打开文本图片集

摘要：本工程位于海南省琼海市中原镇镇区，西侧紧邻规划道路，南邻中阳路，地上六层，单体建筑面积4149.05m2，每层设置六户，每户设有客厅、卧室、书房、厨房和卫生间等房间。本项目采用单波形钢板组合结构体系，钢柱采用矩形钢管混凝土，钢梁采用H型钢梁，在适当位置设置单波形钢板，楼板采用现浇钢筋混凝土楼板。

关键词： 位移角;单波形钢板剪力墙;模型假定;

Key words： Displacement Angle; Single corrugated steel plate shear wall; Model assumption;

1引言

钢结构具有质轻高强、韧性塑性好、材质均匀、安装机械化程度高、密封性能好、绿色环保等的特点。2017年3月，住建部出台《装配式建筑行动方案》，建设30个以上装配式建筑科技创新基地，充分发挥示范引领和带动作用。2021年3月5日，2021年国务院政府工作报告中指出，扎实做好碳达峰、碳中和各项工作，制定2030年前碳排放达峰行动方案，优化产业结构和能源结构。由此可见，装配式建筑发展已是大势所趋，钢结构住宅必定能在建筑行业拥有一席之地。

本设计以畅博·南洋悦城7#楼住宅项目为例，建筑面积：4149.05m2，本项目层高3m，共6层;由于本项目施工工期较紧，同时为适应国家大力发展装配式的节能环保要求，本项目主体结构采用钢框架-单波形钢板剪力墙组合结构体系，考虑项目的经济性，楼板采用分层配筋，且考虑海南当地技术要求。

2工程概况

工程地点：海南省琼海市;

结构设计安全等级：二级;

设计正常使用年限：50年;

建筑抗震设防类别：标准设防类;

抗震设防烈度：7度;

基本地震加速度值：0.10g;

设计地震分组：第二组;

场地类别：Ⅱ类;

场地特征周期： 0.40s;

设计基本地震加速度值： 0.10g;

结构阻尼比：0.04

场地所处气候分区：夏热冬暖地区;

基本风压：0.85 KN/m2（重现期50年）;

地面粗糙度类别：A类;

对于高度大于 60m的高层建筑，承载力验算时基本风压值乘以放大系数 1.1。

混凝土强度等级：楼板为C30，钢管混凝土柱为C40～C50，单波形钢板为Q235B;

钢筋牌号为HRB400;

框架梁、柱、波纹钢板墙：Q355B;

采用软件：YJK 4.0。

2.1抗震等级

框架柱为二级，框架梁为二级，波形钢板剪力墙为三级。

2.2结构体系布置

单波形钢板剪力墙在保证建筑使用空间要求下，尽量布置在建筑四周附近位置，本项目建筑外形是一个矩形，沿x向长度为61.8m，沿y向长度为12.75m，考虑在y向布置四道剪力墙，在x向布置三道剪力墙。

考虑到本项目为住宅，为得房率计，建筑图上显示墙体厚度为200mm，扣除防火涂料等的厚度两边各20mm，限制钢管混凝土柱的宽度为160mm，可避免钢柱凸柱问题。

钢梁的选择除需满足结构受力的要求外，还需满足建筑图中对门、窗等洞口的要求。钢结构由于对防腐要求较高，需留出此部分的空间。本项目总共六层，高度为18m，属于多层住宅，外墙钢梁高度可控制在300mm。

3主要计算结果

3.1 位移角

地震作用下，X向最大位移角1/421，Y向最大位移角为1/875;风荷载下，X向最大位移角1/466，Y向最大位移角为1/685。

3.2 剪重比

3.4 倾覆力矩比

X向规定水平力下框架柱倾覆力矩及百分比为57.7%，Y向规定水平力下框架柱倾覆力矩及百分比为38.2%，X向规定水平力下框架柱倾覆力矩及百分比大于结构总地震倾覆力矩的50%但大于80%，框架部分的抗震等级和轴压比限值宜按框架结构的规定采用。

4   验算结论

由以上计算结果可知，在多遇地震作用下，X向最大位移角1/421，Y向最大位移角为1/875，远小于1/250要求，在风荷载作用下，X向最大位移角1/466，Y向最大位移角为1/685，远小于1/250要求。说明钢框架-单波形钢板剪力墙结构是一种抗震性能非常良好的结构形式。

5   单波形钢板剪力墙介绍

单波形钢板墙是由内嵌横置波形钢板、框架柱、框架梁组成的抗侧力结构，适用于多高层框架剪力墙结构（住宅、医院、学校、办公楼等）。单波形钢板墙的形式主要有其下几种：

5.1单波形钢板剪力墙的特点：

1）平面外刚度好，抗剪承载力高;

2）耗能能力好;

3）布置灵活，可装配性好;

4）制作简单，制作成本低;

5）可采用螺栓连接或焊接;

6）墙体厚度薄，便于装修和外围护施工。

5.2单波形钢板剪力墙模型假定

由于YJK4.0版本暂不支持波形钢板墙的设置，故建模时先在构件布置-墙中设置厚度为4mm钢板墙，之后需在上部结构计算-前处理及计算-特殊墙-刚度系数中，将f22设置为0，将墙面外刚度系数调整为 0，与实际相符。

6   结语

通过以上对本项目设计总结及与类似项目综合比较，总结对于多层住宅建筑，采用本项目结构体系，主体用钢为65Kg/m2，结构经济性较好，结构整体抗震性能良好。

参考文献

[1]《钢结构设计手册》编辑委员会.钢结构设计手册（第四版）[M].中国建筑工业出版社，2019.2.

[2]聂建国，钢-混凝土组合梁强度、变形和裂缝的研究.博士后出站报告，北京：清华大学，1994

[3]钟善桐.钢管混凝土结构（第3版）.北京：清华大学出版社，2003.

[4]《建筑结构荷载规范》（GB50009-2012）[S].北京：中华人民共和国建设部，2012.

[5]《钢结构设计标准》（GB 50017-2017）[S].北京：中国建筑工业出版社，2018.