1 다층 철골 주거용 구조 시스템

다층주택 강철 구조체계는 전통적인 벽돌 콘크리트 구조체계와 콘크리트 구조체계와는 매우 다르다. 주로 내력 강철 구조 체계, 바닥 구조 체계, 봉투 구조 체계로 구성되어 있다.

1..1하중지지 강철 구조 시스템

1..1..1시스템 분류

(1) 강철 프레임 구조 시스템. 그 특징은 힘이 분명하고, 평면도가 유연하며, 건물에 더 큰 실내 공간을 제공하고, 구조의 각 부분이 강성이 균일하고, 연성이 크고, 자진주기가 길기 때문에 지진 작용에 민감하지 않고, 내진성능이 좋고, 구조가 단순하고, 구성 요소가 표준화되고 정형화되기 쉬우며, 시공 속도가 빠르다는 것이다. 프레임 구조는 일반적인 유연성 있는 구조 체계로, 측면 강성이 좋지 않아 비구조 구성요소가 쉽게 손상될 수 있습니다.

(2) 강철 프레임-지지 구조 시스템. 강철 프레임의 측면 강성을 높이기 위해 수평 하중에 효과적으로 저항하고 레이어 간 변위를 줄이려면 일반적으로 벽 평면 내에 앵글 강 또는 채널로 구성된 수직 지지 시스템을 설정합니다. 집이 높을 때는 순수한 틀보다 경제적이다. 브래킷의 위치가 적절해야 합니다. 건물 설계와 조화를 이루기 위해 일반적으로 창턱과 아래쪽 창 상단 사이에 배치되어 은폐되고 지지 시스템의 요구를 충족시킬 수 있습니다. 문과 창문의 배치를 고려하면 W 형, X 형, K 형, 인형, 문형을 사용할 수 있습니다. 브래킷과 프레임 힌지는 레버 또는 스트럿에 따라 설계됩니다. 지지의 수, 형태 및 강성은 건물의 높이와 수평력에 따라 조정할 수 있습니다. 강철 프레임의 내측 강성을 효과적으로 높이려면 지지가 건물의 동일한 평면 원주 방향으로 배치되어 닫힌 강화 테를 형성해야 합니다. 편심 지지는 지진 작용 하에서 우수한 연성과 에너지 소모 성능을 가지고 있어 강진 지역에 사용할 수 있다.

(3) 지그재그 트러스 구조 시스템. 그것은 집 밖의 기둥과 폭이 집 폭과 같은 트러스로 구성되어 있다. 트러스의 높이는 바닥의 높이와 같고, 상하층은 인접한 기둥에서 엇갈린다. 바닥의 한쪽 끝은 트러스의 상현재에 배치되고 다른 쪽 끝은 인접 트러스의 하현재에 배치됩니다. 두 개의 베이는 하나의 트러스로 배치되어 있고 중간에 기둥이 없기 때문에 각 단위의 유연한 배치가 필요한 주택과 호텔 건물에 적합합니다. 또한 트러스 메자닌 설정으로 인해 트러스 현재로 인한 로컬 굽힘 모멘트가 줄어 프레임 평면 내의 기둥 굽힘 모멘트가 작아집니다. 주로 축 방향력으로 기둥의 단면 크기를 줄이는 데 도움이 되며 프레임 측면 강성이 크고 측면 변위가 작습니다.

1..1.2 적용 범위

(1)3 층 이하 저층 주택:

(1) 경강 프레임 구조 시스템;

2 냉간 성형 얇은 강철 기둥 (경강 용골, C 형 또는 Z 형 중도리) 구조 시스템.

(2) 4 ~ 6 층 다층 주택:

(1) 강철 프레임 구조 시스템;

(2) 철골-지지 구조 시스템;

③ 강철 프레임-콘크리트 전단벽 구조 시스템.

(3) 7 ~ 12 층 고층 주거용 건물:

(1) 강철 프레임-지지 구조 시스템;

② 강철 프레임-콘크리트 코어 튜브 구조 시스템.

(4) 13 ~ 30 층 고층 주택:

(1) 강철 프레임-지지 구조 시스템;

(2) 강철 프레임-전단 트러스 구조 시스템;

③ 강철 프레임-콘크리트 코어 튜브 구조 시스템;

④ 수직 솔기가있는 강철 프레임-조립식 콘크리트 전단벽 구조 시스템;

⑤ 강철 프레임-전단 강판 전단벽 구조 시스템.

1..1.3 설계 원칙

내력 강철 구조 체계의 구조 설계는 강한 기둥 약한 빔, 강한 노드 약한 구성요소의 일반적인 설계 원칙을 따라야 합니다. 특정 설계에서 강한 기둥 약한 빔의 설계 공식을 만족시키기 어려운 경우에도 축 압력비 요구 사항을 충족할 수 있습니다. 일반 프레임의 주 빔은 열간 압연 또는 고주파 용접 H 형강을 사용할 수 있으며, 보조 빔을 만드는 방법에는 여러 가지가 있습니다. 일반 프레임 기둥의 재질은 열간 압연 또는 용접된 I 형 강철, H 형강, 사각 (상자) 강관, 원형 강관 또는 냉간 성형 얇은 벽 강관, 경량 열간 압연 강관 등이 될 수 있습니다. 강재를 절약하고 비용을 절감하기 위해 프레임 기둥은 빈 강관 안에 고강도 콘크리트를 부어 형성된 강철 콘크리트 프레임 기둥을 채택할 수도 있다. 강철 파이프 콘크리트 기둥은 강철 기둥과 콘크리트 기둥의 장점을 결합하여 역학 성능, 내진 성능 및 내화성이 우수합니다. 단일 기둥 축 하중력이 크게 향상되고 강철 기둥 단면 크기가 크게 줄어듭니다. H 형강 기둥에 비해 강량을 50% 정도 절약할 수 있고, 비용은 45% 정도 낮출 수 있다.

1..1.4 연결 형식

프레임 빔, 기둥은 강한 축 방향의 강성 연결에 적합합니다. 약한 축 방향에서는 버팀목 배치와 함께 강관 기둥 설계 방안을 채택해야 한다. 강철 프레임 빔-컬럼 조인트의 구조는 다음과 같습니다. ① 볼트 연결; (2) 용접 연결; (3) 볼트, 용접 혼합 연결. 용접 접합은 혼합 접합보다 연결 강성이 높고 볼트 접합은 연결 강성이 낮지만 볼트 접합은 설치 시공 속도가 가장 빠르며 현장 접합 설치 시 시공 품질을 보장하기 쉽습니다. 일반 주 빔과 보조 빔 힌지는 용접 및 고강도 볼트 연결 위주의 접합구조물이며, 빔 웹은 고강도 볼트 연결, 플랜지 용접, 플랜지는 먼저 볼트로 장착한 다음 용접할 수 있습니다.

1.2 계층 아키텍처

바닥 구조는 스틸 보와 슬래브로 구성됩니다. 수직 부하를 벽과 기둥에 직접 분배하는 것 외에도 바닥의 주요 기능은 측면 구조의 공간과 함께 작업하고 상호 작용하도록 하는 것입니다. 따라서 바닥의 강도, 강성 및 전반적인 안정성을 보장하는 동시에 가능한 한 기술 및 시공 조치를 취하여 바닥의 무게를 줄이고 시공 속도를 높여야 합니다. 민간주택의 바닥 구조로서 바닥은 보온, 방음, 단열, 방수 및 방화 성능도 좋아야 합니다. 강철 빔의 전반적인 안정성을 보장하기 위해 바닥의 1 차 및 2 차 빔은 컴팩트한 시공 조치를 취해야 합니다. 현재 주요 레벨 형식은 다음과 같습니다.

(1) 압력판-현장 타설 콘크리트 복합 바닥. 전체 해석 시 결합된 바닥 비등방성이 프레임 보에 미치는 영향을 고려해야 합니다.

(1) 바닥 설정에 따라 연속 판 또는 단순지지 판, 힘 경로가 단방향 또는 양방향인지 결정합니다.

(2) 강철 빔이 강한 모서리 또는 약한 모서리 조합으로 인한 강성 차이

(2) 조립식 철근 콘크리트 복합 바닥. 즉, 스틸 빔은 프리캐스트 프리스트레스 콘크리트 슬래브에 연결되어 콘크리트 슬래브를 부어 복합 바닥을 형성합니다. 이 건물은 현장 타설 복합 바닥의 무결성과 압력판과 템플릿 지지를 모두 제거하여 시공이 편리하고 바닥 비용을 절감할 수 있으므로 선호해야 합니다.

1.3 엔벨로프 시스템

내외벽 비용은 강철 구조 주택 총원가의 약 30% 를 차지하여 강철 구조 주택 가격에 큰 영향을 미친다. 동시에, 구조의 자중을 줄이고 건물 에너지 절약의 요구 사항을 충족시키기 위해 강철 구조 주택의 장점을 충분히 발휘하기 위해, 그 외벽은 자중, 강도, 보온성이 좋고, 설치가 믿을 만하고, 내구성, 경제의 요구 사항을 충족시켜야 하므로 경량 소재를 사용해야 한다. 증기압 경량 폭기 콘크리트 벽판 (ALC 판), SRC 복합 보온 벽판, 철망 복합 보온 벽판, 식물 섬유 강화 중공 벽판, 유리 섬유 강화 시멘트 벽판 등 공장에서 미리 제작된 표준화된 경량 벽판과 유리 커튼월을 외부 벽에 사용할 수 있습니다. 내벽은 경강 용골 석고 보드, 폭기 콘크리트 경량 벽판, ALC 경량 블록, 경량 개조성 석고 보드, 샌드위치 복합 보드, 짚 보드 등을 선택할 수 있습니다. ALC 보드는 무게가 가볍고 내진성이 우수하며 설치가 쉽고 시공 속도가 빠르며 단열 방수 방화 성능이 우수하다는 장점이 있어 강철 구조와 함께 사용하기에 적합하다. 두께가 250mm 이상인 ALC 보드를 외벽으로 사용하면 에너지 효율이 50% 인 이상적인 에너지 효율적인 벽 소재입니다. 철망 복합 보온판 또는 샌드위치 복합판은 무게가 가볍고 벽이 얇으며 시공이 효율적이며 내진방음 성능이 뛰어나 다양한 구조의 외벽이나 프레임 구조의 무부하 벽에 각각 사용할 수 있습니다. 짚판은 무게가 가볍고 벽이 얇으며 시공이 효율적인 특징일 뿐만 아니라 지진, 통기, 인거친화력이 좋은 특징으로 다층 건물의 무부하 내벽에도 적용된다. 지붕 시스템은 가능한 중도리 시스템을 채택하고, 지붕 재료는 바닥과 같을 수 있으며, 방수 지붕은 컬러 압력판을 사용할 수 있습니다. 이런 지붕 시스템은 방수 방부 효과뿐만 아니라 지붕 단열작용까지 해 건물의 외부 모양을 풍부하게 한다.

예를 들어 깨끗한 색상 코팅이 있는 압력판 지붕 시스템의 특징은 다음과 같습니다.

(1) 지붕은 못이 없고 방수성이 뛰어나 크기머리를 만들어 지붕의 복잡한 변화에 적응하여 자유롭게 신축할 수 있다.

(2) 낮은 힘줄, 압력 고정;

(3) 관성 모멘트가 작아 항복 강도가 300MPa 인 3 차원 곡선 패널을 쉽게 만들 수 있습니다. 을 눌러 섹션을 인쇄할 수도 있습니다

(4) 적당한 비용;

⑤ 적용 가능한 시트: 강판, 알루미늄 판, 구리 판, 티타늄 아연 판 등. , 그 중 강판이 가장 경제적이다. 컬러 코팅 판 자체는 내수성이 좋아 물이 새지 않는다. 누수의 주요 원인은 압력판과 샌드위치 패널의 이음매 처리가 좋지 않기 때문이다.

2 철강 구조 주거 특성 및 포괄적 인 혜택

(1) 경량 고강도 구조, 내진 성능, 공사 비용이 저렴합니다. 강철의 인장 및 전단 강도는 상대적으로 높습니다. 강철 구조 주택은 강철 무게가 가볍고 강도가 높으며 연성이 좋고 소성 변형 능력이 강하며 내진성이 좋다는 특징을 충분히 발휘할 수 있다. 중력과 지진이 적을 뿐만 아니라 빔과 기둥의 단면 크기를 줄이고 강재를 절약하며 시공 비용과 운송 설치 비용을 절감했습니다.

(2) 외관이 아름답고 공간 배치가 유연하며 건축 기능이 향상되었습니다. 강재는 무게가 가볍고 강도가 높은 특징으로, 대주거리, 큰 베이의 건축 공간을 형성하기 쉽고, 실내 구역을 유연하게 나누고 배치함으로써 현대 주택건물의 기능 요구 사항을 더 잘 충족시킬 수 있다. 벽돌 콘크리트 또는 콘크리트 구조물에 비해 유효 사용 면적이 10 ~ 15% 증가합니다. 건축 조형은 다채로울 수도 있고 간결합니다.

(3) 개조하기 쉽고, 파이프 배치가 편리하다. 강철 구조의 내부 구분, 이음매 높이, 배력근이 더욱 유연합니다. 스틸 보의 웹은 특정 지름의 파이프를 통과할 수 있으며, 구조 공간의 구멍은 파이프 배치, 교체 및 수리를 용이하게 합니다.

(4) 에너지 절약 및 환경 보호 요구 사항을 충족합니다. 강철 구조주택건물에 사용되는 재료는 주로 친환경, 녹색, 재활용 가능 또는 분해가 용이한 재료이다. 건물을 철거해야 할 때, 강재는 전부 회수하여 건축 쓰레기를 크게 줄일 수 있다.

요약하면, 주거용 건물의 철강 구조 시스템은 경량, 강도, 내진성이 좋은 장점이 있을 뿐만 아니라, 구성 요소 설치가 편리하고, 공사 기간을 단축하고, 자금 회전을 가속화하고, 투자 효율을 높이고, 건물 배치가 유연하고 합리적이며, 효과적인 사용 면적을 늘리고, 건물 사용 기능을 개선하고, 품질 보증을 용이하게 하며, 상품화 정도가 높은 기술 경제의 종합 장점을 가지고 있다.

3 국내 전형적인 엔지니어링 응용 프로그램

(1) 중국연구원은 천진건설공그룹과 합작하여 R&D, 기술설계, 제품생산, 공사에서 강철-콘크리트조합건축체계 강철 구조주택기술을 형성하여 천진에 30 만 ㎡강철 주택이 건설되었다. 강철 구조주택체계는 내력벽 프레임-지지체계, 에너지 효율이 높은 복합 외벽판, 압착 내부 벽판으로 구성되어 있으며, 여러 가지 특허를 가지고 있다. 이 체계의 공사 비용은 철근 콘크리트 구조와 맞먹을 수 있고, 산업화 정도가 높고, 건설 속도가 빠르며, 종합 기술 경제 수준이 선진할 수 있다.

(2) 상해 육해성은 25 층 고층 강철 주택 6 채로 구성되어 있으며 건축 면적은 7 만 m2 이다. 강철 프레임-콘크리트 코어 (전단벽) 구조 시스템 및 압력판 조합 바닥을 사용합니다. 프레임 기둥은 원형 강철 콘크리트 기둥을 사용하며, 모든 프레임 빔은 고주파 용접 경량 H 형강을 사용합니다. 외벽과 분호벽은 200mm 두께의 블록을 사용하고, 내벽벽은 150mm 두께의 블록을 사용합니다. 구성 요소 내화 등급은 1 급으로 두꺼운 방화 페인트를 사용하도록 설계되었다.

(3)2002 년 2 월, 마강회사는 마강광명신촌에 1 18 층 강철 프레임 철근 콘크리트 전단벽 주거용 건물, 건축 면적 9800m2 를 건설했다. 프레임 빔, 기둥은 모두 마강으로 생산된 열간 압연 H 강으로 층당 37 개의 프레임 기둥, 74 개의 프레임 빔을 가지고 있습니다. 기둥과 빔은 볼트 용접 연결을 사용하며, 강철량은 400 톤이다.

4 결론

강철 구조주택은 환경 친화적인 친환경 주택건축체계로 국내외에서의 빠른 발전이 주택산업화의 발전 추세에 순응하고 있다. 강철 구조체계는 무게가 가볍고 강도가 높으며 내진성능이 좋고 기초원가가 낮고 건설주기가 짧으며 품질이 보장되기 쉬우며 상품화 정도가 높고 외형이 아름답고 적용 가능성이 넓으며 건축 배치가 유연하고 합리적이며 효과적인 사용 면적을 늘리고 건물 사용 기능 향상, 에너지 절약, 환경 보호 등 뚜렷한 종합 기술, 경제 및 사회효과를 갖추고 있다. 에너지 절약과 환경 친화적인 건축 자재 발전을 촉진하고 야금업계의 내수를 끌어들이는 데 유리하다. 따라서 철강 구조 주택은 더 넓은 발전 전망을 가질 것이다.

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