輕鋼龍骨住宅體系作為一種新型的結(jié)構(gòu)體系,其自身動力性能的特點之一是:結(jié)構(gòu)在水平力作用下滯回曲線具有強烈的捏攏效應(yīng)。輕鋼龍骨自重輕,在同等強度地震作用下,輕鋼結(jié)構(gòu)比普通混凝土結(jié)構(gòu)和普通鋼結(jié)構(gòu)的受力小,在設(shè)計地震作用下一般可以滿足在彈性范圍內(nèi)工作。
輕鋼龍骨房屋的側(cè)向力——位移關(guān)系具有強烈的非線性,其滯回曲線同樣具有強烈的捏縮性。
在抗震設(shè)防地區(qū),輕鋼龍骨房屋能夠字啊設(shè)計地震作用下,保持結(jié)構(gòu)功能的完整性;在罕遇地震作用下,保持結(jié)構(gòu)不倒塌。
輕鋼結(jié)構(gòu)之所以具有良好的抗震效果,其主要原理來源于蒙皮效應(yīng)。所謂蒙皮效應(yīng),就是指在建筑物表面以屋面面板和墻板的形式覆蓋材料,利用材料自身的強度的剛度來加強建筑物的整體強度。它主要是在縱橫肋上覆蓋金屬板形成帶肋薄殼,肋與薄殼共同作用,使得蒙皮在其平面內(nèi)發(fā)揮出巨大的抗拉、抗壓和抗剪效果,且由于肋的支撐作用,蒙皮能持續(xù)保持良好的穩(wěn)定性。蒙皮結(jié)構(gòu)承載力大,自重卻很輕。
輕鋼結(jié)構(gòu)很好地利用了蒙皮效應(yīng),使得它具有自重小,抗變形能力強、不易垮塌等特點。地震發(fā)生時,會伴隨有上下或左右的震動,而由緊固件連接而成的輕鋼結(jié)構(gòu)形成一個穩(wěn)定的盒子狀,不會由于地面的搖晃出現(xiàn)樓板墜落或墻面倒塌的現(xiàn)象,有效地保護了人身財產(chǎn)安全。同時,輕鋼結(jié)構(gòu)優(yōu)良的抗震還體現(xiàn)在建筑的延性上,塑性鉸接處區(qū)域受到震動變形,從而大大減小建筑結(jié)構(gòu)受到地震的影響。因此,使用具有延性的輕鋼結(jié)構(gòu)可以降低對建筑承載力的要求,換句話說,延性結(jié)構(gòu)可以通過自身變形抵御地震作用。
在抗震中,結(jié)構(gòu)延性十分重要,具有以下作用:承受并緩解偶然因素作用。在結(jié)構(gòu)使用過程中,會遇到突發(fā)的偶然作用,如大幅度溫度變換引起的熱脹冷縮、偶然的超載等等。這些因素會引發(fā)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生時的安全儲備。有利于抗震。地震發(fā)生時,輕鋼結(jié)構(gòu)的塑性鉸區(qū)域可以通過變形吸收和消耗地震能量,降低結(jié)構(gòu)剛度,減小地震對建筑的作用。
低層結(jié)構(gòu)各體系抗震構(gòu)造措施
低層輕鋼結(jié)構(gòu)的樓面體系主要是由樓面機構(gòu)板、支撐、連接件、托梁以及加勁件幾個部分組成。通常采用纖維板水泥壓力板、紙面石膏板、OSB板和ALC板作為樓面結(jié)構(gòu)板的材料,結(jié)構(gòu)板的厚度應(yīng)大于15mm。為加強樓面腹板各部分的穩(wěn)定性,宜在樓面梁集中處設(shè)置樓面蓋伸出且上部加載承重墻時,懸臂輕鋼段長度不能夠超過跨度的三分之一。
輕鋼結(jié)構(gòu)樓蓋系統(tǒng)中的主要受力部分是樓面梁,座椅它需要滿足設(shè)計中所要求的剛度和強度。樓面梁受拉部分長細比不能超過350,托梁間距在400mm-600mm最佳。當(dāng)樓面連續(xù)梁跨度較大時,應(yīng)在中間位置設(shè)置支撐件。樓蓋體系所有構(gòu)件之間應(yīng)采用螺栓進行連接,且各部分之間連接應(yīng)分別滿足相應(yīng)要求。