灾害调查和事故分析表明，结构布置方案对建筑物的安全有着决定性的影响。秸秆板轻钢发泡混凝土剪力墙结构承受的荷载应符合现行国家标准《建筑结构荷载规范》及相关标准的规定；地震作用应符合现行国家标准《建筑抗震设计规范》的有关规定。在抗震设防区里，当房屋采用秸秆板轻钢发泡混凝土剪力墙设计时，房屋应满足设防烈度地震作用下的抗震承载力要求。......
2023-10-12
轻钢房屋设计规定-工业化村镇建筑
【摘要】：作用效应一般规定冷弯薄壁型钢房屋结构的内力与位移等作用效应的计算一般采用一阶弹性分析方法。
1.设计原则
冷弯薄壁型钢房屋的构件与配件，为了便于工业化生产，其建筑、结构、设备和装修宜进行一体化设计，并按照现行国家标准《建筑模数协调统一标准》（GBJ 2）和《住宅建筑模数协调标准》（GB／T 50100）的要求，充分考虑构、配件和设备的模数化、标准化和定型化，以提高效率、保证质量、降低成本。同时，作为一种新型节能环保建筑，冷弯薄壁型钢房屋宜采用可再生能源，且应满足房屋建筑的基本功能和性能要求。
冷弯薄壁型钢房屋的建筑设计应符合《住宅建筑规范》（GB 50368）、《住宅设计规范》（GB 50096）、《建筑抗震设计规范》（GB 50011）等现行相关国家设计规范和标准的要求。建筑装饰装修应符合现行国家标准《住宅装饰装修工程施工规范》（GB 50327）的要求，轻质墙体、门窗和屋顶等围护结构应与主体结构有可靠的连接，外墙体与屋面应采取防潮、防雨措施，门窗缝隙应采取防水和保温隔热的构造措施，其密封条等填充材料应耐久、可靠。
冷弯薄壁型钢房屋的结构设计采用以概率理论为基础的极限状态设计方法，按分项系数设计表达式进行计算，其中，楼面、屋面及墙体承重构部件的强度和稳定性设计，应分别按照承载能力极限状态和正常使用极限状态进行计算，且遵循以下原则：
（1）当结构构件和连接按不考虑地震作用的承载能力极限状态设计时，应根据现行国家标准《建筑结构荷载规范》（GB 50009）采用荷载效应的基本组合进行计算。当结构构件和连接按考虑地震作用的承载能力极限状态设计时，应根据现行国家标准《建筑抗震设计规范》（GB 50011）荷载效应组合进行计算，其中承载力抗震调整系数rRE取0.9。同时，随着地震烈度的增大，应注意抗震构造措施的加强，如边缘部位螺钉间距加密，抗震墙与基础之间、上下抗震墙之间以及抗震墙与屋面之间的连接加强。
（2）当结构构件按正常使用极限状态设计时，应根据现行国家标准《建筑结构荷载规范》（GB 50009）规定的荷载效应的标准组合和现行国家标准《建筑抗震设计规范》（GB 50011）规定的荷载效应组合进行计算。
（3）结构构件的受拉强度应按净截面计算；受压强度应按有效净截面计算；稳定性应按有效截面计算；变形和各种稳定系数均可按毛截面计算。构件中受压板件的有效宽度应按现行国家标准《冷弯薄壁型钢结构技术规范》（GB 50018—2002）的要求，当板厚小于2mm 时，应考虑相邻板件的约束作用。
2.作用与效应
（1）作用一般规定
冷弯薄壁型钢房屋的屋面结构设计，如屋面板、檩条、屋架等，应依据现行国家标准《建筑结构荷载规范》（GB 50009）的规定进行荷载取值，其中，不上人屋面的竖向均布活荷载的标准值（按水平投影面积计算）取0.5kN／m2，同时，尚应考虑施工及检修集中荷载，其标准值取1.0kN 且作用在结构最不利位置上，并且当施工或检修荷载较大时，应按实际情况采用。屋面风荷载和雪荷载的分布应按现行国家标准《建筑结构荷载规范》（GB 50009）的规定采用，复杂体型的房屋屋面的风载体系系数和积雪分布系数参照《低层冷弯薄壁型钢房屋建筑技术规程》（JGJ 227—2011）的规定。
此外，冷弯薄壁型钢房屋建筑设计还应符合现行国家标准《建筑抗震设计规范》（GB 50011）关于抗震概念设计的要求。地震作用应按现行国家标准《建筑抗震设计规范》（GB 50011）的规定采用底部剪力法或振型分解反应谱法进行计算。对于不规则的建筑结构，应按现行国家标准《建筑抗震设计规范》（GB 50011）进行内力调整，并应对薄弱部位采取有效的抗震构造措施进行加强。
（2）作用效应一般规定
冷弯薄壁型钢房屋结构的内力与位移等作用效应的计算一般采用一阶弹性分析方法。计算基本构件和连接时，荷载的标准值、荷载分项系数、荷载组合值系数的取值以及荷载效应组合，均应按现行国家标准《建筑结构荷载规范》（GB 50009）的规定采用。
3.建筑及结构布置
冷弯薄壁型钢房屋建筑设计及结构布置尚应遵循以下基本原则：
（1）建筑结构系统宜规则布置。
（2）当结构布置不规则时，可以布置适宜的型钢、桁架构件或其他构件，以形成水平和垂直抗侧力系统。当建筑物出现以下情况之一时，应被认为是不规则的：
a.结构外墙从基础到最顶层不在同一个垂直平面内。(www.chuimin.cn)
b.楼板或屋面某一部分的边沿没有抗震墙体提供支承。
c.部分楼面或者屋面，从结构墙体向外悬挑长度大于1.2m。
d.楼面或屋面的开洞宽度超出了3.6m，或者洞口较大尺寸超出楼面或屋面最小尺寸的50%。
e.楼面局部出现垂直错位，且没有被结构墙体支承。
f.结构墙体没有在两个正交方向同时布置。
g.结构单元的长宽比大于3。
（3）其他设计要求参照《低层冷弯薄壁型钢房屋建筑技术规程》（JGJ 227—2011）4.3节的规定。
4.构造的一般规定
冷弯薄壁型钢房屋可参照图3－1建造，每个住宅单元的平面尺寸为：最大长度18m，宽度为12m；单层承重墙高度不超过3.3 m，檐口高度不超过9 m；屋面坡度取值宜在1∶4～1∶1范围内；斜挑梁悬挑长度不超过300 mm，其他悬挑构件悬挑长度不超过600mm。当住宅的尺寸超出上述规定的范围时，应符合设计要求。冷弯薄壁型钢房屋结构属于受力蒙皮结构，结构面板既是重要的抗侧力构件（抗震墙体）的组成部分，同时也为所连接构件提供可靠的稳定性保障，因此承重墙体、楼面以及屋面中的立柱、梁等承重构件应与结构面板或斜拉支撑构件可靠连接。
冷弯薄壁型钢基本构件一般采用U 形截面和C形截面，如图3－12所示。U形截面（图3－12（a））一般用作顶导轨（也称顶导梁）、底导轨（也称底导梁）或边梁；C形截面（图3－12（b））一般用作梁柱构件。冷弯薄壁型钢构件的钢材厚度在0.46～2.46mm 范围内。考虑到进行可靠性分析时，壁厚太薄，试件的材料强度、试验结果离散性过大，所以规定U形截面和C形截面承重构件的厚度应不小于0.75mm。此外，钢蒙皮、压型钢板一般采用厚度为0.46～0.84mm 的钢材，非承重构件的基材厚度不宜小于0.60mm。
根据我国现行国家标准《低层冷弯薄壁型钢房屋建筑技术规程》（JGJ 227—2011）的规定，冷弯薄壁型钢构件的受压板件宽厚比不应大于4.5.1条所示限值；受压构件的长细比，不宜大于4.5.2条规定的限值；受拉构件的长细比，不宜大于350，但张紧拉条的长细比可不受此限制；当受拉构件在永久荷载和风荷载或多遇地震组合作用下受压时，长细比不宜大于250。
图3－12 冷弯薄壁型钢构件
同一平面内的承重梁、柱构件，在交接处的截面形心轴线的最大偏差要求小于15mm，如图3－13所示。构件形心之间的偏心超过15mm 后，应考虑附加偏心距对构件的影响。楼面梁支承在承重墙体上，当楼面梁与墙体柱中心线偏差较小时，楼面梁承担的荷载可直接传递到墙体立柱，在楼盖边梁和支承墙体顶导轨中引起的附加弯矩可以忽略，不必验算边梁和顶导轨的承载力，否则要单独计算，计算方法同墙体过梁。
冷弯薄壁型钢构件的腹板开孔时应满足规范《低层冷弯薄壁型钢房屋建筑技术规程》（JGJ 227—2011）4.5.5～4.5.11条。
图3－13 同一平面内的承重构件的轴线允许偏差
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