新型高性能冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)體系設(shè)計研究.pdf

1、冷彎薄壁鋼結(jié)構(gòu)住宅是以冷彎型鋼為承重骨架，以輕型墻體材料為圍護結(jié)構(gòu)所構(gòu)成。具有重量輕、強度高、性能穩(wěn)定、外觀美觀、截面金屬分布合理等優(yōu)點。冷彎薄壁型鋼不主要依靠增加鋼材的用量來提高結(jié)構(gòu)的強度和剛度，而是憑借幾何截面形狀的優(yōu)化來提高結(jié)構(gòu)的強度和剛度，開拓了提高鋼結(jié)構(gòu)利用率的新途徑，這對于節(jié)約能源和資源都具有十分重要的意義。
　　 本文對冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的材料特性、節(jié)點性能以及蒙皮效應(yīng)進行了分析。得知設(shè)計時若考慮冷彎效應(yīng)對鋼材性

2、能的影響，可節(jié)約10％～15％的材料。由于冷彎薄壁型鋼節(jié)點不同于一般的理想剛接和鉸接情況，而是半剛性的。如果按剛接計算，將高估結(jié)構(gòu)的承載能力，按鉸接往往又會形成機構(gòu)，使計算無法進行。剪力蒙皮的數(shù)學(xué)分析很困難，根據(jù)現(xiàn)有的研究成果，總結(jié)出了蒙皮板的抗剪強度和抗剪剛度計算方法。
　　 以往對冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)的分析，主要集中在單根構(gòu)件的力學(xué)性能上，對冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)住宅整體性能的分析較少。本文利用有限元軟件SAP2000，建立了冷彎薄壁

3、型鋼結(jié)構(gòu)住宅體系的計算模型，分析了結(jié)構(gòu)的受力性能，得到了冷彎薄壁型鋼住宅的模態(tài)，墻體剪力等信息。通過對比冷彎薄壁型鋼純框架模型，得知設(shè)計時考慮蒙皮效應(yīng)，可節(jié)約用鋼量20％左右，從而降低結(jié)構(gòu)的造價。根據(jù)蒙皮的剪力信息，建議設(shè)計時分樓層來布置蒙皮板。
　　 鋼結(jié)構(gòu)的圍護體系除了應(yīng)具有直觀的圍護功能和明顯的結(jié)構(gòu)功能外，還應(yīng)具有保溫、隔熱、隔聲等功能。本文分析了輕質(zhì)墻體隔聲性能不好的原因，然后對各種組合墻體的隔聲性能采用1/3倍頻法進行