輕鋼龍骨住宅體系作為一種新型的結構體系,其自身動力性能的特點之一是:結構在水平力作用下滯回曲線具有強烈的捏攏效應。輕鋼龍骨自重輕,在同等強度地震作用下,輕鋼結構比普通混凝土結構和普通鋼結構的受力小, 在設計地震作用下一般可以滿足在彈性范圍內工作。
輕鋼龍骨房屋的側向力——位移關系具有強烈的非線性,其滯回曲線同樣具有強烈的捏縮性。
在抗震設防地區(qū),輕鋼龍骨房屋能夠在設計地震作用下,保持結構功能的完整性;在罕遇地震作用下,保持結構不倒塌。
輕鋼結構之所以具有良好的抗震效果,其主要原理來源于蒙皮效應。所謂蒙皮效應,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。蒙皮結構承載力大,自重卻很輕。
輕鋼結構很好地利用了蒙皮效應,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構形成一個穩(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。同時,輕鋼結構優(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構受到地震的影響。因此,使用具有延性的輕鋼結構可以降低對建筑承載力的要求,換句話說,延性結構可以通過自身變形抵御地震作用。
在抗震中,結構延性十分重要,具有以下作用:承受并緩解偶然因素作用。在結構使用過程中,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)結構產生時的儲備。有利于抗震。地震發(fā)生時,輕鋼結構的塑性鉸區(qū)域可以通過變形吸收和消耗地震能量,降低結構剛度,減小地震對建筑的作用。
低層結構各體系抗震構造措施
低層輕鋼結構的樓面體系主要是由樓面機構板、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板作為樓面結構板的材料,結構板的厚度應大于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。
輕鋼結構樓蓋系統(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。當樓面連續(xù)梁跨度較大時,應在中間位置設置支撐件。樓蓋體系所有構件之間應采用螺栓進行連接,且各部分之間連接應分別滿足相應要求。