5.1.1 輕型鋼結構住宅結構設計應符合現(xiàn)行國家標準《工程結構可靠性設計統(tǒng)一標準》GB 50153的規(guī)定,住宅結構的設計使用年限不應少于50年,其安全等級不應低于二級。
5.1.2 輕型鋼結構住宅的結構體系應根據(jù)建筑層數(shù)和抗震設防烈度選用輕型鋼框架結構體系或輕型鋼框架-支撐結構體系。
5.1.3 輕型鋼結構住宅框架結構體系,宜利用鑲嵌填充的輕質(zhì)墻體側向剛度對整體結構抗側移的作用,墻體的側向剛度應根據(jù)墻體的材料和連接方式的不同由試驗確定,并應符合下列要求:
1 應通過足尺墻片試驗確定填充墻對鋼框架側向剛度的貢獻,按位移等效原則將墻體等效成交叉支撐構件,并應提供支撐構件截面尺寸的計算公式;
2 抗側力試驗應滿足:當鋼框架層間相對側移角達到1/300時,墻體不得出現(xiàn)任何開裂破壞;當達到1/200時,墻體在接縫處可出現(xiàn)修補的裂縫;當達到1/50時,墻體不應出現(xiàn)斷裂或脫落。
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5.1.6 輕型鋼結構住宅的樓(屋)面活荷載、基本風壓應按照現(xiàn)行國家標準《建筑結構荷載規(guī)范》GB 50009的規(guī)定采用。
5.1.7 需要進行抗震驗算的輕型鋼結構住宅,應按現(xiàn)行國家標準《建筑抗震設計規(guī)范》GB 50011的有關規(guī)定執(zhí)行。
5.1.8 輕型鋼結構住宅在風荷載和多遇地震作用下,樓層內(nèi)最大彈性層間位移分別不應超過樓層高度的1/400和1/300。
5.1.9 層間位移計算可不計梁柱節(jié)點域剪切變形的影響。
5.2.1 框架柱長細比應符合下列要求:
1 低層輕型鋼結構住宅或非抗震設防的多層輕型鋼結構住宅的框架柱長細比不應大于150
;
2 需要進行抗震驗算的多層輕型鋼結構住宅的框架柱長細比不應大于120
。
5.2.2 中心支撐的長細比應符合下列要求:
1 低層輕型鋼結構住宅或非抗震設防的多層輕型鋼結構住宅的支撐構件長細比,按受壓設計時不宜大于180
;
2 需要進行抗震驗算的多層輕型鋼結構住宅的支撐構件長細比,按受壓設計時不宜大于150
;
3 當采用拉桿時,其長細比不宜大于250
,但對張緊拉桿可不受此限制。
5.2.3 框架柱構件的板件寬厚比限值應符合下列要求:
1 低層輕型鋼結構住宅或非抗震設防的多層輕型鋼結構住宅的框架柱,其板件寬厚比限值應按現(xiàn)行國家標準《鋼結構設計規(guī)范》GB 50017有關受壓構件局部穩(wěn)定的規(guī)定確定;
2 需要進行抗震驗算的多層輕型鋼結構住宅中的H形截面框架柱,其板件寬厚比限值可按下列公式計算確定,但不應大于現(xiàn)行國家標準《鋼結構設計規(guī)范》GB 50017規(guī)定的限值。
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3 需要進行抗震驗算的多層輕型鋼結構住宅中的非H形截面框架柱,其板件寬厚比限值應按現(xiàn)行國家標準《建筑抗震設計規(guī)范》GB 50011的有關規(guī)定執(zhí)行。
5.2.4 框架梁構件的板件寬厚比限值應符合下列要求:
1 對低層輕型鋼結構住宅或非抗震設防的多層輕型鋼結構住宅的框架梁,其板件寬厚比限值應符合現(xiàn)行國家標準《鋼結構設計規(guī)范》GB 50017的有關規(guī)定;
2 需要進行抗震驗算的多層輕型鋼結構住宅中的H形截面梁,其板件寬厚比可按本規(guī)程5.2.3條第2款的規(guī)定執(zhí)行;
3 需要進行抗震驗算的多層輕型鋼結構住宅中的非H形截面梁,其板件寬厚比應按現(xiàn)行國家標準《建筑抗震設計規(guī)范》GB 50011的有關規(guī)定執(zhí)行。
5.3.1 輕型鋼結構住宅的鋼構件宜選用熱軋H型鋼、高頻焊接或普通焊接的H型鋼、冷軋或熱軋成型的鋼管、鋼異形柱等。
5.3.2 輕型鋼結構住宅的框架柱構件計算長度應按現(xiàn)行國家標準《鋼結構設計規(guī)范》GB 50017的有關規(guī)定計算。
5.3.3 輕型鋼結構住宅構件和連接的承載力應按現(xiàn)行國家標準《鋼結構設計規(guī)范》GB 50017的有關規(guī)定計算,需要進行抗震驗算的還應按現(xiàn)行國家標準《建筑抗震設計規(guī)范》GB 50011的有關規(guī)定進行。
5.3.4 需要進行抗震驗算的多層輕型鋼結構住宅中的H形截面鋼框架柱和梁的板件寬厚比,若不滿足現(xiàn)行國家標準《建筑抗震設計規(guī)范》GB 50011的有關規(guī)定,但符合本規(guī)程公式(5.2.3—1)~公式(5.2.3—3)的規(guī)定時,在抗震承載力計算中可取翼緣截面全部有效,腹板截面僅考慮兩側寬度各30tw
的部分有效,且鋼材強度設計值應乘以0.75系數(shù)折減。
5.3.5 輕型鋼結構住宅框架柱可采用鋼異形柱。用H型鋼可拼接成的異形截面如圖5.3.5所示,其中L形截面柱的承載力可按本規(guī)程附錄A計算。
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5.3.6 輕型鋼結構住宅的樓板應采用輕質(zhì)板材,如鋼絲網(wǎng)水泥板、定向刨花板、輕骨料圓孔板、配筋的加氣發(fā)泡類水泥板等預制板材,也可部分或全部采用現(xiàn)澆輕骨料鋼筋混凝土板。
5.3.7 應對輕質(zhì)樓板進行承載力檢驗,受彎承載力檢驗系數(shù)不應小于1.35,并在荷載效應的標準組合作用下,板的受彎撓度最大值不應超過板跨度的1/200,且不應出現(xiàn)裂縫。
5.3.8 預制裝配式輕質(zhì)樓板與鋼結構梁應有可靠連接。
5.3.9 對鋼絲網(wǎng)水泥板或定向刨花板等輕質(zhì)薄型樓板與密肋鋼梁組合的樓板結構,在計算分析時,應根據(jù)實際情況對樓板平面內(nèi)剛度作出合理的計算假定。
5.4.1 鋼框架梁柱節(jié)點連接形式宜采用高強度螺栓連接,高強度螺栓宜采用扭剪型。
5.4.2 對高強度螺栓連接節(jié)點,高強度螺栓的級別、大小、數(shù)量、排列和連接板等應按現(xiàn)行國家標準《鋼結構設計規(guī)范》GB 50017的規(guī)定進行計算和設計,需要進行抗震驗算的還應滿足現(xiàn)行國家標準《建筑抗震設計規(guī)范》GB 50011的有關規(guī)定。
5.4.3 對焊接連接節(jié)點,焊縫的形式、焊接材料、焊縫質(zhì)量等級、焊接質(zhì)量保證措施等應按現(xiàn)行國家標準《鋼結構設計規(guī)范》GB 50017的有關規(guī)定進行計算和設計,需要進行抗震驗算的還應符合現(xiàn)行國家標準《建筑抗震設計規(guī)范》GB 50011的有關規(guī)定。
5.4.4 需要進行抗震驗算的節(jié)點,當構件的寬厚比不滿足現(xiàn)行國家標準《建筑抗震設計規(guī)范》GB 50011的規(guī)定但符合本規(guī)程5.2.3條2款規(guī)定時,可用My代替《建筑抗震設計規(guī)范》GB 50011中的Mp進行驗算。
5.4.5 H型鋼梁、柱可采用外伸端板式全螺栓連接(圖5.4.5),端板厚度和高強度螺栓數(shù)可按剛性節(jié)點設計計算。
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5.4.6 鋼管柱與H型鋼梁的剛性連接可采用柱帶懸臂梁段式連接(圖5.4.6),梁的拼接可采用全螺栓連接或焊接和螺栓連接相結合的連接形式。
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5.4.8 鋼管柱與H型鋼梁的連接也可采用在柱外面加套筒的套筒式梁柱節(jié)點(圖5.4.8),其構造應符合下列要求:
1 套筒的壁厚應大于鋼管柱壁厚與梁翼緣板厚最大值的1.2倍;
2 套筒的高度應高出梁上、下翼緣外60mm~100mm;
3 除套筒上、下端與柱焊接外,還應在梁翼緣上下附近對套筒進行塞焊,塞孔直徑d不宜小于20mm。
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5.4.9 鋼柱腳可采用預埋錨栓與柱腳板連接的外露式做法,也可采用預埋鋼板與鋼柱現(xiàn)場焊接,并應符合下列要求:
1 柱腳板厚度不應小于柱翼緣厚度的1.5倍。
2 預埋錨栓的長度不應小于錨栓直徑的25倍。
3 柱腳鋼板與基礎混凝土表面的摩擦極限承載力可按下式計算:
V=0.4(N+T) (5.4.9)
式中:N——柱軸力設計值;
T——受拉錨栓的總拉力,當柱底剪力大于摩擦力時應設抗剪件。
4 柱腳與底板間應設置加勁肋。
5 柱腳板與基礎混凝土間產(chǎn)生的最大壓應力標準值不應超過混凝土軸向抗壓強度標準值的2/3。
6 對預埋錨栓的外露式柱腳,在柱腳底板與基礎表面之間應留50mm~80mm的間隙,并應采用灌漿料或細石混凝土填實間隙。
7 鋼柱腳在室內(nèi)平面以下部分應采用鋼絲網(wǎng)混凝土包裹。
5.5.1 應根據(jù)住宅層數(shù)、地質(zhì)狀況、地域特點等因素,輕型鋼結構住宅的基礎形式可采用柱下獨立基礎或條形基礎,當有地下室時,可采用筏板基礎或獨立柱基加防水板的做法,必要時也可采用樁基礎。
5.5.2 基礎底面應有素混凝土墊層,基礎中鋼筋的混凝土保護層厚度一般不應小于40mm,有地下水時宜適當增加混凝土保護層厚度。
5.5.3 地基基礎的變形和承載力計算應按現(xiàn)行國家標準《建筑地基基礎設計規(guī)范》GB 50007的規(guī)定進行。
5.5.4 當?shù)鼗饕芰臃秶鷥?nèi)不存在軟弱黏土層時,輕型鋼結構住宅的地基及基礎可不進行抗震承載力驗算。
5.5.5 輕型鋼結構住宅設有地下室時,地下室的鋼柱宜采用鋼絲網(wǎng)水泥砂漿包裹。地下室的防水應符合現(xiàn)行國家標準《地下工程防水技術規(guī)范》GB 50108的要求。
5.6.1 外圍護墻、內(nèi)隔墻、屋面、女兒墻、雨篷、太陽能支架、屋頂水箱支架,以及其他建筑附屬設備等非結構構件及其連接,應滿足抗風和抗震要求。
5.6.2 建筑附屬設備體系的重力超過所在樓層重力的10%時,應計入整體結構計算。
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5.6.5 在外圍護墻體及其連接的承載力極限狀態(tài)計算中,應計算地震作用效應與風荷載效應的組合,組合系數(shù)應分別輪換取0.6與1.0。
5.6.6 采用預制輕質(zhì)墻板做圍護墻體應符合下列要求:
1 雙層外墻時,其中外側復合保溫墻板應外包式掛在主體鋼框架結構上,內(nèi)側墻板宜填充式鑲嵌在鋼框架之間且與柱內(nèi)側平齊,兩墻板之間可留有一定的空隙;
2 外墻外掛節(jié)點形式和設計可按我國現(xiàn)行行業(yè)標準《金屬與石材幕墻工程技術規(guī)范》JGJ 133的有關規(guī)定進行;
3 內(nèi)隔墻鑲嵌節(jié)點可采用U形金屬夾間斷固定在墻板上、下端與主體鋼結構或樓板上;
4 內(nèi)墻長度超過5m宜設置構造柱,外墻長度超過4m宜設置收縮縫;
5 門窗洞口宜有專用洞邊板,洞口邊、角部應有防裂措施。
5.6.7 采用輕鋼龍骨復合墻板做圍護墻體時,鋼龍骨與上、下導軌應采用自鉆自攻螺釘連接,并應符合下列要求:
1 導軌的壁厚不宜小于1.0mm;
2 導軌與主體結構連接的自鉆自攻螺釘規(guī)格不宜小于ST5.5,自鉆自攻螺釘宜雙排布置且間距不宜超過600mm;
3 鋼龍骨的大小、排列間距、龍骨壁厚、與導軌的連接方式應定型。
5.6.8 采用輕質(zhì)砌塊做圍護墻體時應符合下列要求:
1 對外包鋼結構砌筑的砌塊應有可靠連接和咬槎;
2 輕質(zhì)砌塊墻體與鋼柱相接處,每600mm高度應采用拉結鋼筋或拉結件拉結,拉結長度不宜小于1.0m;
3 當砌塊墻體長度大于4m時,應設置構造柱;
4 砌筑外墻時,應在墻頂每1500mm采用拉結件與梁底拉結。
5.6.9 采用預制復合保溫板做屋面時,檁條的間距及其承載力設計與板型有關,應按復合板產(chǎn)品性能使用說明進行設計。屋檐挑板長度應按照產(chǎn)品使用說明確定。屋面板與檁條連接用自鉆自攻螺釘規(guī)格不宜小于ST6.3。當屋面坡度大于45°時,應附加防滑連接件。
5.7.1 在鋼結構設計文件中應明確規(guī)定鋼材除銹等級、除銹方法、防腐涂料(或鍍層)名稱、及涂(或鍍)層厚度等要求。
5.7.2 除銹應采用噴砂或拋丸方法,除銹等級應達到Sa2.5,不得在現(xiàn)場帶銹涂裝或除銹不徹底涂裝。
5.7.3 輕型鋼結構住宅主體鋼結構耐火等級:低層住宅應為四級,多層住宅應為三級。
5.7.4 不同金屬不應直接相接觸。
5.7.5 建筑防雷和接地系統(tǒng)應利用鋼結構體系實施。
5.7.6 設備或電氣管線應有塑料絕緣套管保護。