结构体系,一般采用冷弯薄壁型钢C型钢、Z型钢和H型钢等。

     低层冷弯薄壁型钢房屋体系,将受力结构与维护结构合为一体, 具有受力蒙皮作用,即与支承构件可靠连接的结构面板体系所具有的抵抗自身平面内剪切变形的能力。这种结构体系的墙体结构是由立柱、顶导梁、底导梁、面板、支撑、拉条或撑杆等部件通过连接件形成的组合构件。墙体结构本身及相互间再通过自攻螺钉、拉铆钉、抗拔螺栓丝杆等相连接形成整体结构。该体系的维护结构是结构面板和屋面板,它直接安装在立柱或梁上,用以传递荷载和支承墙(梁)。

     3、工程概况

     本项目为漯河市雪霁花海婚庆小镇项目,坐落于河南省漯河市,该项目采用vertex软件进行建筑设计和加工制作,采用strat软件进行结构验算。结构类型为冷弯薄壁型钢墙体结构体系,建筑长13.7米,宽12.9米,建筑高4.8米,一层,建筑面积为104.66平方米。

    墙体为轻钢龙骨墙体,采用9mm厚OSB板内嵌泡沫混凝土,所有钢构件均采用冷弯薄壁C型钢,材料强度为Q550,规格为C89mm×41mm×11mm×0.8mm。自攻螺钉选用ST4.8级。屋面板选用12mm厚OSB板维护,上铺沥青瓦。

     4、结构分析依据

     本项目结构分析依据的规范主要是《低层冷弯薄壁型钢房屋建筑技术规程》和其他结构设计规范。由于本项目结构全部由一种C型钢组合而成,结构较为特殊,PKPM等结构设计软件不能满足设计要求,综合考虑各种因素,确定结构设计软件采用STRAT,因为strat可以对低层冷弯薄壁型钢结构体系进行全面细致的构件验算,包括偏心桁架的立柱、剪撑的强度稳定验算,连接剪撑、立柱的销钉的抗剪验算、得到需要销钉的面积,木墙板的强度和固定墙板所需要的销钉面积。确保各个环节、各个部位均满足受力要求,使这种结构体系的设计更安全、合理,并在此基础上实现结构设计的优化[4]。 STRAT软件水平地震作用采用反应谱法。构件验算将验算偏撑桁架立柱的轴压、局部弯曲作用下,剪撑的轴向拉压作用,以及剪撑端部抗剪销钉的面积。对于木板墙,程序会验算墙板本身的压弯强度、剪切强度。针对墙板通过销钉与立柱连接固定、连接,程序还计算墙板侧边需要的抗剪销钉面积。