钢结构建筑的抗震构造范文

1轻钢结构建筑抗震特性

轻钢结构之所以具有良好的抗震效果，其主要原理来源于蒙皮效应。所谓蒙皮效应，就是指在建筑物表面以屋面板和墙板的形式覆盖材料，利用材料自身的强度和刚度来加强建筑物的整体强度。它主要是在纵横肋上覆盖金属薄板形成带肋薄壳结构，肋与薄壳共同作用，使得蒙皮在其平面内发挥出巨大的抗拉、抗压和抗剪效果，且由于肋的支撑作用，蒙皮能持续保持良好的稳定性。蒙皮结构承载力大，自重却很轻。轻钢结构很好地利用了蒙皮效应，使得它具有自重小、抗变形能力强、不易垮塌等特点。地震发生时，会伴随有上下或左右的震动，而由紧固件连接而成的轻钢结构形成一个稳定的盒子状，不会由于地面的摇晃出现楼板坠落或墙面倒塌的现象，有效地保护了人身财产安全。同时，轻钢结构优良的抗震还体现在建筑的延性上，塑性铰接处区域受到震动变形，会消耗和吸收地震能量，使地震作用上升缓慢，内力也不会增加，从而大大减小建筑结构受到地震的影响。因此，使用具有延性的轻钢结构可以降低对建筑承载力的要求，换句话说，延性结构可以通过自身变形抵御地震作用。在抗震中，结构延性十分重要，具有以下作用:(1)承受并缓解偶然因素作用。在结构使用过程中，会遇到突发的偶然作用，如大幅度温度变换引起的热胀冷缩、偶然的超载等等。这些因素会引发结构产生内力和变形。轻钢结构具有延性，其变形能力可作为偶然因素发生时的安全储备。(2)有利于抗震。地震发生时，轻钢结构的塑性铰区域可以通过变形吸收和消耗地震能量，降低结构刚度，减小地震对建筑的作用。

2低层轻钢结构各体系抗震构造措施

2．1楼盖抗震结构低层轻钢结构的楼面体系主要是由楼面机构板、支撑、连接件、托梁以及加劲件几个部分组成。通常采用纤维水泥压力板、纸面石膏板、OSB板和ALC板作为楼面结构板的材料，结构板的厚度应大于15mm。为加强楼面腹板各部分的稳定性，宜在楼面梁集中处设置楼面腹板承压加劲件，楼面板最好不要超过外墙1.2m。若轻钢结构楼盖伸出且上部加载承重墙时，悬臂轻钢段长度不能够超过跨度的1/3。轻钢结构楼盖系统中的主要受力部分是楼面梁，所以它需要满足设计中所要求的刚度和强度。楼面梁受拉部分长细比不能超过350，托梁间距在400mm－600mm最佳。当楼面连续梁跨度较大时，应在中间位置设置支撑，支撑方向与支座方向一致，要求间距小于3m，悬挑梁应在支撑处设置支撑件。楼盖体系所有构件之间应采用螺栓进行连接，且各部分之间连接应分别满足相应要求。

2．2墙体抗震结构轻钢结构的墙体主要由顶部、墙体结构面板、立柱和底部导梁构成，此外，若轻钢结构作为承重墙或抗震墙，还应该增加支撑、撑杆和拉条。墙体是轻钢结构的核心部件，它兼具承竖向荷载、抗剪、抗水平荷载、围护的作用。按照受力功能可将轻钢结构分为三种:剪力墙、承重墙和非承重墙。承重墙主要承担竖向荷载，剪力墙承担水平荷载如水平地震力以及风力。轻钢结构的受拉立柱长细比不超过200。在剪力墙及承重墙的立面和剖面设计上，单层墙体高度应小于3.3m，且要保证上下层墙体处于同一垂直面，若有错位，也应将错位距离控制在2mm以内。剪力墙体连接时应在墙体端部、洞口两侧和拼装处使用抗拔连接件，剪力墙和基础连接处不仅要使用抗拔连接件，还需设置适量的地脚螺栓，地脚螺栓的直径、布置间距和埋入深度都应符合相关要求。轻钢结构的门窗要通过角钢和螺钉等连接件连接到主柱上。若剪力墙或承重墙墙体未连接立柱，则应在未连接的那一端设置钢带或撑杆。

2．3屋盖抗震结构轻钢结构的屋盖体系中包括屋架、面板、支撑、檩条和屋面覆盖材料。屋面材料最好选择高强耐用、轻质美观的压型钢板。低层轻钢结构中，通常采用有檩屋架的三角形或三铰拱形式。若采用钢带拉条支撑屋架时，支撑与其它所有屋架的交点处需用螺钉连接。屋架下弦宜设置纵向支撑杆或铺设结构板，腹杆处宜设置纵向支撑或交叉支撑，应在屋架上弦杆下翼缘及下弦杆上翼缘设置水平支撑，支撑钢厚度大于0.84mm。若采用钢带支撑，则支撑截面应大于40mm*0.84mm，间距小于1.2mm。

3开洞要求

开孔位置只允许在梁柱腹板的中心线上，而不允许在梁柱翼缘板及卷边开孔，孔口应采用厚度大于腹板厚度的钢板或槽型钢进行加强。墙体转角处的低层轻钢不宜开孔，墙体门窗洞口处应设置梁和立柱。为满足铺设管线的要求，需在楼面板开洞，洞的宽度要求小于2.4m，洞孔下部设置桁架或箱型梁以加强楼面板。若楼面板开多个洞孔，开孔中心间距应大于600mm，直径小于腹板厚度的一半，洞孔边缘到最近端部支撑构件净距离大于300mm。对于低层轻钢结构的抗震构造除了采取上述措施以外，应进行全面的抗震构造计算和分析，且安装时的精度也将会对它的使用性能产生很大的影响。

4结束语

低层轻钢结构抗震性能强，节能环保，在我国有良好的发展前景。在对它的抗震构造进行设计时，应全面考虑各个方面的影响，设计出符合我国地理环境特点要求的轻钢结构建筑，以促进建筑行业的可持续发展。

作者：黄文旭 单位：北新建材集团