钢结构住宅范文

时间:2023-03-03 16:11:45

钢结构住宅

钢结构住宅范文第1篇

结构体系选择

1.5-6层以下的,可采用框架体系或框架-支撑体系,6层以上的可采用框架支撑体系或框架-混凝土剪力墙(核心筒)体系。多层房屋大多采用双重体系。

2.框架柱有H型钢柱,钢管砼柱和钢骨砼柱,后两种为组合柱。在小高层中,组合柱比H型钢柱省钢。

3.剪力墙比钢支撑的延性低,在大震时延性低的地震力大,延性好的地震力小,从抗大震的性能来说,钢支撑比砼剪力墙好。

4.钢框架-砼剪力墙体系属混合结构,对它的抗震性能目前研究还不够,未列入抗震规范,虽然现在应用较多,选用时应慎重。核心筒宜用小钢柱加强,也有利于安装。

般规定

1.钢结构,有低层和多层之分。低层一般不超过3层,用于别墅;多层用于公寓。本文介绍多层公寓住宅钢结构设计中一些问题。

2.超过9层为高层。10-12层又称小高层。抗震规范GB50011对12层以下和12层以上的房屋提出不同要求。住宅钢结构一般不宜超过12层。

3.结构抗震性能与结构布置规则性有很大关系。结构布置不规则,地震时易损坏,而且除弹性设计外还要作弹塑性层间位移验算。因此应尽量使结构布置符合规则性要求。

4.住宅钢结构的平面布置应力求规则、对称。住宅钢结构常见的布置不规则,主要是平面不规则。如平面形状不规则,L形等,特别是支撑剪力墙偏置,明显不对称等。若楼层的最大弹性水平位移超过质心水平位移的1.2倍。就属于平面不规则。此时需对支撑剪力墙的配置进行调整。

楼板要求

1.楼板除了承受竖向荷载并将它传给框架外,还将水平力传到各个柱上,因此楼板平面内的刚度、整体性和承载力也很重要。作为建筑要求,住宅楼板还应能隔音。

2.现在用得较多的是压型钢板组合楼板,叠合板加现浇层,现浇楼板等。这几种楼板的整体性都很好。钢梁宜形成组合梁,梁上要设置栓钉。

3.预制板中应设预埋件,与钢梁焊接。

4.在强震区或重要建筑,柱周边宜设置钢筋和箍筋,以免楼板在水平力下被柱子压坏。

抗震计算的基本要求

1.对双重体系,框架部分独立承担的水平力不应少于结构底部剪力的25%。其目的是检验框架作为抗震二道防线是否满足要求。检验方法是忽略支撑或剪力墙进行,仅对框架部分进行验算。有的单元式住宅柱子很少,用隔墙支撑钢梁,往往不满足此项要求。

2.验算是否符合强柱弱梁,这关系到结构倒塌机制,很重要。

3.框架柱长细比应符合规定。

4.验算节点域的稳定性、强度和屈服条件。

节点和支撑构造要求

1.节点设计应符合抗震规范和《高钢规程》的要求。

2.柱通过小悬臂与梁拼接,可以绕过梁柱直接连接的构造困难,这是一个好办法。此时梁拼接大多采用翼缘焊接腹板拼接,也可采用全截面螺栓连接。在以上拼接中,腹板拼接要考虑弯矩。

3.翼缘的坡口全熔透焊缝,要求用一级焊缝以确保焊接质量。有的标准规定压力容器才用一级焊缝。这是一种误解。压力容器很重要,梁翼缘与柱连接同样很重要,不能用二级。

4.梁与钢管砼柱的刚性连接,现在用外加劲肋和内隔板的都有,都是可以的。但要注意钢管壁板与隔板或环板的厚度匹配。

5.7层以上时,框架-支撑体系中的框架梁柱应刚性连接。

6.支撑与钢管砼连接时,不应将节点板焊在钢管管壁上,以防管壁拉开。

7.不应在钢管支撑内灌砼,对抗震不利。

8.12层以下可以不设地下室,但此时柱脚的计算反力要加大,严格说来要做到承受大震时的反力而不破坏。6、7度区允许采用外包式柱脚,但8度及以上时应采用埋入式柱脚。不允许用铰接柱脚。

附:对框架结构的一般说明

1.房屋既要承受竖向荷载,又要承受水平力。承受竖向荷载靠梁、柱,承受水平靠抗侧力构件。

2.高层建筑结构的特点是,结构受水平位移控制,结构设计主要使水平位移不超过控制值。

3.在住宅钢结构中,抗侧力结构主要有三种:钢架、支撑框架、剪力墙。

4.住宅钢结构常用的结构体系是:钢架(纯框架)、框架-支撑,框架-剪力墙。

5.这里的“框架”都是指节点钢接的框架。严格说来,框架包含钢接和铰接框架,习惯叫法框架是指钢接的,铰接时则称为铰接框架。

6.纯框架体系最简单,它的延性好,抗震性能也是最好的(26层的北京长富宫饭店就采用纯框架)。它的缺点是用钢较多。但对多层建筑特别是两个方向开间较多的,纯框架用钢并不多。在日本60米以下的钢结构大部分采用这种体系。

7.框架-支撑和框架-剪力墙是最常用的。它们都是双重抗侧力体系。

钢结构住宅范文第2篇

关键词:钢管混凝土 住宅 结构

我们这里探讨的钢管混凝土住宅结构,实际上是指在该结构体系中承受压力的柱采用钢管混凝土构件。下面就该结构的优缺点等进行阐述:

1 钢结构住宅存在的几个问题

1.1 一些钢结构住宅的设计不是以建筑本身为主,因此,开发的住宅不太好用。目前,有些钢结构住宅的开发中,把钢结构的问题视为最重要的,因此,以结构专业为主,这是一种误区。无论是何种结构建筑,买主关心不是用什么结构,而是房子是否好用,布置是否合理,住在里面是否舒适,是否实用,功能是否齐全。住宅关注的是人,设计要以人为本。钢结构住宅是住宅,而不是住宅钢结构。

1.2 钢结构住宅的配套设施和围护结构的材料不完善。钢结构住宅体系是一个综合的、复杂的技术体系,它涉及墙体材料、屋面材料、厨卫系统、管线系统等一系列配套体系。这方面最突出的问题是外墙结构体系。现有墙体材料性能和安装方法很难满足钢结构住宅在防热、保温、通气、防渗以及耐久性等方面的要求。连接的配件及方法,也不很完善,使用不方便。

1.3 钢结构住宅要求应用大量的新技术,我国专门研究钢结构住宅的人员较少,大多数设计和施工单位在传统结构体系方面有专长,而在钢结构住宅方面缺乏相关的人才。由于我国钢结构住宅尚处于开发阶段,施工技术人员更是奇缺。培训技术人员是发展钢结构住宅的重要环节。

1.4 全国没有统一、系统的推广钢结构住宅的方式方法,各单位的研究工作均是从头开始,经验不能很好地借鉴、传承,经验推广工作做得不够理想。对于钢结构住宅的总的发展规范还不够。有关部门,在总结以前的经验,指出未来的发展方向上做得还不够。

1.5 宣传力度不够,与地产商的联系还不够,许多地产商认为钢结构住宅要贵得多,因此不敢做。其实,这是一个误解。钢结构住宅和其他住宅比较起来,一般情况下造价并不高,与混凝土结构基本持平,但是它的使用面积会增加不少,一般达到5%,综合造价还是比较低的。

2 钢结构住宅的优点

2.1 钢结构具有许多优点:首先,重量轻、强度高。用钢结构建造的住宅重量是钢筋混凝土住宅的1/2左右;可满足住宅大开间的需要,使用面积比钢筋混凝土 住宅提高4%左右。

2.2 抗震性能好,其延性比钢筋混凝土好。从国内外震后调查结果看,钢结构住宅建筑倒塌数量最少的。

2.3 钢结构构件在工厂制作,减少现场工作量,缩短施工工期,符合产业化要求。

2.4 钢结构工厂制作质量可靠,尺寸精确,安装方便,易与相关部品配合。

2.5 钢材可以回收,建造和拆除时对环境污染较少。

3 钢结构住宅结构设计体系

3.1 结构体系选型。对低、多层住宅,目前国内外常用的结构体系主要有:

3.1.1 冷弯薄壁型钢体系。构件用薄钢板冷弯成C形、Z形构件,可单独使用,也可组合使用,杆件间连接采用自攻螺钉。这种体系节点刚性不易保证,抗侧能力较差,一般只用于1~2层住宅或别墅等改造工程,使用了该体系,效果较好。

3.1.2 框架。目前,这种体系在多层钢结构住宅中应用最广。纵横向都设成钢框架,门窗设置灵活,可提供较大的开间,便于用户二次设计,满足各种生活需求。钢框架考虑楼盖的组合作用,运用在低多层住宅中,一般都能满足抗侧要求。但是由于目前框架柱以H型钢为主,弱轴方向梁柱连接的刚性难以保证,因此设计 施工时须慎重处理。

3.1.3 框架支撑体系。在风载或地震作用较大区域,为提高体系的抗侧刚度,增加轴交支撑或偏交支撑效果很好。这种体系为 多重抗侧体系,而且梁柱节点,柱脚节点可设计成铰接、半刚接,施工构造简单,基础主要承受轴力,体形较小,因此成为人们青睐的对象。

3.1.4 框架剪力墙体系。在低多层住宅中,可以应用传统的剪力墙体系,如钢筋混凝土剪力墙或钢板剪力墙。目前正在研究的空 腔结构板是一种理想的抗侧结构。空腔结构板是一种新型的轻质板材,采用黄纸制成具有众多等边空腔结构的板状基架,然后经浸渍而成。该板材与钢框架可靠连接,便可形成新型剪力墙。 另外美国,澳大利亚等国还开发了交错桁架体系,比较新颖。

3.2 主要构件设计。

3.2.1 柱。前已述及,钢结构住宅一般为大开间,框架柱在两个方向都承受较大的弯矩,同时应该考虑强柱弱梁要求。而目前广泛使用的焊接H型钢或I字热轧钢截面,强弱轴惯性矩之比3~10,势必造成材料浪费。因此对于轴压比较大,双向弯矩接近,梁截面较高的框架柱采用双轴等强的钢管柱或方钢管混凝土柱是适宜的。对于方钢管混凝土柱,不仅截面受力合理,同时可以提高框架的侧向刚度,防火性能好,而且结 构破坏时柱体不会迅速屈曲破坏。因此,尽管平面受力结构中,选用H型钢或I字钢在受力上还是合理的但总体上,箱形钢管柱尤其是方钢管混凝土柱应得到广泛应用。

3.2.2 楼盖。在多层轻钢房屋中,楼盖结构的选择至关重要,它除了将竖向荷载直接分配给墙柱外,更主要的作用是 保证与抗侧力结构的空间协调作用;另外从抗震角度来看,还应采用相应的技术和构造措施减轻楼板自重。常用的楼盖结构有:压型钢板-现浇混凝土组合楼板,现浇钢筋混凝土板以及钢-混凝土叠合板, 而以第一种最为常用。目前,在多层轻钢房屋整体分析时,还普遍不考虑楼盖与钢梁的组合作用,即使设置抗剪键,也偏保守地假设钢结构承受全部荷载,这样不仅增加材料用量和结构自重,反而会造成强 梁弱柱的不利情况。

4 结语

钢结构住宅范文第3篇

关键词:钢结构住宅;结构形式;楼板设计;内外墙设计

钢结构住宅主要是采用工厂化的H型钢梁及钢柱作为承重骨架,并通将新型隔热、保温及高强的墙体材料作为围护结构,从而形成的优化节能环保型住宅,其更符合绿色生态建筑的结构形式特征,具有着较好的综合经济效益。

1 钢结构住宅的特点

(1)抗震性。钢结构住宅良好的抗震性主要表现在其钢材的塑性、韧性以及延性上,其具有着较长的自振动且自重较轻,在结构的变形作用下不会产生突然间的断裂。其次,钢结构住宅设计结构体系之间的连接都为柔性连接,在地震发生情况下墙体的变形可以抵消一部分的地震荷载。

(2)抗裂性。由于钢材本身属于一种延性材料,其在温度变化情况下并不会产生相应裂缝。同时在当前的新型钢材发展应用过程中,采用的ALC、CS板等材料都有着较轻的自重和较好的保温隔热优势,能够有效较少沉降造成的裂缝。

(3)耐久性。在钢结构住宅设计中,耐腐蚀镀锌钢板的运用使得了钢结构设计的耐久性和防腐性得到了较大程度的提升,并且通过合理的钢结构构造,有效的避免了木结构中出现的泛潮及虫害等问题的出现。

2 钢结构住宅设计的结构形式

(1)框架。该种体系在当前的多层钢结构住宅设计中有着较为广泛的应用,其主要是将纵横向都设成钢框架,并且门窗设置相对较为灵活,能够提供较为开阔的空间,为用户的二次设计提供了便利。钢框架主要考虑的是楼盖的组合作用,通常情况在4-6层底层住宅中有着较多的应用。

(2)框架支撑体系。通常情况下在风载或者是地震多发区,为了有效的提升住宅结构体系的抗侧刚度,会采用框架支撑体系来提升结构的轴交支撑或者是偏交支撑效果。该种体系实质上为多重抗侧体系,且体形较小。

(3)框架剪力墙体系。在低层和多层住宅中,可以采用钢筋混凝土剪力墙或者是钢板剪力墙体系。当前阶段更为理想的是一种空腹结构板的抗侧结构,其与钢框架有着更为可靠的连接性并且能够形成新型建立墙。除此之外,国外开发的交错桁架体系也是较为新颖的结构形式。

(4)冷弯薄壁型钢体系。该种结构体系的构件主要采用薄钢板冷弯成C形或者是Z形构件,其即可以单独使用也可以进行组合运用,杆件之间主要依靠自攻螺钉进行连接,具有良好的节点刚性特征,但是其抗侧能力相对较差,在低层住宅或者是别墅中有着较多的应用。

3 楼板设计

对于钢结构住宅设计来说,楼板设计在便于施工等一般性建筑结构设计要求的基础上,还应具备相应的强度和刚度,特别是抗裂性能,以此来满足建筑物的抗渗和抗漏需要。其次还应具备较好的隔音及防火性要求。当前钢结构住宅设计所采用的楼板形式主要有预应力钢筋混凝土叠合楼板、现浇钢筋混凝土楼板以及压型钢板组合楼板等几种。

对于现浇钢筋混凝土来说,其楼板的整体性能较好,但是施工周期相对较长且模板花费较大。在此过程中可以采用钢梁或者是钢桁架作为模板支撑架,以此来提升现浇钢筋混凝土楼板的施工速度。

4 内外墙设计

在进行钢结构住宅围护墙体设计的过程中,为了有效的减轻结构自重,通常情况下不宜采用黏土砖或者是自重较大的材料,在当前工程中所采用的主要是自承重式的空心砌块、轻钢龙骨石膏板、玻璃纤维增强水泥板、加气混凝土块以及玻璃幕墙等轻质材料。

作为钢结构住宅的基本围护结构,外墙设计应基本满足建筑结构的防水、防火、抗冻及承载要求。在进行外墙材料选择的过程中,还应有效的突出钢结构的优势,采用与结构连接节点简单有效的方式,确保墙体风荷载或者是地震荷载能够有效的向框架传递。

5 防腐及防火设计

当前阶段所采用的钢结构住宅设计防火措施主要有外包混凝土、外涂防火涂料以及外包防火板等几种,其中外包混凝土是应用较多且防腐、防火性能较好的措施,但是该种方法会在一定程度上增加建筑物的自重并延长施工工期;外包防火板能够根据梁柱形状的不同进行包裹处理,其耐久性要优于防火涂料,但是价格相对较高;防火涂料可能根据不同的耐火极限要求进行不同厚度的涂刷,但是其耐久性与建筑物本身相比相对较低且后期维护费用较大。

6 钢结构住宅设计方案优化比较

6.1 工程概况

该工程建筑总体方案为地下一层、地上两层,总建筑面积为317.12O。地面室高度为2.7m,地上部分一层层高为3.6m,二层为3m,总建筑高度为9.4m。该钢结构建筑物的室内外高差为0.45m。该地区的抗震设防烈度为6,冻土深度为3m,采用条形基础进行地下室设计,混凝土为C30。

6.2 设计方案经济性比较

方案一:选用H型钢柱――H型钢梁框架体系。梁柱连接部分采用刚性连接和半刚性连接,楼板采用现浇混凝土。柱截面HW200×8×12,主梁截面HN300×150×6.5×9、HN250×125×6×9、HN350×175×6×9。

方案二:该方案采用无比钢结构体系。桁架柱截面200×200、桁架弦杆40×40×1.2、桁架腹杆40×1.2,桁架梁高300×400×500、桁架弦杆40×40×1.2、桁架腹杆40×1.2。

两种结构体系造价比较:方案一,柱6.15 t,梁7.29t,总计13.44t,每平方米用钢量42.38kg,主材每平方造价254.28元;方案二,柱5.68t,梁4.78t,总计10.46t,每平方米用钢量33.0kg,主材每平方造价330元。

7 结语

从以上分析来看,方案一的综合效益整体上优于方案二,在进行钢结构住宅建筑设计的过程中,除了以加强对以上部分的控制外还应因地制宜的选用同结构体系相配套的墙体维护材料从而进行更好的钢结构住宅造价控制。

参考文献:

[1]周学军,钢结构与钢筋混凝土结构住宅的经济性分析[J].山东建筑工程学院学报,2001,4(19):77-80.

[2]郑廷银,钢结构住宅体系初探[J].南京工业大学学报,2003,2(25):68-74.

钢结构住宅范文第4篇

关键词:高层钢结构 住宅结构 钢框架 交错桁架 维护体系

中图分类号:TU391 文献标识码:A 文章编号:

1、高层钢结构住宅结构体系的特点

和传统的结构比较,高层钢结构住宅体系具有如下特点:首先具有优越的抗震性能和较高的承载强度。相同大小的荷载作用时,高层钢结构构件具有最小的截面,而截面大小相同时,钢结构构件能承受最大的承载力。在一些抗震设防地区,钢结构体系相比钢筋混凝土体系具有延性好、强度高、塑性变形能力强、自重轻和耗能能力强等一些优点,抗震性能也较为优良,因此使得住宅的可靠安全性大大提高。其次,高层钢结构体系能够进行功能区间的合理布置。传统的住宅结构体系因为材料特点的限制,空间布置也受到了限制,而高强度的钢材所做成的钢结构体系重量较轻,能够形成复杂的大跨度结构,从而在施工中建筑师可以灵活的进行隔断,使得住宅内的空间布置较为自由。接着,钢结构体系的具有较大的有效使用面积。在相同柱距的前提下,钢结构住宅体系因为具有跨度大、刚度大、强度高等特点,梁柱截面的面积较小,因而在建筑总面积中钢结构体系所占用的面积较小,因此建筑的有效使用面积相应增加。最后,钢结构具有较小的自重和较低的综合造价。钢结构较小的重量使得吊装和运输费用大大降低,相应的基础负载也大大减少,从而使得工程造价中的基础造价大幅度降低。钢结构同时具有较短的施工周期和较快的施工速度,使得模板费用和人工费等相应减少。另外,钢结构住宅体系具有良好的节能效果,传统的粘土砖被新型的标准化节能预制墙板所替代,因此钢结构建筑具有较好的保温性能。

2、高层钢结构住宅结构体系分析

2.1 钢框架住宅结构体系

钢框架住宅结构体系是高层钢结构住宅体系中最常见的一种,通常状况下,梁柱的节点使用刚接,水平荷载和竖向荷载的承受通过梁柱受弯来实现。钢结构纯框架体系最为简单,它除了具有较好的延性以外,抗震性能也是最强。钢框架住宅结构体系受力明确,能够灵活使用,具有较快的施工速度和简单的安装制作程序,但是为了承受侧向力,梁柱截面的面积一般较大。同时,钢框架住宅结构体系能够灵活的进行平面布置,体系各部分的刚度较为均匀,结构自重轻且不会有集中应力产生,与其他形式的结构也容易结合。另一方面,由于钢框架住宅结构体系中,梁和柱的组合是最主要的受力构件,在水平荷载作用时,梁和柱子会产生弯矩和剪力,从而使得梁柱出现变形。对每一个楼层,柱子上端和下端的剪切与弯曲变形会导致与杆轴相垂直的位移,从而造成框架产生位移。因此框架抵抗侧力的强弱由梁柱的刚度及受弯能力决定,应该适当增加梁柱的截面面积。但是如果梁柱的截面面积太大,会对住宅内的活动空间和家具布置产生影响。同时节点应该进行半刚接或者刚接,但这样做会让节点的构造比较复杂,由于属于单一的侧力抵抗结构体系,若发生地震,会造成较严重的破坏,1995年的日本阪神地震就能说明。

2.2 交错桁架住宅结构体系

在交错桁架住宅结构体系中,桁架之中的杆件所受力为轴力,能够较为充分的进行材料性能的利用,从而节省钢材。桁架结构体系具有较多的腹杆,在住宅结构中使用时会对室内美观和空间利用造成影响,所以需要巧妙利用,因此产生了交错桁架住宅结构体系。它由钢结构住宅结构体系演变而成,在力学特性和建筑功能上都由于钢框架住宅结构体系,一般由钢桁架、平面、柱子和楼面板构成。交错桁架住宅结构体系在建筑布置方面优越性较大,在房屋周围可以布置柱子,而中间没有柱子,在相邻柱子的上层和下层进行桁架的交错布置,桁架的高度和层高相同。在桁架的上弦来搁置楼板的一端,相邻桁架的下弦来布置楼板的另一端。因为中间没有柱子,桁架布置在两开间,所以此种结构非常适合旅馆和住宅单元的布置要求。交错桁架结构体系主要利用楼板来将水平力传递到桁架的斜腹杆,最终利用落地桁架的底层支撑或斜腹杆来讲水平力传到基础。柱子一般承受轴力,作用在它上面的弯矩和剪力比较小。该体系是一种高效、实用和经济的的结构体系,对于提高高层钢结构住宅结构体系的抗震性能具有重大作用。

2.3 钢框架核心筒住宅结构体系

钢框架核心筒住宅结构体系是通过电梯间或卫生间来形成混凝土核心筒,而且四周封闭,然后和热轧H型钢框架一起形成组合结构。一般将小刚柱配置在筒体角部从而使得延性增加且安装方便。此结构核心筒具有较强的抗侧移强度,受力分工明确,一般承受水平荷载。竖向荷载由钢框架承担,如此能够使得钢结构的截面尺寸大大减小。因为核心筒是现浇的,卫生间具有较好的防水性能,能够防止因为施工不当而产生的渗水导致的钢构件锈蚀。核心筒住宅结构通过滑膜来施工,施工速度快慢在混凝土结构和纯钢结构之间。钢框架核心筒住宅结构体系具有和钢筋混凝土中的框剪体系类似的受力特点,在水平力作用时,混凝土的核心筒一般为抗侧力结构体系,在楼板协调变形之后,有较小的水平剪力通过钢框架承受,混凝土核心筒在承受倾覆力矩的同时又将主要的水平剪力承担。因为混凝土核心筒是弯曲性的变形曲线,而钢框架的为剪切型,所以,在楼面协调变形之后,水平剪力在钢框架的顶部大于下部。此类结构体系在发生地震时,墙体会出现裂缝,侧向刚度快速减小,使得钢框架所承受的水平剪力和倾覆力矩大于弹性阶段。因此在设计过程中,要将钢框架核心筒结构在弹性阶段的水平剪力增加。

2.4 高层钢结构住宅维护体系

高层钢结构住宅结构维护体系中,墙体材料一般用于解决防火、隔热、隔声、防渗漏等问题,如今使用的墙体材料一般采用加气轻质混凝土砌块。为了发挥高层钢结构住宅维护体系的优点,使得结构自重减轻,外墙体主要使用复合轻质墙板,通过外挂式来连接梁柱,如果住宅在六层以下,那么也能采用加气内嵌式混凝土砌块。外墙板具有较为复杂的功能,需要具有隔热、隔声、防火、防水、强度高、美化和保温作用,一般分为不承重、承自重和承重三种。在高层钢结构住宅结构体系中,一般使用不承重结构。内墙板根据作用有户内隔墙和分户墙两种,分户墙相比户内隔墙具有较好的防盗、抗冲和隔音功能。内墙材料主要用加气混凝土砌块,纤维石膏板、纸面石膏板和纸面稻草板也有时采用。高层钢结构住宅维护结构体系的受力包括竖向板的自重和风振作用所产生的水平力。与钢筋混凝土结构相比,高层钢结构的特点是水平力作用时,水平变形较大,因此维护结构所使用的材料应该具有足够的变形能力和抵抗荷载强度。在作用有风荷载时 ,门窗洞口处的结构维护是处理的重点,如果处理不好会导致渗漏和开裂,因此洞口板的维护应该要特别注意。

3、结语

住宅结构的建设时国民经济进步和人民日常生活的需要,高层钢结构住宅结构体系的使用,对于促进住宅建设、满足人们对住宅品质和住宅数量的需要、降低土地资源的浪费以及促进建筑行业在未来的可持续发展意义重大。本文在对高层钢结构住宅结构体系的特点进行研究的基础上,主要阐述了四种高层钢结构体系。

参考文献

[1]颜宏亮,马林.墙体改革与轻钢住宅体系的发展,《住宅科技》,2001.8.

[2]楼国山.有关住宅钢结构的几个问题,《工业建筑》,2003.

钢结构住宅范文第5篇

Abstract: With the continuous increase of the national "new rural construction" investment, promotion of steel structure in 13th Five-Year planning provides a rare opportunity for the development of steel structure residential buildings in rural areas. The curtain on the rural housing market has been opened, and the steel structure house is one of the indispensable protagonists. The author hopes that the rural steel structure house can be combined with the rural financial development, so as to help farmers build a better home and stay in the beautiful "homesickness".

关键词:农村钢结构;融资;新农村建设

Key words: rural steel structure;financing;new rural construction

中图分类号:F038.1 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2017)23-0240-02

1 钢结构住宅较传统农村住宅值得关注的优点

设计可以更加灵活,钢结构住宅其净使用面积较传统农村住宅更大。由于型钢比混凝土及砖结构具有更好的承载性能,设计上可以布置大开间、大柱距的形式,相对于传统的农村住宅,钢结构住宅的开间布置可以更加适合农民生产及生活需要,且其净使用面积较传统农村住宅来说可以提高5%~8%,得房率更高。

钢结构住宅的采光性较之传统农宅来说优势更加明显。在钢结构住宅中,其梁柱及需要的承重墙相较于传统住宅来说,其截面积更小。这就为布置更多的窗户提供了更多的可能空间,无疑大大提高了钢结构住宅的采光性能。

信息化程度高,工厂制造及现场吊装所用时间短。钢结构住宅的设计、制造和安装符合工厂化及信息化的趋势,由于计算机技术的飞速发展,使得工业化生产和计算机技术可以有效的结合,实现钢结构住宅设计、生产、施工安装信息化,具有极高的效率和精确度,可缩短工期1/2~1/3。

钢结构住宅有更好的安全性,由于钢材具有高延性的特点,大大提高了钢结构住宅的抗震能力,从而使钢结构住宅的安全可靠性得到了很大的提升。

由于钢结构住宅自重轻,约为混凝土结构的一半左右。结构自重轻,可以大大降低钢结构住宅的基础造价,在一些土地区,其基础造价降低的尤为明显,可以有效降低钢结构住宅的综合造价。

钢结构住宅有利于施工现场“干作业”,减少施工现场污染。钢结构住宅所用的材料主要是绿色、可回收及易降解的材料。在拆除时,可进行再利用,因此符合循环经济发展的要求,有利于人类社会的长远发展。

钢结构住宅可以充分发挥建筑师的想象力,更好地展现设计美学,钢结构构件在工厂预制后现场吊装的特点,可以减少钢筋混凝土施工中对特殊形状构件的施工难度,建造出更加美观实用的建筑。

钢结构住宅的可改造性更好。由于钢结构优良的受力性能,在农村钢结构住宅体系中往往可以采用大开间布置,这既为建筑师设计提供了回旋余地,又为以后使用者根据不同用途改变结构提供了更多的可能性。由于我们在这里强调的是在农村推广钢结构住宅体系,针对我们的特定消费群体――农民来说,这点尤为重要,因为农民建宅的目的之一就是要把宅子传承给自己的儿女,对于农民来说希望一套宅子能在更长的时间跨度内为自己及后代服务。而这个时间跨度往往达到几十年甚至上百年,在这么长的时间跨度内,用户一定会对住宅建筑平面布置上或多或少的有一些改变的需求,这对农村住宅在建筑平面的灵活布置上提出了更高的要求。而钢结构住宅相较于传统农村住宅来说,这方面的优势无疑是十分巨大的。

尽管钢结构住宅一次性投入相对传统农村住宅较高,但从全生命周期造价看,钢结构住宅具有优势。我国传统农宅由于缺乏设计建造的管理,造成使用周期较短。而钢结构预制化程度高,使用寿命长,虽然初期造价较贵,在全寿命周期过程中性价比基本与传统农村住宅相近。目前钢材价格较前几年已有很大跌幅,此时正是推广农村钢结构住宅的绝佳机会。

2 推广农村钢结构住宅融资的原因

笔者认为对农村钢结构住宅进行融资其原因如下:

①农民改善住房条件和资产投资的需求。住宅对农民来说是居所,也是传承子孙后代的“家业”,建一个好的住宅是其一生中的大事。目前,很多农村居民有改善住房的意愿,但农户自身积累下来的资金往往不能一次性支付建宅的全部费用。所以农村钢结构住宅融资的推出将会解决欲建房农民的资金大问题,可以帮助许多有意进行住宅改造的农民实现其梦想。

钢结构住宅范文第6篇

一、钢结构住宅体系的优越性

1、比起传统的结构,可以更好地满足建筑上大开间、灵活分隔的要求。并可以提高使用面积率5%~8%。户内的有效平面增大,比相应的砖混和钢筋混凝土结构提高了6%。高层建筑钢结构的结构面积只是同类钢筋混凝土结构面积的28%,采用钢结构可以增加使用面积4%左右,增加了建筑物的使用价值,增加了经济效益。外形设计自如,室内大空间无梁无柱,跨度可以达到12米。空间分割灵活,管线布置方便。由于钢结构没有承重墙,梁柱少,钢结构可以做成大跨度,大空间,可以满足建筑上大开间、灵活分割等需要。它的开间可以比混凝土结构的开间大50%,户内空间可以灵活布置,进行多方案分割,满足不同用户的需求。在钢结构的结构空间中,有许多孔洞和空腔,而且钢梁的腹板也允许穿越小于一定直径的管线,这样使管线的布置较为方便,也增加了建筑净高,而且管线的更换、修理都较方便。钢结构宽敞的空间正好给了业主一个根据自己的爱好来布置自己的生活空间,再也不用因为承重墙、构造柱来影响房子个性化的设计。

2、钢结构与轻质墙板、复合楼板等配套使用节能环保效果突出。钢结构与轻质墙板、复合楼板等配套使用比砖混住宅节能60%以上,且可用于高层建筑。另外与混凝土结构相比具有节省施工用水,占地小,污染小,基础施工取土量少,可回收再利用等优点。

3、钢结构体系施工周期短、施工速度快,使用寿命长。钢结构构件在工厂制作,质量可靠,尺寸精度高,可实现机械化生产,安装速度快,受季节影响小,施工周期约为混凝土结构的1/3-1/2。钢结构工程的柱子一般取3-4层为一个施工段,在现场一次吊装。而且柱子的吊装、钢框架的安装等可实施平行立体交叉作业。因此,在保证技术、供应、管理等方面的条件下,可提前投入使用。

4、钢结构住宅强度大,抗风、抗震性能好。钢结构属于柔性结构,自重轻,能有效的降低地震损害的程度。如日本1995年神户地震破坏力很强,中高层钢筋混凝土建筑基本全部塌为平地,而钢结构没有倒塌的现象,日本在震后要求高层建筑一律采用钢结构。在我国地震多发区尤其应重视钢结构建筑以减少地震造成的房屋倒塌的几率和笨重预制板或水泥柱下掩埋的生命无法救助的现象。

5、钢结构住宅具有良好的市场价值。从工程造价角度分析,同一栋高层住宅建筑,钢结构成本较高,但从整体的工期、资金周转及社会效益等方面考虑,钢结构建筑经济效益很明显。如钢结构住宅强度高、自重轻,一般情况下,高层钢筋混凝土建筑的自重大约在1.5t/m2―2.0t/m2之间,而钢结构自重大都在1.0t/m2以下,可减少基础的造价与投资。

总之,钢结构住宅无论是结构性能,使用功能及经济效益都具有优越性。其缺点是防火及防锈性能较差,必须做好防火与防锈处理。

二、钢结构住宅在国内外的应用与发展

随着科技发展,人们对住宅的使用功能、安全节能等方面提出了更高要求。目前,许多国家如美国、日本、英国等正积极推动预制装配化钢结构低层住宅,在日本称为工业化钢结构住宅,2000年澳大利亚钢框架住宅占全部住宅数量的比例达到50%。由于钢结构的随意拼接能力,可设计丰富多变的住宅建筑外形,因此在比利时、荷兰、卢森堡、英国、德国和法国的一些地区,都采用了钢结构联排式住宅。

我国的经济发展为钢结构体系发展与应用提供了有利环境。首先,从主要物质基础来看,随着钢材产量和质量持续提高,钢结构的造价也有较大幅度的降低,与其配套的新型建材也得到了迅速发展;其次,从技术基础来看,薄壁轻钢结构、高层民用建筑钢结构、门式刚架轻型房屋钢结构、网架结构、钢与混凝土组合楼盖等方面的设计、施工、验收规范规程及行业标准已发行20余本,为不断完善钢结构体系奠定了必要的技术基础与设计依据;从人才素质来看,专业钢结构设计人员已形成一定的规模,专业素质不断提高,同时国内外钢结构设计软件发展迅猛,为设计人员完成结构分析设计与施工图绘制提供了极大的便利条件。

长沙远大公司在1999年建成了8层H型钢框架、压型钢板组合结构、配合整体浴室、中央空调等先进设备的集成住宅,全部工期为3个月,充分体现了预制、集成、装配的特色。 20世纪80年代中期,工业化的轻钢别墅也进入我国,近几年北京、上海、天津、新疆、湖南等地,建成一批钢结构住宅示范试点工程。很多科研单位和钢结构公司,包括同济大学湖南大学、清华大学、上海市建筑科学研究院等等,都在钢结构住宅体系的研究方面进行了有益的探索。

现在,我国目前钢结构研究已进入一个新的阶段,有关规范和标准已经出台,国内钢材产量充足,钢结构住宅的发展已具备了较好的物质和技术基础。

当然,在钢结构住宅发展方面,还有一些技术问题有待解决。钢结构住宅的推广还需要做大量的工作,要广泛宣传开发轻钢住宅的益处,完善不同类型结构设计规范和施工技术标准,建立一个能与传统建材相竞争的钢材供应网,研制新型的轻质保温墙体材料以及与之配套的辅助材料,做好示范工程,加强信息交流,行业动态,寻求国际间的广泛合作,激发开发商在做决策时采用钢结构等。

三、钢结构住宅结构体系布置

目前国内钢结构建筑体系主要有纯框架体系、框架-支撑体系、框架-核心筒体系等结构形式。钢结构住宅构件的截面形式分为:热轧H型钢截面,焊接H型钢截面、钢骨混凝土截面、焊接箱形截面、冷弯焊接方管或圆管截面等。在设计过程中选用何种体系,应综合考虑多方面的因素,为了使结构经济合理,多层钢结构住宅对结构布置有些要求。当然,这些要求不是绝对的,而是在可能条件下这样做会更经济、合理,主要是:

(1) 采用矩形平面或由矩形平面单元组成的建筑平面。

(2) 框架柱在房屋横向宜成列布置。

(3) 将支撑或桁架腹杆设在无孔口的分户墙中。

(4) 采用间隔桁架体系时,房屋纵向走廊宜在横向桁架的中部。

四、结束语

钢结构住宅是符合我国推行住宅产业现代化建设的一种形式, 钢结构住宅产业现代化有利于建筑行业科技进步、劳动生产率的提高、工程质量的改善和带动相关行业的发展。我国建筑钢结构的发展目标是,到2015年争取每年全国建筑钢结构用钢量达到钢材总量的6%。在政策、科研和市场等方面的共同配合下,我国钢结构住宅体系发展潜力巨大,前景广阔。

参考文献

[1]洪强 .钢结构住宅的优势及综合效益分析. 安徽建筑2006(4).

[2]沈国义. 浅谈住宅钢结构的建筑体系 . 科技咨询导报 2007(8).

钢结构住宅范文第7篇

关键词:钢结构住宅结构体系住宅建筑

钢结构住宅建筑是住宅建筑的一个分支,是住宅建筑的重要组成部分;由于钢结构建筑具有强度高、自重轻、抗震性能好(延性好)、施工速度快、工业化程度高、质量易保证、建筑布局灵活合理等优点,使其作为一种最具备“环保、节能、工厂化”的新型结构体系,在21世纪继续得到迅速发展。

一、钢结构住宅结构体系

钢结构住宅体系区别于传统体系住宅的内容主要是指主体钢结构承重体系、护墙和内隔墙体组成的围护结构体系以及楼板结构体系。

1.钢结构承重体系的分类及其类型选择钢结构体系的种类有多种,但应用于住宅的主要形式有以下几种:

(1)纯框架结构体系。纯框架结构体系是指沿纵横方向均由框架作为承重和抵抗水平抗侧力的主要构件组成的结构体系。其特点为:可以形成较大使用空间,平面布置灵活,适应多种类型的使用功能,结构各部分刚度比较均匀,构件易于标准化、定型化、装配化,构造简单,易于施工;但是抗侧移刚度小。常用于层数不超过12层的建筑。

(2)钢框架-支撑结构体系。框架-支撑体系是在框架体系中的部分框架柱之间设置竖向支撑,形成若干榀带竖向支撑的支撑框架,或在框架体系中内部设置若干榀仅承担竖向荷载的带竖向支撑的排架结构,周边则为刚接框架。这种体系具有良好的抗震性能和较大的侧向刚度,支撑结构起着剪力墙的作用,承担大部分的水平力。适用于30-40层的高层住宅结构。

(3)钢框架-剪力墙(筒体)体系。钢框架-剪力墙结构体系是指一般在钢框架内采用带竖缝的钢筋混凝土抗震墙板或内埋钢支撑的预制钢筋混凝土墙板,它可与室内横隔墙结合布置,形成房屋的主要抗侧力构件;当外部的钢框架采用3-4米左右的密柱、深梁组成钢框筒时,为钢框筒-筒体结构体系。最大适用高度较高。

(4)空间错列桁架结构体系。空间错列桁架结构体系是由房屋外侧的柱子和跨度等于房屋宽度的桁架组成,桁架高度等于层高,在相邻柱上为上下层交错布置,楼板一端搁置在桁架的上弦,另一端搁置在相邻桁架的下弦。是一种经济、实用、高效的新型结构体系。通常用于15-20层的住宅建筑。

2.围护结构体系

围护墙体及隔墙等均应采用轻质材料或幕墙等,同时应有将墙体风力或地震作用传给框架的可靠传力体系或墙骨架体系;外墙可采用蒸压轻质加气混凝土墙板(ALC板)、SRC复合保温墙板、钢丝网复合保温板轻质复合墙板,内墙材料一般采用加气混凝土轻质墙板、轻钢龙骨石膏板、ALC轻质砌块等。屋盖体系尽量采用有檩体系,屋面材料可与楼面相同,也可采用彩色压型钢板防水屋面系统,该系统特点为:具有良好的防水防腐效果、屋面隔热保温性能好、可以丰厚建筑物的外形。

3.楼板结构体系

楼面结构由钢梁和楼面板组合而成。钢结构住宅结构中,楼板必须有足够的刚度、强度和整体稳定性,还要具有较好的隔声、防火和防腐性能,目前楼板结构一般有以下几种形式:

(1)压型钢板混凝土组合楼板。由于要满足楼板1.5小时的防火要求,其上须浇80厚的混凝土,采用蝶型压型钢板楼板总厚度将达130~150mm;由于组合楼板担负着传递水平力的作用,故而钢梁与压型钢板连接处应设置必要的栓钉,设计时考虑钢梁与楼板的组合作用,可显著提高梁的承载力及稳定性,有效降低梁高。

(2)预制预应力混凝土叠合楼板。预制预应力混凝土叠合楼板是指钢梁与预制预应力混凝土薄板连接,上浇混凝土薄板从而形成叠合装配整体结构,其中预制的单个构件在工厂制造,然后将其运至现场装配;这种结构的主要优点是:机械化程度高、工期短、可采用预应力技术及高强度钢材、预制部分体积小、重量轻、运输吊装方便;可以降低楼板造价

(3)现浇楼板采用工具式支撑楼板,其优点是整体性好、装修方便、但模板较费,钢筋与钢梁的连接和构造比较复杂,且施工周期较长,同时为保证混凝土楼板与钢梁的共同作用,钢梁上翼缘也必须设置必要的栓钉。

二、钢结构住宅体系的经济分析及应用

钢结构住宅与传统结构相比,在使用功能、设计、施工以及综合经济方面具有优势,主要体现在以下方面。

1.设计制造周期短,设计生产一体化现代结构设计借助于计算机和专业化结构分析软件,使得设计周期大大缩短;同时,由于钢结构具有工厂预制、现场安装的特点,可以将前期设计和现场的生产手段相结合,通过网络计算机和数控机床结合,使设计人员在工作室中完成设计后,即由工厂的生产线完成产品制作,具有极高的效率和精确度,可以大大减少项目建设周期。

2.能够合理布置功能区间

与传统住宅建筑相比较,可以采用大开间柱网布置,使建筑平面利用非承重墙体灵活分隔室内空间,形成开放式住宅。同时,可以利用钢结构连接简单的特点,在垂直平面内比传统结构能更好地应用错层、跃层结构。由于钢结构住宅的构件截面尺寸小,可以增加使用面积,提高使用率。

3.承载强度高,抗震性能优越

相同的荷载,钢结构截面最小,相同的截面,钢结构承载力最大。在抗震设防区,由于钢结构重量轻,其本身所受的地震作用小,且钢材具有高延性,有较好的耗能能力;因此,抗震性能好,结构安全度高。

4.施工方面优势突出

钢结构的大部分构件在工厂生产,运往现场通过焊接或螺栓进行整体组装,在我国北方地区施工时与现浇钢筋混凝土相比其不受施工季节的影响;施工现场作业量小,减少了施工临时用地,对周围环境污染小,提高了施工的机械化水平;由于钢结构本身可作为劲性结构承担结构荷载和施工荷载,施工时可以节省支模、拆模的材料,由此降低成本,大大加快施工速度。

5.综合造价低

钢结构承载力高,可以实现结构的大开间布置,构件截面小,与砼结构和砖混结构相比,自重比较轻,地基的处理比较容易,基础型式简单,可以降低基础的造价;钢结构施工机械化高的特点,减少了人工费用和模板等其它辅助材料费用。从经济效益角度讲,楼层越高,造价越低;规模越大,成本越小,6-7层的多层成本最高,但综合效益十分可观。

6.符合住宅产业化和可持续发展的要求

钢结构适宜工厂大批量生产,工业化、商品化程度高。它能将节能、防水、隔热、门窗等先进的成品集合在一起,实现综合成套应用,将设计、生产、施工安装一体化,提高住宅的产业化水平。钢结构比传统结构的拆除更容易实施,钢材回收利用率高、拆除成本低、污染较小,符合可持续发展的要求。

三、我国钢结构建筑基本情况。

钢结构住宅范文第8篇

关键词:钢结构住宅;发展

引言:钢结构建筑是一种新型的节能环保的建筑体系,被誉为2l世纪的“绿色建筑”之一。是一种节能环保型、能循环使用的建筑结构,符合发展省地节能建筑和经济持续健康发展的要求。发展循环经济,建设节约型社会,是总结国际和国内经济建设后,提出的国策,发达国家已积累了很多经验。在高层建筑、大型工厂、大跨度空间结构、交通能源工程、住宅建筑中更能发挥钢结构建筑的自身优势。本文将对钢结构住宅的发展展开具体探讨与论述。

一、钢结构住宅的特点分析

工业化程度高,所有构件均实行工厂标准化生产。质量稳定可靠,有利于实现住宅建筑技术集成化、产业化,并能降低成本。工厂制作.现场拼装:噪音小,湿作业、粉尘与垃圾少,受气候影响小,符合环保建筑施工的要求;不使用粘土砖,可拆卸和回收,符合国家土地资源政策、环保政策和可持续发展战略。

结构自重轻,基础负担小。可大幅减少基础造价。尤其适用于地质条件较差的地区:结构地震反应小,用于结构抗震措施的费用少,适用于地震多发区:制作、运输、安装、围护方便,降低人工和机械费用。

施工周期短,比传统住宅体系至少可以缩短工期l/3。从而可以加快资金周转,大大提高投资效益。

符合环保建筑可持续发展的社会价值趋向。钢结构住宅所用的材料主要是绿色、可回收材料。在建筑物拆除时,它的大部分材料可再利用,是环保型建筑的典范。

采用新型轻质围护材料,不易助燃,不易霉变,不易虫蛀;装修可以一次到位:管线可暗埋于墙体及楼层结构中;在保温、隔热、隔声等性能方面比传统结构住宅有非常明显的优势,因此住宅的舒适性更好。

由于钢结构的随意拼接能力,可以设计出丰富多变的住宅建筑外形,可以满足住户对不同建筑风格的要求。

房屋构件的更换维修方便,省时省力,具有良好的综合经济效益。

(一)钢结构住宅的防火特征

虽然钢材是不燃材料,但其耐火性能却很差,承载力和平筏稳定性会随温度的升高而大幅度下降。当温度在150℃以上时,就必须采取遮挡措施;当温度达到40D℃时,钢材的屈服强度将降至室温下强度的一半:当温度达到600℃时,钢材基本丧失全部强度和刚度。因此轻钢结构住宅必须采取耐火保护措施后才可安全使用,这样会使构造复杂,增加造价。

(二)钢结构住宅的造价优势分析

目前,对中低层民用建筑而言,在目前施工和管理技术条件下,轻钢结构住宅比钢混住宅造价要高,开发商大多只看到眼前的利益,注重短期效应;对可持续发展的认识不够,全局意识不强。建议在这方面政府要加以引导、约束,加大对轻钢结构住宅产业化的投资与宣传,使轻钢结构住宅在中国得到普及,成为大众住宅。

(三)钢结构住宅的绿色优势

1.节地优势

由于轻钢结构住宅采用复合墙体,截面积小于砌体结构和混凝土结构,可增加有效使用面积约6%。我国住宅年平均竣工面积达4.59亿平米,大部分为混凝土结构,若采用轻钢结构住宅,每年节约土地数量将十分可观。

2.节能优势

节能效果好,比砖混住宅节能60%以上。建筑服务期满拆除时,钢结构材料可全部回收。若采用轻钢结构建设多层住宅,按欧美标准,住宅实际年耗油可以降低到6L/m2。

3.节水优势

由于轻钢结构在施工中采用干作业,除基础施工时用水,施工现场几乎不用水。我国在住宅建设中,耗水占城市用水的32%,如果其中的一半能采用轻钢结构住宅,为城市节约大量用水,缓解城市用水的紧张局面。据估算,建设轻钢结构住宅仅施工用水一项每年可节约水资源十几亿吨。

4.环保优势

目前我国多层住宅结构体系主要为砌体结构及混凝土框架结构,大量采用硅酸盐水泥材料,在建筑解体后它将变成难以循环再利用的废弃物,给环境造成极大的破坏,目前许多发达国家均在研究如何降低水泥制品的用量。相比之下,轻钢结构是十分有利于环境保护的住宅建筑体系。

二、我国发展钢结构住宅面临的问题

(一)缺乏专业性人才和专业性机构

目前具有钢结构住宅设计经验的技术人员和施工人员比较缺乏。虽然现在钢结构企业和建筑逐渐兴起,但绝大部分是工业厂房或加层改造类建筑,全国还没有一家争业的钢结构设计机构。金茂大厦、环球金融中心等有影响的钢结构工程都是由国外设计机构承担的。所以有必要大量培养专业性人才与机构。

(二)大力发展钢结构住宅配套技术与产业

住宅产业化发展的前提是具备与产业化相配奁的新技术、新材料和新体系。如新型的墙体及楼板材料,新的结构体系等。由于钢结构体系住宅易于实现工业化生产,标准化制作,且与之相配套的墙体材料可以采用节能、环保的新型材料,因此,研究钢结构住宅体系成套技术,将大大促进住宅产业化的快速发展,直接影响着我国住宅产业的发展水平和发展前景。

三、结语

综上,钢结构住宅体系的耐火问题、钢结构住宅体系的防腐问题等足制约钢结构住宅快递发展的瓶颈。长期以来困扰着整个产业的发展,所以必须增大投入解决这些关键的技术例题。

参考文献:

[1]李清.钢结构住宅的发展与推广[J].安徽大学.2012(01)

钢结构住宅范文第9篇

关键词:钢结构住宅工业化市场化

1.钢结构住宅成长的外部环境

我国的钢结构住宅起步比较晚。上世纪90年代,国家建设部和国家经贸委一致通过,将"轻型钢结构住宅建筑通用体系的开发和应用"作为我国建筑业用钢的突破点,并正式列入国家重点技术创新项目。这一举措为我国的钢结构发展奠定了基础。

进入21世纪,随着我国城市进程的加快和人民生活水平的提高,住宅也成为第一为消费。国家也把发展住宅建设作为拉动国民经济增长的重要环节。同时也出台了一系列的辅助政策。2000年5月建设部建筑用钢协调组在京召开了"全国建筑用钢技术发展研讨会",会上成立了钢结构专家组,讨论了国家建筑钢结构产业"十五"计划和2010年发展规划纲要及建筑钢结构工程技术政策。并确定"十五"期间应以住宅钢结构为发展重点。2002年11月5日建设部建筑金属结构协会钢结构委员会组织钢结构专家组召开"钢结构住宅产业研讨会",总结示范工程经验,带动全国住宅钢结构体系的发展和提供整体建设水平。2003年4月6日中国建筑金属结构协会钢结构委员会与北京国瑞通信息技术有限公司联合举办了"2003年上海钢结构住宅产业与住宅科技博览会",在会上,通过展示近年钢结构住宅的试点、示范工程和钢结构配套体系的科研成果,总结经验、加强信息交流,并加大了钢结构住宅的宣传力度。这些条件都极大地促进了我国钢结构住宅建筑产业的快速发展。

2.钢结构住宅“钱景”诱人

90年代以来,国家政策大力支持、建设部积极推广钢结构住宅的发展和应用。国务院1999年指示:发展钢结构住宅,扩大钢结构住宅的市场占有率,加速住宅产业化过程;国家经贸委在《2000年建筑业技术发展方向和重点》中明确:要建立现代化住宅产业工业体系,重点进行轻钢结构体系、住宅节能体系和新型建筑材料的开发;国家建设部和冶金工业局已于1999年发出通知,要求各省市在建筑钢工程中推广应用国产H型钢,并出台了相关政策。我国钢结构住宅产业化已蓄势待发。

从1999年北京埃姆思特钢结构住宅技术有限公司引进美国MST式轻钢结构住宅样房到现在,全国各地钢结构住宅如雨后春笋般破土而出。北京、上海、天津、山东、安徽、广东等地建了大量低层、多层、高层钢结构住宅试点示范工程.这些试点示范工程的成功,体现钢结构住宅发展的良好势头。

我国钢结构虽有十年的发展历史,但钢结构住宅目前还只是刚起步,而在美国、英国等国家发展和应用钢结构建筑已有上百年历史,如日本的钢结构建筑占建筑总面积的50%左右,韩国约占20%。美国等国家建筑业用钢材占国家钢材产量的比例高达50%,而我国建筑用钢仅占钢材产量比例的20%。钢结构建筑在整个建筑中所占比重,发达国家达到50%以上,但在我国却不到5%,建筑钢结构用钢量只占我国钢产量的1.5%~2%,差距十分巨大。因此中国钢结构市场的要求及产业的发展具有广阔的前景。

就浙江省而言,浙江房产是全国房产的领头羊。在全国房产中具有举足轻重的作用。休闲永远是浙江人生活的主题,住宅的个性化永远是我们不变的住居理念。钢结构住宅宽敞的空间恰好提供了一个DIY的平台。因此这样一个以自我为中心的生活主题,势必会成为浙江人的新贵。如今,由于国家的宏观调控作用,房市出现了前所未有的低迷。在这个时机推出钢结构住宅,利用钢结构住宅的优势来吸引市民目光,刺激消费,增加市场的购买力,有着事半功倍的作用。这是一个千载难逢的机会。

3.钢结构住宅的优点

轻钢结构住宅是目前最具有发展潜力的环保节能型住宅,在欧美及日本等经济发达国家已被普及性推广,它不仅代替了传统的住宅模式,而且完全使用工业化生产的建材,集众多优点于一身,是二十一世纪人类社会居住环境的最佳产品。

1)替代传统的红砖及混凝土。钢结构住宅突破了中国“秦砖汉瓦”式的传统建造模式,被誉为“第四次住宅革命。它工业化程度高,便于形成标准的建筑体系,实现了构件的工厂化和施工的机械化生产。

2)节能效果好,不仅高于木结构住宅,而且比砖混住宅节能60%以上。建筑服务期满拆除时,钢结构材料可全部回收。

3)钢结构住宅强度大,抗风、抗震性能好。特别是在地震区,钢结构住宅同砖混结构住宅比较,具有压倒性的优势。

4)外形设计自如,室内大空间无梁无柱,跨度可达12米。这也是钢结构住宅的最大的优点。钢结构宽敞的空间正好给了业主一个根据自己的爱好来布置自己的生活空间,再也不用因为承重墙、构造柱来影响房子个性化的设计。

5)地基及基础的处理非常简单,且由于主体和基础中设有防潮层,防潮效果会更加突出。

6)施工速度快、周期短、全天候施工,不受季节影响,施工周期短,钢结构的自重轻,干式施工无污染、无燥音。是环保型建筑的典范。

7)户内的有效平面增大,比相应的砖混和钢筋混凝土结构提高了6%。增大了有效的生活空间。

8)保温隔热隔音效果突出。

4.工程实例

目前北京、天津、山东、安徽、上海、广东等地新建了大量的钢结构住宅试点示范工程。这些工程深受当地居民的欢迎,取得了显著的成绩。如:北京亦庄经济技术开发区青年公寓。建筑面积:12万㎡,由6栋单身公寓(10万㎡)和公共建筑(锅炉房食堂等)(2万㎡)组成。地点:北京亦庄经济技术开发区。用途:开发区单身职工居住。结构型式:混凝土核心筒+钢框架。梁柱:热轧H型钢,楼板:组合混凝土压型钢板,外墙:粉煤灰砌块+加气混凝土板,内墙:防火石膏板+轻钢龙骨。防火措施:加气混凝土板+石膏板+薄型防火涂料。现场用工:2.52工日/㎡、而砖混结构为7~8工日/㎡。是砖混结构的1/3。工程造价(达到粗装饰):1150元/㎡。和砖混结构造价持平。用钢量:37㎏/㎡(仅为200元/㎡,是总造价的17.4%)。钢结构吊装:一栋住宅楼仅用20天(670吨)。施工工期:仅为砖混结构的一半。

我们从上面例子可以看出,无论是从材料、造价还是工期,钢结构住宅都具有很明显的优势,因此,如何推广钢结构住宅,让广大的市民了解,接受,喜欢钢结构住宅就显得尤为重要。

5.钢结构住宅应注意的几个问题

1、钢结构住宅建筑要以建筑设计为主导,其他专业紧密互动配合。钢结构住宅建筑除要遵循住宅建筑设计一般原则外、要注重解决:

(1)如何发挥钢结构的优势?梁跨度可增大、开间更灵活、为住户创造更大的空间。但又如何避免钢结构带来的建筑平、立面单调呆板。

(2)要解决钢结构住宅建筑防火、防腐蚀问题。特别是在多雨的浙江,防腐、防锈工作处理的好坏直接影响到钢结构住宅的推广。

2、选择和开发外墙板,是钢结构住宅建筑推广中的关键问题之一。除满足外墙板的各项技术要求外,还要做到墙板原材料应地之宜、工厂化生产、运输、安装连接方便。

3、钢结构要做到安全合理、节点构造方便可靠、并为构件制作、运输、吊装创造条件。

4、建筑设备与钢结构住宅配合,是住户首先遇到的问题。因此如何采用先进的技术来开发适合于钢结构住宅的各项设备是我们必须要解决的问题。

5、钢结构住宅的造价是房地产开发商最关心的问题。钢结构住宅应定位于中、高挡住宅,钢结构住宅建筑是一项系统工程,应从设计、制造、运输、安装、维修和管理等环节着手加强管理和协调,从而达到降低成本,提高综合经济效益的目的。

钢结构住宅范文第10篇

1.结构体系

钢结构住宅的结构体系是由钢结构构件为主的各承重构件构成的结构类型。主要是梁柱组成的框架体系。

钢结构体系自重小,自振周期比较长,抗震能力好,但抗侧移刚度小。在风荷载及地震的作用下,其层间侧移与总侧移无法符合规范要求,必须设置多种侧向抗力体系。抗侧力体系由各框架间的连接支撑、剪力墙以及核心筒等构成。因此,钢结构住宅的结构体系又分为:纯钢框架体系、钢框架支撑结构体系、钢框架――剪力墙结构体系、钢框架――核心筒结构体系、错列桁架钢结构体系。

住宅设计中选择钢结构住宅体系,应遵循安全、便捷以及经济等原则,结合住宅的功能、模数以及后期维修等具体要求进行,同时还需满足住宅的使用功能,节约投资。整体而言,纯钢结构框架的构件截面较大,影响平面空间尺寸;错列桁架体系中的桁架会影响到平面布置;钢框架――支撑体系中的支撑构件影响到立面门窗的布置;框架剪力墙中剪力墙的位置会影响到门洞与隔墙的布置;框架核心筒的围护体系布置比较灵活,不受结构限制,但是会有部分现场湿作业,施工比较复杂,施工速度慢。因此,在进行钢结构住宅设计时,要根据具体情况,选择结构体系。

2.楼板体系

楼板体系主要起到竖向支撑与水平传递的作用。建筑的楼 板 结 构 必 须 具 有 足 够 的 刚 度 、 强 度 和 保 证 梁 的 整 体 稳 定 性 。 对 于 住 宅 建 筑 还 要 有 良 好 的 隔 声 、 防 火 性 能 , 同 时 要 考 虑 在 楼 板 内 敷 设 管 线 的 空 间 。各种楼板都会受限于梁的布置,梁露于室内,减少了室内的空间净高,因此对于楼板厚度的研究十分有必要。

国外的钢结构住宅通常采用木板楼板层,这主要是由于钢结构对木结构的可替代性,由于木材短缺以及与现行防火安全法规冲突等问题,木板楼板层并不适用于我国,我国目前一般采用的楼板体系有:全现浇楼板、压型钢板――现浇钢筋混凝土楼板、预制预应力叠合现浇楼板、双向轻钢密肋组合楼盖、密排小桁架―现浇混凝土楼板、压型钢板干式组合楼板、预制加气混凝土楼板

以上几种楼板结构各有特点,从大范围可分为复合式和单板式。国内已建的钢结构住宅楼板体系大多为预应力叠合板,是介于装配式和现浇式中间的一种类型,反映了目前中国钢结构住宅正处在从传统设计建造方式向工业化生产方式过渡的改革时期。

楼板的跨度范围通常为6~7m,预制加气混凝土楼板由于其跨度较小,难以实现钢结构大跨度的优势,现浇钢筋混凝土楼板全部采用现场作业,压型钢板干式组合楼板与双向轻钢密肋组合楼板虽然实现了全部或部分的装配化,但是楼板厚度较大,占用室内空间净高。压型钢板――现浇钢筋混凝土楼板与预制预应力叠合现浇楼板这两种楼板形式,由于跨度适宜,并且实现了部分装配化,楼板厚度为200~300mm,因而成为我国目前应用较广的楼板体系类型。

3.围护体系

常用的围护体系有:幕墙体系、成品墙板体系以及砌块系统。其中,幕墙是最理想的钢结构围护体系,目前已建成的许多钢结构建筑中都采用了幕墙系统。但是由于造价问题,现阶段幕墙体系无法在住宅中得到普及。

外墙围护体系按施工工艺可分为填充和外挂两种。一般选用墙板与砌块作为填充材料,通过内嵌于梁板或楼板的底部而构成。而外挂通常选取轻质墙板,分为小板与大板。填充砌块的设计及施工比较容易,使用比较普及,挂板砌块相对比较复杂。

砌块系统是由各种材料制成的块体砌筑而成的外墙围护体系。由于钢结构体系的框架承重特性,外墙围护体系的砌体应选用不承重的新型轻质砌块,通常采用的砌块如蒸 压 加 气 混 凝 土 砌 块 墙 体 、 混 凝 土 小 型 空 心 砌 块 墙 体 ( 普 通 型 和 轻 集 料 ) 、 粉 煤 灰 砌 块 墙 体 等 。 其 中 , 蒸 压 加 气 混 凝 土 砌 块 墙体的应用最为广泛,技术相对更加成熟。

板材型墙体可以定型化设计、工厂化生产,适合于装配式施工建造,更加符合工业化住宅发展的要求。随着我 国 建 材 工 业 的 发 展 , 以 及 大 量 引 进 国 外 先 进 的 建 材 产 品 生 产 线 , 作 为 建 筑 物 外 围 护 结 构 的 墙 体 板 材 品 种 越 来 越 多 。 根 据 材 料 的 组 成 类 型 可 分 为 单 一 材 质 墙 板 和 复 合 材 质 墙 板 ; 根 据 生 产 加 工 及 施 工 建 造 工 艺 不 同 可 分 为 工 厂 预 制 墙 板 和 现 场 复合拼装墙板;按板型,板材类墙体材料又分大板和条板。

4我国钢结构住宅技术体系实践

我国近十年来,各地进行了多高层钢结构住宅的工程实践或工程示范,这些项目积累了一定的经验。通过对国内钢结构住宅实践工程的体系构成的使用情况进行统计,可以发现,目前国内钢结构住宅的结构形式以框架――支撑、框架――剪力墙以及框架――核心筒为主,特别是框架――剪力墙与框架――核心筒广泛的应用于高层住宅中。我国目前的钢结构住宅中,楼板与围护体系纷繁复杂,统计的18个项目使用了11种楼板,16种围护材料。这充分表明我国钢结构住宅尚处于起步和探索阶段,尚未形成有代表性的体系。更为突出的问题是,受到配套材料和传统设计思维的限制,这些项目大多没有采用体系化的技术构成及设计方法,多数沿用了钢筋混凝土结构的设计方法,不能充分发挥钢结构的优势。

结构体系的应用情况

5.小结

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