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浅论钢结构夹层设计
新闻来源:富煌集团  新闻记者:童敏  发布时间:2015/1/15 11:43:00

现代商业综合体及商铺等层高都比较高,建设单位常常根据使用功能,需要在中部加设夹层,夹层楼面一般要求施工快、隔音、活荷载2KN/m2以上,我们在日常工作中时经常会碰到这类设计,以下就这类设计问题进行一个简单的讨论。
夹层结构受力体系一般为钢梁+楼板组成,这里的钢梁根据跨度可选用H型钢、工字钢、T型钢(角钢)等,在应用中各有优缺点及其适用范围:
1、H型钢优点:受力性能好,适用跨度大。缺点:需要钢构厂家定型加工,截面高度高,加上楼板高度后应注意控制楼层净高能满足使用要求;
2、工字钢优点:受力性能较好,适用跨度较大,型钢可在钢材市场直接采购。缺点:自重大,用钢量大,截面高度较高,应控制好楼层净高;
3、T型钢(角钢)优点:截面高度小,可在钢材市场直接采购。缺点:适用跨度小,受力性能一般;
钢梁设计时一般要根据实际要求,首先应满足受力及变形要求,其次要控制净高,最后是要满足采购安装便利、用钢量小等要求。
夹层的楼面系统中楼板材料可选用现浇砼楼板、楼承板+砼、花纹钢板、木地板(竹胶板)、水泥纤维板或其他装配式楼板系统。其中:
1、现浇砼楼板优点:隔音,面层可以根据要求随意调整,观感上厚实,用户放心,使用功能很好。缺点:砼楼板需要湿作业,不利于现场环境保护,砼楼板需架设模板及脚手架,板内绑扎钢筋,浇筑完成后需要养护,施工周期很长。整体结构自重大,不利于结构受力。
2、楼承板+砼优点:隔音,无需支模,减少了脚手架的架设拆除时间及费用;缺点:造价比现浇砼楼板高,砼楼板也需要湿作业,不利于现场环境保护,砼楼板内需绑扎钢筋,浇筑完成后需要养护,施工周期较长。整体结构自重大,不利于结构受力。
3、花纹钢板优点:造价低,无湿作业,施工速度快,整体结构自重轻,利于结构受力。缺点:不隔音,观感不好,使用功能不好,一般在工业厂房中夹层楼板应用较多。
4、木地板(竹胶板)优点:无湿作业,施工速度快,整体结构自重轻,利于结构受力。缺点:不隔音,不防潮,防火性能差。一般应用于住宅或小商业网点的夹层楼板。
5、水泥纤维板或其他装配式楼板系统优点:隔音,施工速度快,不用湿作业,整体结构自重轻,利于结构受力。缺点:不防潮,现有市场施工工艺不够成熟,造价偏高。
夹层梁与梁柱的连接在设计时也应认真考虑,一般夹层梁端采用高强螺栓与锚板连接,锚板采用化学锚栓固定在砼梁或柱上,方案设计时锚板应尽量只与柱连,计算时此处一般设定为铰接,化学锚栓主要作用为抗剪。由于化学锚栓生产厂家不同,其受力性能也不尽相同,设计时应指定参数,保证结构受力;另外因为化学锚栓造价高、施工复杂,设计时应尽量加大夹层梁的间距(同时应满足楼板变形及次梁受力要求),减少化学锚栓的使用。对于不同单体之间连接的夹层设计时建议采用滑移连接,如采用开椭圆孔、采用橡胶支座、盆式支座等方式,保证在不同单体结构在水平力作用下能自由变形。

 
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