(25)冷轧钢(CFS)住宅设计——选型法

⒈、剪力墙/结构覆盖物

为了确定范例住宅结构覆盖物的最小需求量,必须把设计范例资料代入到第6章“墙拉紧(剪力墙拉紧)”部分和表6.36里使用。设计住宅是二层住宅,是8534宽(端墙),是12192mm长(侧墙),有8:12的屋顶坡度,并且是位于110km/hr,位向C区域里。在这个例子的开始时,就已经假定全部住宅都用结构覆盖物覆盖。事实上,这是第6章“结构覆盖物”部分的墙拉紧要求的必要条件。

只选择这个二层住宅的第一层,我们看到最接近的屋顶坡度种类是9:12。在适当的风速/位向种类下,在每个墙上的全高覆盖物的最小百分比是55%。

⑴    第一层端墙

■9:12(55%)减6:12(40%)除以3等于百分比增加了5%;即(55%-40%)/3=5%,

9:12减8:12(设计住宅坡度)除以1等于增加了5%。

■9:12(55 %)减1:12(5%)表示端墙需要覆盖50%。

■因而,8534mm宽住宅需要覆盖50%,相当于4267mm。把数字凑整为非常适当的夹板尺寸,比方说4877mm长或四块1219mm宽的板。

■记住第6章“结构覆盖物”部分要求在每个角落至少一块1219mm宽的板。

⒈、第一层侧墙

■9:12(55 %)减6:12(40%)除以3等于百分比增加了5%;即(55%-40%)/3=5%,

9:12减去8:12(设计住宅坡度)除以1等于增加了5%。

■9:12(55%)减1:12(5%)表示侧墙需要覆盖50%。

■因而,12192mm长的住宅需要覆盖50%,等于6096mm。这相当于五块1219mm宽的板。

■记住第6章“结构覆盖物”部分要求在每个角落至少一块1219mm宽的板。

⒉、第二层端墙:

■把上述方法应用到范例建筑物的第二层,获得了以下结果:

■8534mm乘以26.67%,得出2286m的全高覆盖物(类似于第一层计算,26.67%值是在30%到20%之间用插入法得出的)。

⒊、第二层侧墙:

■12192mm乘以26.67%,得出3251mm的全高覆盖物。

■在任何情况下都不能调整全高覆盖的长度。

7.3.1.1  屋顶骨架的选型

a)顶棚托梁选型

设计住宅是8534mm宽,计入支撑端墙和在中跨上的大梁或承重墙的深度,顶棚托梁净跨度是4191mm。要求采用的4191mm顶棚托梁跨度,再结合构件的610mm中心间距和0.96kN/m2阁楼活荷载,就可以从表8.11中选取203S41-1.37托梁构件。而且,顶棚托梁不需要加强肋。

除了选择的托梁构件之外,表8.1还要求用两颗ST4.8螺钉把每根托梁连接到承重墙的顶部导轨上。所选的顶棚托梁不需要支撑加强肋。

应该以覆盖物、钢材拉带或石膏板的形式对所选择顶棚托梁提供侧向拉紧。可以用89S41-0.84C型钢或导轨构件或钢材拉带拉紧顶部边缘。至少应该用1颗ST4.2螺钉把拉带固定到每个顶棚托梁的顶部边缘上。也应该以3658mm中心间距和在所有拉带的末端,和拉带成一直线的安装支撑块或剪力撑。支撑块和剪力撑详图类似于钢材楼层组装所用的详图。根据第8章“顶棚托梁拉紧”部分,至少应该用ST3.5螺钉把石膏板安装在顶棚托梁的底部边缘(受拉边缘)。

a)椽子选型

设计住宅是8534mm宽,并且因此水平椽子跨度是4267mm。地面雪荷载是2.39kN/m2和设计风速是110km/hr,位向C。

第一步是入下面所示,用表8.13把设计风速转换成等效雪荷载。从表中查的8:12的屋顶坡度,110km/hr风速,位向C是等效于1.436kN/m2地面雪荷载。

第二步是用2.39kN/m2最大地面雪荷载或由风速转换的1.44kN/m2等效地面雪荷载选择椽子尺寸。在这种情况下,2.39kN/m2的地面雪荷载占支配地位。采用表8.12,选择有4420mm的最大允许跨度和610mm中心间距的203S41-1.37椽子。

正如下面的表8.2里所示,用5颗均匀分布的ST4.8螺钉把顶棚托梁连接到椽子(根部节点)上。

正如下面的表8.3里所示,在角钢的每条腿上应该用4颗ST4.8螺钉把椽子连接到屋脊构件上。

可以沿着椽子的跨度,以2438mm的最大间距,用38mm×0.84mm钢带、0.84mmC型构件或0.84mm导轨构件把椽子底部边缘拉紧。在这儿选择的是中跨89S41-0.84C型构件。至少要用一颗ST4.2螺钉把C型构件固定到每根椽子上。根据表8.1,沿着边缘以152.4mm的中心间距,在内部支撑处以305mm中心间距,至少用ST4.2螺钉把结构(屋顶)覆盖物固定到椽子上,为范例建筑物提供永久型屋顶拉紧。在一直到屋顶覆盖物安装上以前的建造过程期间,为了稳定,需要有足够的屋顶骨架的临时性拉紧。

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