浅谈钢结构房屋的发展

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浅谈钢结构房屋的发展

发表时间:2019-09-10T16:15:25.483Z 来源:《建筑学研究前沿》2019年10期作者:朱国军

[导读] 钢结构住宅是以钢结构为骨架,配合多种复合材料的轻型墙体拼装而成,所用材料为工厂标准化、系列化、批量化生产,改变了传统住宅的钢筋混凝土建筑砖、瓦、沙、石现场作业,是住宅产业现代化的一个标志。

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l 引言

钢结构住宅是以钢结构为骨架,配合多种复合材料的轻型墙体拼装而成,所用材料为工厂标准化、系列化、批量化生产,改变了传统住宅的钢筋混凝土建筑砖、瓦、沙、石现场作业,是住宅产业现代化的一个标志。在国外,采用钢结构住宅建筑体系为数不少,而在我国,厂房、大跨结构采用已较常见,而住宅则采用不多。

2钢结构住宅的发展与优势

2.1钢结构住宅的发展

国外许多发达国家的房屋建筑中已广泛使用钢结构。美国是最早使用钢框结构建筑住宅的国家,日本的钢结构建筑最多。最近几年国外钢结构的住宅面积比例不断增长。在我国,厂房、大跨度结构采用钢结构的比较多,但是住宅采用的比较少。为了促进钢结构房屋的发展,我国从2002年就开始出台一系列的措施,推动钢结构房屋的发展。钢结构房屋有很多优势如轻质高强、综合造价低、空间布置灵活等等。所以应该积极引进、吸收国外钢结构住宅建筑技术、大大加快钢结构住宅在我国的推广。

2.2 钢结构住宅的优点

钢结构比较自重轻,与钢筋混凝土结构相比自重可以减轻20%-40%。结构重量轻减少了运输和吊装费用,基础负载也相应减少,降低了在工程造价中占有较大比重的基础的造价,从而减少整个项目的投资。钢结构施工速度快、施工周期短的特点,减少了人工费和模板等其它辅助材枓费用,综合效益十分可观。

利用钢材强度高的特点,在建筑设计可采用大开间布置,使建筑平面能够合理分隔,灵活方便地创造开放式住宅;同时大大增加了建筑的有效使用面积,与传统砖混结构相比使用面积提高大约10%左右。合理的钢结构体系,住宅的有效使用面积可达到90%。而传统的砖混结构、钢筋混凝土结构等则因受到材料性质的限制,平面开间往往较小;反之则会造成结构构件尺寸过大,影响室内美观。

3 发展我国钢结构住宅存在的问题

3.1标准和规范问题

我国大部分的住宅标准规范是在几十年来大量使用的结构体系基础编制的,钢结构住宅体系此前在我国特别少,钢结构住宅技术不能满足我国现行强制性规范的某些条文也并不奇怪。例如我国建国以后建造的建筑多为砖石和钢筋混凝土等耐火性能好的建筑材料,由此导致我国的《建筑设计防火规范》在材料选用方面似乎较国外苛刻,钢结构住宅难以满足其要求。这种与国内规范不衔接的状况,使钢结构住宅项目无论在工程设计施工阶段还是工程验收阶段,都会遇到数不尽的障碍和麻烦。同济大学教授、钢结构资深专家沈祖炎对我国住宅钢结构发展战略提出建议:应由政府部门组织由建筑、结构、建材方面的科研、设计和生产单位的专家组成攻关小组,编制一个适合中国国情的钢结构住宅建筑的标准和体系,使钢结构住宅这一科技成果在我国尽快实现产业化和工厂化大生产。

3.2材料选用问题

从我国已建成的钢结构住宅来看,所采用的材料是现有材料直接使用,缺乏技术创新和产品改造。例如:H+H骨架系统采用的是一种简单技术过渡方式,即用H型钢替代中国传统砖木住宅的木梁柱或现代住宅的钢筋混凝土梁柱,而围护体系和楼层体系维持不变。这样虽然技术跨度变化不大,非常有利于现有设计及施工人员操作,但与世界住宅技术潮流背道而驰,不利于推广应用轻质墙体技术,不利于住宅的工厂化大生产。再者,与钢结构住宅主体建筑体系相匹配的配套部件尚待完善。现有市场上的配套部件种类不够多,而且价格较贵。应发展和推广与结构体系配套的标准化和模数化的配套部件。

3.3 社会对钢结构住宅的接受问题

在中国的消费者方面,由于长期以来习惯了砖混或钢筋混凝土结构的住宅,从开始接受到逐步喜欢钢结构住宅,需要一个渐进的过程。现在,在北京、上海等大城市中已出现了钢结构住宅,居民对此有了一定的接触了解,正在接受。而对于中小城市居民来说,钢结构住宅还是一个陌生的住宅体系。所以,大部分消费者对钢结构住宅这一新事物缺乏认同感。在建筑工程技术人员方面,由于国内无论中等或是高等专业学校的教学内容中均未涉及钢结构住宅体系,因此工程技术人员对这一体系也是知之甚少,而更加缺乏的是熟练技术工人,所以虽然这一体系单纯从技术层面上讲并无多少难度,但真正推行起来难度较大。

3.4 钢结构的耐火性

钢材是不燃材料,钢结构属非燃烧体,其耐热(低于150℃)性能高于钢筋混凝土结构,但耐火性能差,无防护措施的钢结构耐火极限只有0.25h左右。对于钢结构的防火由于住宅对防火的要求很高,必须有可靠的防火措施。

4钢结构住房的设计

4.1 钢结构住宅中的建筑构思

钢结构住宅的建筑构思更着重于构思的技术可行性。钢结构住宅设计中力求达到建筑构思与结构构思的结合。钢结构住宅的构思一方面体现了常规意义上的建筑构思成果,另一方面更是对钢材这种材料灵活运用的表现。设计钢结构住宅的建筑师必须同结构工程师、设备工程师、甚至机械工程师密切配合,以保证建筑构思能够在特定的技术条件下得以实施。建筑师只有在深入了解材料的特性、材料所能创造的结构形式及相应的技术措施以后,才能有更广泛的构思能力,才能使自己的构思更具有独特性和创造性,而且方案的可实施性才能更强。

4.2 钢结构住宅的节点设计

节点设计是钢结构建筑区别于其它结构体系建筑的一大特色,在很大程度上影响着建筑设计的成败。钢结构建筑的大多数节点是露明的,露明的钢结构节点类似于中国传统木结构建筑的榫卯结构。复杂的节点处理显示出结构的合理性,具有基于建筑技术之上的特有的结

钢结构的建筑特点分析

钢结构的建筑特点分析 钢结构工程中君正钢结构工程技术采用以钢材制作为主,由型钢和钢板等制成的钢梁、钢柱、钢桁架等构件组成;各构件或部件之间采用焊缝、螺栓或铆钉连接的结构,是主要的建筑结构类型之一。 以钢材制作为主的结构,是主要的建筑结构类型之一。钢材的特点是强度高、自重轻、整体刚性好、变形能力强,故用于建造大跨度和超高、超重型的建筑物特别适宜;材料匀质性和各向同性好,属理想弹性体,最符合一般工程力学的基本假定;材料塑性、韧性好,可有较大变形,能很好地承受动力荷载;建筑工期短;其工业化程度高,可进行机械化程度高的专业化生产。钢结构今后应研究高强度钢材,大大提高其屈服点强度;此外要轧制新品种的型钢,例如H型钢(又称宽翼缘型钢)和T形钢以及压型钢板等以适应大跨度结构和超高层建筑的需要。 另外还有无热桥轻钢结构体系,建筑本身是不节能的,本技术用巧妙的特种连接件解决了建筑的冷热桥问题;小桁架结构使电缆和上下水管道从墙里穿越,施工装修都方便;无比节能是世界上唯一的一家以冷弯薄壁型钢建7层住宅的建筑体系。 钢结构的优缺点 1、材料强度高,自身重量轻 钢材强度较高,弹性模量也高。与混凝土和木材相比,其密度与屈服强度的比值相对较低,因而在同样受力条件下钢结构的构件截面小,

自重轻,便于运输和安装,适于跨度大,高度高,承载重的结构。2、钢材韧性,塑性好,材质均匀,结构可靠性高 适于承受冲击和动力荷载,具有良好的抗震性能。钢材内部组织结构均匀,近于各向同性匀质体。钢结构的实际工作性能比较符合计算理论。所以钢结构可靠性高。 3、钢结构制造安装机械化程度高 钢结构构件便于在工厂制造、工地拼装。工厂机械化制造钢结构构件成品精度高、生产效率高、工地拼装速度快、工期短。钢结构是工业化程度最高的一种结构。 4、钢结构密封性能好 由于焊接结构可以做到完全密封,可以作成气密性,水密性均很好的高压容器,大型油池,压力管道等。 5、钢结构耐热不耐火 当温度在150℃以下时,钢材性质变化很小。因而钢结构适用于热车间,但结构表面受150℃左右的热辐射时,要采用隔热板加以保护。温度在300℃-400℃时。钢材强度和弹性模量均显著下降,温度在600℃左右时,钢材的强度趋于零。在有特殊放火需求的建筑中,钢结构必须采用耐火材料加以保护以提高耐火等级。 6、钢结构耐腐蚀性差 特别是在潮涅和腐蚀性介质的环境中,容易锈蚀。一般钢结构要除锈、被锌或涂料,且要定期维护。对处于海水中的海洋平台结构,播采用“锌

钢结构住宅

钢结构住宅发展现状的评述 周建龙 [提要] 钢结构住宅是十五期间我国将要重点推广的项目,其具有强度高、结构尺寸小、自重轻、施工速度快、抗震性能好及工业化程度高的特点。本文对国内外主要的钢结构住宅结构形式进行了回顾和总结,对各种结构体系进行了评述,并对钢结构住宅设计中存在的主要问题提出了建议。 [关键词] 钢结构住宅结构体系 一。概述 改革开放以来,我国的钢产量有了很大的提高,特别是从1997年以后,我国的钢产量连续四年超过亿吨,但我国的钢结构用钢量占总钢产量的比例仅为2%,而在钢结构用钢量中,建筑钢结构用钢量又仅占10%,这与我国作为产钢大国的地位是很不相称的,为此,国家外经贸委会同冶金部制定了在建筑工程中推广使用钢结构的一系列政策措施,争取在“十五”期间建筑钢结构的用量达到总钢产量的3%,至2010年建筑钢结构的用量达到总钢产量的6%,而建设部将钢结构住宅体系的开发和应用作为我国建筑业用钢的突破点,并且制定了《钢结构住宅建筑体系产业化技术导则》和《钢框架核心筒住宅建筑体系技术导则》。钢结构住宅具有强度高、自重轻、抗震性能好、施工速度快、结构构件尺寸小、工业化程度高的特点,同时钢结构又是可重复利用的绿色环保材料,因此钢结构住宅是符合国家产业政策的推广项目。随着国家禁用实心粘土砖和限制使用空心粘土砖的政策的推出,加快住宅产业化进程、积极推广钢结构住宅体系已迫在眉睫。但我国的钢结构住宅尚处于探索起步阶段,这种体系在钢结构防火、梁柱节点做法、楼板形式、配套墙体材料、经济性及市场可接受程度上尚有许多不完善之处。从前几年开始,全国陆续出现了一批钢结构住宅试点项目,如山东莱钢的樱花园住宅小区、天津的钢框架—剪力墙高层住宅、北京赛博思金属结构有限公司的钢框架核心筒多层住宅、上海冶金设计院设计的陆海城、中福城项目、马鞍山钢铁股份有限公司设计的18层示范实验住宅楼等。我院的钢结构住宅设计刚刚起步,为使大家对钢结构住宅有一全面了解,为今后的设计积累必要的技术资料,现对国内钢结构住宅体系作一介绍。 二.结构体系 钢结构住宅结构体系大致可分为以下几种形式: 1.钢框架与混凝土筒体(墙体)的混合结构体系 2.钢框架加支撑的结构体系 3.钢框架与预制混凝土墙体的框剪结构体系 4.纯钢框架结构体系 5.错列桁架结构体系 6.轻钢龙骨结构体系 1) 钢框架与混凝土筒体(墙体)的混合结构体系的特点 钢—混凝土混合结构的平面布置一般为楼电梯或卫生间采用钢筋混凝土,形 成主要的抗侧力结构,而外周的框架则采用钢框架,这种结构体系将钢材的强 度高、重量轻、施工速度快和混凝土的抗压强度高、防火性能好、抗侧刚度大 的特点有机地结合起来,外周梁柱连接一般采用刚性连接,而楼面钢梁与混凝 土墙则采用铰结,由于混凝土承担了绝大部分的水平力,故而混合结构的位移 控制指标可参照钢筋混凝土结构采用,但框架部分承担的地震剪力不得小于结

河北省装配式钢结构住宅应用情况及问题分析

龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/431728583.html, 河北省装配式钢结构住宅应用情况及问题分析 作者:可淑玲肖天宇安姜莹张丽梅 来源:《中国房地产业·上旬》2017年第05期 【摘要】为大力推进住宅产业化发展,化解钢铁产能过剩矛盾,充分发挥钢结构住宅环保、节能的优势,对河北省装配式钢结构住宅应用情况和存在问题进行了调研分析,主要存在三方面问题:用户思想观念落后,缺乏对装配式钢结构住宅的认识;政策制定不完善,落实力度不够,行业管理体系不健全,相关人员基础薄弱;规范标准滞后,缺乏对结构体系、性能的深入研究,标准不统一。 【关键词】河北省;装配式钢结构住宅;应用;问题分析 1、河北省装配式钢结构住宅应用情况 为了建设环保型绿色建筑,顺应国家住宅产业化的发展方向,进一步推进装配式钢结构的发展,有效化解产能过剩矛盾,河北省人民政府于2016年6月下发了《关于钢铁行业化解过剩产能实现脱困发展的实施意见》和《加快推进钢结构建筑发展方案》等文件,并于2017年1月下发《关于大力发展装配式建筑的实施意见》,对于推动我省钢结构建筑的发展具有重要意义。河北省对钢结构住宅的发展给予大力扶持,要求在政府投资和主导的棚户区及危旧房改造、抗震安居工程等住宅项目中,拿出不低于5%的项目开展钢结构住宅规模化示范;鼓励房地产开发企业建设钢结构住宅;鼓励在农村居民自建住房项目中开展钢结构建筑试点,并给予一定的补贴和税费减免。有了政策的大力扶持,河北省的钢结构住宅有了良好的开端。 1.1大力推广高层钢结构住宅项目 作为我省乃至全国示范性推广项目的沧州市福康家园,是大元集团与沧州市住建局合作承建的保障性住房项目,由大元集团、天津大学钢结构研究所和天津大学建筑设计研究院共同研发设计,采用钢管混凝土组合异形柱框架一剪力墙结构体系和框架一支撑结构体系,是河北省首家高层钢结构住宅小区工程,建筑面积13万平方米,总用钢量9000吨,于2014年12月开工。该项目在施工进度、劳务用工、节能、环保、绿色施工等方面效果显著,与高层钢筋混凝土剪力墙结构相比,主体工程技工用工量减少50%,每100平方米减少用工量23%,主体施工工期减少25%,建筑垃圾和污水0排放,噪声排放减少约80%,该项目受到了社会的广泛关注,推动了全国、河北省钢结构住宅的发展。 1.2积极促进钢结构新民居在农村落地

浅谈我国钢结构建筑的节能设计

浅谈我国钢结构建筑的节能设计 摘要:钢结构建筑具有抗震性能好、结构坚固和施工速度快等诸多优点,尤其是在节约能源和资源方面具有其他材料不可比拟的优势,使得钢结构成为绿色建筑的首要构架之一,是值得推广和发展的新型建筑技术。 关键词:钢结构建筑;节能设计思路;节能设计方法 近年来,随着我国钢铁工业的快速发展,钢材产品以其优良的性能而大量应用到建筑中,而我国的建筑能耗已经占到全国总能耗的30%以上,建筑节能设计对我国使用能源具有十分重要的意义和价值,这也是实现可持续发展战略的必要基础。本文针对钢结构建筑阐述如何实施节能设计,可供工程参考。 1 钢结构在节能建筑中应用的特点分析 1.1 钢结构在节能建筑中的优势 钢结构作为我国建筑中承重梁柱的重要结构之一,与钢筋混凝土结构相比,具有以下优点:钢结构在设计形式上比较灵活,这也使得大开向和灵活分割在建筑中得以实现;刚结构建筑能够使建筑实现产业化,能够有效的缩短建筑工程的施工周期,相比于其他建筑结构还能够提升室内使用面积,具有良好的经济效益;钢材能够回收再利用,对环境污染比较小,降低社会的总能耗;钢结构的力学性能极强,具有良好的抗震和抗拉伸能力,对于抵御一些自然灾害具有其他建筑结构不可比拟的优势等。 1.2 钢结构在节能建筑中的劣势 虽然钢结构建筑相比于其他建筑结构具有较大的优势,但是也不得不重视钢结构的劣势,需要采取相应的措施应对这些问题。首先是钢结构的耐火问题,常温状态下,钢结构是一种性能优异的建筑材料,但是当钢材外界温度超过250℃之后,钢结构的强度降低非常快,当温度超过550℃之后,钢结构的承载力将会严重降低,因而钢结构建筑一旦发生火灾,建筑坍塌和损坏的速度十分快。其次是钢结构的防腐问题,由于钢结构处于露天的环境中,钢材很容易生锈和腐蚀,进而降低钢结构内部的承载力,同时也会影响建筑美观,因而钢材的防腐问题对钢结构建筑的使用寿命影响比较大。最后是钢结构的设计一旦制定出来是不能够轻易变动的,使得钢结构应用的市场风险比较大。 2 钢结构建筑的节能设计思路 钢结构建筑的节能设计思路都是针对钢结构具有较大的导热系数而设计的,因而必须重视以下几点:在结构上力求避免热桥,一般情况下,钢材的热桥是无法避免的,但是通过灵活的设计还是有很大的可能避免热桥,例如在轻钢龙骨结构中,在墙和钢材的交接处使用普雷斯特角背衬连接件能够消除热桥效应;在钢

浅析钢结构建筑在我国的发展前景及关键问题_马健

浅析钢结构建筑在我国的发展前景及关键问题 马健 (汉阳陵博物馆,陕西西安710000) 摘要:随着上世纪90年代我国钢产量突破1亿吨大关和国家鼓励钢结构建筑政策以来,钢结构建筑在我国得到了快速地发展和应用,但与发达国家相比还存在较大差距。本文阐述了我国钢结构建筑的发展前景,并就几个关键问题作了简要分析和探讨。分析表明,我国钢结构建筑发展的形势很好,随着建筑技术、工艺和材料的不断进步,钢结构将成为建筑主要结构的选择类型。对于钢结构建筑中存在的问题,相关人员和各方要积极解决及予以支持,促进我国钢结构建筑的良好发展。 关键词:钢结构;建筑;住宅;发展前景;关键问题 中图分类号:TU755.7文献标识码:A文章编号:1672-2442(2015)01-0060-05 Analyses of the Development Prospects and Key Problems of Steel Structure Building in China Ma jian (Hanyang Mausoleum Museum,Xi'an710000,China) Abstract:Since the output of steel broke through100million tons of mark in1990's last century,along with our nation's encouraging policies'implementation in steel structure building area,steel structure building in our country has got fast development and good application,but there is still a big gap compared with developed countries.This paper expounds the development prospects of steel structure building in our country,and makes a brief analysis and discussion on several key questions.Analysis shows that the situation of the development of steel structure building is fine,with construction technologies,processes and materials used in construction’s continous improvement,steel structure will become the selec?tive type of building’s main structure.Personnel and parties related should actively solve the existing problems and offer supports in the steel structure building,thus promoting the sound development of our country's steel structure building. Keywords:steel structure;building construction;housing;prospects for development;the key problem 收稿日期:2014-12-08 作者简介:马健,男,生于1965年,江苏常州人,汉阳陵博物馆,工程师,研究方向:工程规划及实施。

世界著名钢结构建筑“大盘点”

世界著名钢结构建筑“大盘点” 钢结构工程是以钢材制作为主的结构,已经成为主要的建筑结构类型之一。全球发达国家钢结构程度很高,在很多大型建筑上都大量用了钢结构技术,那么有哪些世界著名钢结构建筑呢? 世界著名钢结构建筑大盘点:伦敦千年穹顶。用钢量:4000吨千年穹顶的造型很奇特--它由12根穿出屋面、高达100米的钢桅杆支撑,屋顶采用膜材料覆盖成圆球形,而膜面则支撑在72根辐射状的钢索上,远远望去像一个白色的大帐篷,是世界著名钢结构建筑之一。 巴黎埃菲尔铁塔。用钢量:7000吨高320米的埃菲尔铁塔是较早应用钢结构的建筑物,它除了四脚是用钢筋水泥筑成外,其他地方都用钢铁构成。除了7000吨钢铁外,它还被装上了1.2万个金属部件,以及250万只铆钉。所以,巴黎埃菲尔铁塔成为人们到巴黎后必去参观的建筑,世界著名钢结构建筑的头衔真是当之无愧。 吉隆坡国家石油双塔大厦。用钢量:7500吨高452米的吉隆坡国家石油双塔大厦号称目前世界上最高的纯钢结构建筑(外层材料为不锈钢和玻璃)。双塔大厦在41层和42层之间还有一座用轻型钢建造的“空中天桥”连接两塔,“桥”长58米、高9米,总重750吨。所以,也应堪称世界著名钢结构建筑。 首尔世界杯体育场。用钢量:1.8万吨体育场的屋顶由16根桅杆(由钢铁制成,支座可转动)支撑的放射状钢管桁架组成,在屋顶外部和前部还设计有两组环状支架,以保证屋顶结构的整体性。此外,支撑屋顶的还有斜拉索。 悉尼奥林匹克体育场。用钢量:2.2万吨这座最多可容纳11.5万名观众的2000年悉尼奥运会主体育场,是奥运史上最大的体育场。它由两个长220米、宽70米的弧形钢结构支撑。其跨度可并排停放4架波音747客机。 纽约帝国大厦。用钢量:6万吨帝国大厦高381米(加上后来修建的电视塔共高448米),共使用了1000万块砖石。正是因为大量钢材的使用,这座高102层的摩天大厦仅用了1年多的时间就建成了。应当荣登世界著名钢结构建筑的行列。 日本明石海峡大桥。用钢量:30万吨这座目前世界上主跨最长的悬桥(全长3911米,主跨长1991米),将日本的本州、九州、北海道和四国岛连在了一起。该桥可承受里氏8.5级的强烈地震和80米/秒的暴风。 由此可见,世界著名钢结构建筑都具备一个共同特点,其用钢量惊人,艺术风格和钢结构技术的运用实在令人佩服。

浅谈钢结构房屋的发展

浅谈钢结构房屋的发展 发表时间:2019-09-10T16:15:25.483Z 来源:《建筑学研究前沿》2019年10期作者:朱国军 [导读] 钢结构住宅是以钢结构为骨架,配合多种复合材料的轻型墙体拼装而成,所用材料为工厂标准化、系列化、批量化生产,改变了传统住宅的钢筋混凝土建筑砖、瓦、沙、石现场作业,是住宅产业现代化的一个标志。 安阳鑫源安装有限公司 l 引言 钢结构住宅是以钢结构为骨架,配合多种复合材料的轻型墙体拼装而成,所用材料为工厂标准化、系列化、批量化生产,改变了传统住宅的钢筋混凝土建筑砖、瓦、沙、石现场作业,是住宅产业现代化的一个标志。在国外,采用钢结构住宅建筑体系为数不少,而在我国,厂房、大跨结构采用已较常见,而住宅则采用不多。 2钢结构住宅的发展与优势 2.1钢结构住宅的发展 国外许多发达国家的房屋建筑中已广泛使用钢结构。美国是最早使用钢框结构建筑住宅的国家,日本的钢结构建筑最多。最近几年国外钢结构的住宅面积比例不断增长。在我国,厂房、大跨度结构采用钢结构的比较多,但是住宅采用的比较少。为了促进钢结构房屋的发展,我国从2002年就开始出台一系列的措施,推动钢结构房屋的发展。钢结构房屋有很多优势如轻质高强、综合造价低、空间布置灵活等等。所以应该积极引进、吸收国外钢结构住宅建筑技术、大大加快钢结构住宅在我国的推广。 2.2 钢结构住宅的优点 钢结构比较自重轻,与钢筋混凝土结构相比自重可以减轻20%-40%。结构重量轻减少了运输和吊装费用,基础负载也相应减少,降低了在工程造价中占有较大比重的基础的造价,从而减少整个项目的投资。钢结构施工速度快、施工周期短的特点,减少了人工费和模板等其它辅助材枓费用,综合效益十分可观。 利用钢材强度高的特点,在建筑设计可采用大开间布置,使建筑平面能够合理分隔,灵活方便地创造开放式住宅;同时大大增加了建筑的有效使用面积,与传统砖混结构相比使用面积提高大约10%左右。合理的钢结构体系,住宅的有效使用面积可达到90%。而传统的砖混结构、钢筋混凝土结构等则因受到材料性质的限制,平面开间往往较小;反之则会造成结构构件尺寸过大,影响室内美观。 3 发展我国钢结构住宅存在的问题 3.1标准和规范问题 我国大部分的住宅标准规范是在几十年来大量使用的结构体系基础编制的,钢结构住宅体系此前在我国特别少,钢结构住宅技术不能满足我国现行强制性规范的某些条文也并不奇怪。例如我国建国以后建造的建筑多为砖石和钢筋混凝土等耐火性能好的建筑材料,由此导致我国的《建筑设计防火规范》在材料选用方面似乎较国外苛刻,钢结构住宅难以满足其要求。这种与国内规范不衔接的状况,使钢结构住宅项目无论在工程设计施工阶段还是工程验收阶段,都会遇到数不尽的障碍和麻烦。同济大学教授、钢结构资深专家沈祖炎对我国住宅钢结构发展战略提出建议:应由政府部门组织由建筑、结构、建材方面的科研、设计和生产单位的专家组成攻关小组,编制一个适合中国国情的钢结构住宅建筑的标准和体系,使钢结构住宅这一科技成果在我国尽快实现产业化和工厂化大生产。 3.2材料选用问题 从我国已建成的钢结构住宅来看,所采用的材料是现有材料直接使用,缺乏技术创新和产品改造。例如:H+H骨架系统采用的是一种简单技术过渡方式,即用H型钢替代中国传统砖木住宅的木梁柱或现代住宅的钢筋混凝土梁柱,而围护体系和楼层体系维持不变。这样虽然技术跨度变化不大,非常有利于现有设计及施工人员操作,但与世界住宅技术潮流背道而驰,不利于推广应用轻质墙体技术,不利于住宅的工厂化大生产。再者,与钢结构住宅主体建筑体系相匹配的配套部件尚待完善。现有市场上的配套部件种类不够多,而且价格较贵。应发展和推广与结构体系配套的标准化和模数化的配套部件。 3.3 社会对钢结构住宅的接受问题 在中国的消费者方面,由于长期以来习惯了砖混或钢筋混凝土结构的住宅,从开始接受到逐步喜欢钢结构住宅,需要一个渐进的过程。现在,在北京、上海等大城市中已出现了钢结构住宅,居民对此有了一定的接触了解,正在接受。而对于中小城市居民来说,钢结构住宅还是一个陌生的住宅体系。所以,大部分消费者对钢结构住宅这一新事物缺乏认同感。在建筑工程技术人员方面,由于国内无论中等或是高等专业学校的教学内容中均未涉及钢结构住宅体系,因此工程技术人员对这一体系也是知之甚少,而更加缺乏的是熟练技术工人,所以虽然这一体系单纯从技术层面上讲并无多少难度,但真正推行起来难度较大。 3.4 钢结构的耐火性 钢材是不燃材料,钢结构属非燃烧体,其耐热(低于150℃)性能高于钢筋混凝土结构,但耐火性能差,无防护措施的钢结构耐火极限只有0.25h左右。对于钢结构的防火由于住宅对防火的要求很高,必须有可靠的防火措施。 4钢结构住房的设计 4.1 钢结构住宅中的建筑构思 钢结构住宅的建筑构思更着重于构思的技术可行性。钢结构住宅设计中力求达到建筑构思与结构构思的结合。钢结构住宅的构思一方面体现了常规意义上的建筑构思成果,另一方面更是对钢材这种材料灵活运用的表现。设计钢结构住宅的建筑师必须同结构工程师、设备工程师、甚至机械工程师密切配合,以保证建筑构思能够在特定的技术条件下得以实施。建筑师只有在深入了解材料的特性、材料所能创造的结构形式及相应的技术措施以后,才能有更广泛的构思能力,才能使自己的构思更具有独特性和创造性,而且方案的可实施性才能更强。 4.2 钢结构住宅的节点设计 节点设计是钢结构建筑区别于其它结构体系建筑的一大特色,在很大程度上影响着建筑设计的成败。钢结构建筑的大多数节点是露明的,露明的钢结构节点类似于中国传统木结构建筑的榫卯结构。复杂的节点处理显示出结构的合理性,具有基于建筑技术之上的特有的结

钢结构住宅应用技术

钢结构住宅应用技术 5.10.1 技术内容 钢结构住宅建筑设计应以集成化住宅建筑为目标,应按模数协调的原则实现构配件标准化、设备产品定型化。采用钢结构作为住宅的主要承重结构体系,对于低密度住宅宜采用冷弯薄壁型钢结构体系为主,墙体为墙柱加石膏板,楼盖为C型格栅加轻板;对于多、高层住宅结构体系可选用钢框架、框架支撑(墙板)、筒体结构、钢框架—钢混组合等体系,楼盖结构宜采用钢筋桁架楼承楼板、现浇钢筋混凝土结构以及装配整体式楼板,墙体为预制轻质板或轻质砌块。目前钢结构住宅的主要发展方向有可适用于多层的采用带钢板剪力墙或与普钢混合的轻钢结构;可适用于低、多层的基于方钢管混凝土组合异形柱和外肋环板节点为主的钢框架体系;可适用于高层以钢框架与混凝土筒体组合构成的混合结构或以带钢支撑的框架结构;以及适用于高层的基于方钢管混凝土组合异形柱和外肋环板节点为主的框架-支撑和框架-核心筒体系以及钢管束组合剪力墙结构体系。 轻型钢结构住宅的钢构件宜选用热轧H 型钢、高频焊接或普通焊接的H 型钢、冷轧或热轧成型的钢管、钢异形柱等;多高层钢结构住宅结构柱材料可采用纯钢柱或钢管混凝土柱等,柱截面形状可采用矩形、圆形、L形等;外墙体可为砂加气板、灌浆料墙板或蒸压加气混凝土砌块,内墙体

可选用轻钢龙骨石膏板等板材,楼板可为钢筋桁架楼承板、叠合板或现浇板。 除常见的装配化钢结构住宅结构体系之外,模块钢结构建筑开始发展。模块建筑是将传统房屋以单个房间或一定的三维建筑空间进行模块单元划分,每个单元都在工厂预制且精装修,单元运输到工地整体连接而成的一种新型建筑形式。根据结构形式的不同可分为:全模块建筑结构体系以及复合模块建筑结构体系,复合模块建筑结构体系又可分为:模块单元与传统框架结构复合体系、模块单元与板体结构复合体系、外骨架(巨型框架)模块建筑结构体系、模块单元与剪力墙或核心筒复合结构体系;模块外围护墙板可选用加气混凝土板、薄板钢骨复合轻质外墙、轻集料混凝土与岩棉板复合墙板;模块底板可采用钢筋混凝土结构底板、轻型结构底板;顶板可为双面钢板夹芯板。 钢结构住宅建设要以产业化为目标做好墙板的配套工作,以试点工程为基础做好钢结构住宅的推广工作。 5.10.2 技术指标 钢结构住宅结构设计应符合工厂生产、现场装配的工业化生产要求,构件及节点设计宜标准化、通用化、系列化,在结构设计中应合理确定建筑结构体的装配率。 钢材性能应符合现行国家标准《钢结构设计规范》GB50017和《建筑抗震设计规范》GB50009的规定,可优先

装配式钢结构住宅国内现状

装配式钢结构住宅国内现状

装配式钢结构住宅国内现状分析 ----周航(20120717)、曹勇(20120735)、董奇伟(20120732)、郭孜涛(20120739) 摘要:装配式钢结构住宅具有模块化、标准化的特点,适应工业化发展需求,BIM提供了一种交互式的预制装配式住宅虚拟设计平台,本文介绍我国预制装配式钢结构住宅现状及未来发展。 引言 20世纪70年代至今,随着全球经济的快速发展,钢结构住宅在全球经济发达国家和地区得到了深入的发展,总体走向成熟。这些发达国家钢结构住宅的科研和工程应用起步较早,工业化水平已经很高。迄今为止,国外钢结构住宅已经形成了相当规模的产业化住宅体系,并且在住宅产业化生产方面的研究已经进入对住宅体系灵活性、多变性的研究阶段。这对我国住宅钢结构体系及其产业化的发展有很大的借鉴意义。 1 中国装配式钢结构住宅发展现状 装配式钢结构住宅具有模块化、标准化的特点,适应工业化需求,且抗震性能优越、施工周期短、钢材可回收、综合技术经济指标好。但由于种种原因,我 贰

国在多高层住宅建筑中采用钢结构住宅的仅占了很小一部分,这其中既有人们传统观念难以接受的问题,也有预制装配式钢结构住宅自身的问题。 1.1 政策背景 我国住宅产业化的正式提出,始于1999年国务院办公厅转发建设部等八部委《关于推进住宅产业现代化提高住宅质量若干意见》,要求加快住宅建设从粗放型向集约型转变,推进住宅产业现代化,提高住宅质量,具体提出了发展钢结构的要求。国务院(1999)第72号文件更是为预制装配式钢结构住宅及其产业化的发展提供了前所未有的政策支持,该文件明确提出:发展预制装配式钢结构住宅,扩大预制装配式钢结构住宅的市场占有率,将会加速住宅产业化过程,对我国建筑、冶金及相关产业的发展具有重大意义。 1.2 行业背景 2003年以来的大规模行业投资造成的钢铁行业产能严重过剩,2012年新开工面积负增长以及施工面积连续数月增速下降而压制了需求,国内外经济疲软导致家电、船舶、机械等涉钢商品消费萎靡。在供给端和需求端共同挤压下,钢铁行业已由微利运行进入亏损状态。虽然2012年四季度以来,伴随着全球经济环境好转,下游需求的整体好转支撑钢价逐步上涨,但总体来说,现阶段是一个发展钢结构住宅的好时机。 1.3 发展现状 我国钢结构住宅起步较晚,大规模研究开发、设计制造、施工安装钢结构住宅还是近几年才发展起来。预制装配式钢结构住宅在国内起步更晚,观望者多,需求量少,实施者少。近年来,随着城市建设的发展和高层建筑的增多,我国钢结构发展十分迅速。 叁

钢结构建筑的优缺点分析

随着城镇化不断加快,高层建筑也开始变得越来越普遍,与传统建筑选用的材料不同,现代建筑选材更注重质量,钢材作为最坚固的建筑材料,已经能够在工地中普遍见到。高层跨度建筑的钢结构建筑已经被许多人们接受,并且在城市建设中也占有较大的比重。那么钢结构建筑是否就是完美的最好的呢?其实不然,每一种建筑方式其实都是有弊端的,下面中国建材网小编就来讲讲钢结构建筑的优点与缺点。 建筑钢材的优点与缺点: 1、综合成本较低 钢材的稳定供给使价格的波动变得非常很小。使用薄壁轻钢结构的墙面,可以保持出色的平面。这也意味着当你在用钉子钉墙时不会产生反弹和收缩破裂的现象。是因为材料可以预先切到需要的长度,所以在一定程度上降低了资源的浪费。 2、不破坏森林资源 钢结构住宅最早起源于美国,其产生背景是由于过度的树木砍伐而造成的森林破坏,进而导致全球环境的恶化。在如今全世界提倡保护森林的大环境下,美国13家公司共同研制开发了钢结构建筑,并且迅速的普及全美。由于保护环境,设计合理,竣工速度快,并具有卓越的抗震性能,所以深受人们的喜爱。 3、清洁环保、不产生有害物质。 钢结构住宅是以型钢骨架取代传统木造房屋的木骨架的一种建筑工法,使用的材料全部都是钢材,各钢材间用螺钉与钉子进行连接,不使用任何焊接以及粘合剂由搜建材网整理发布。所以完全不用担心由于建筑过程中使用药剂等会给人体造成的危害。除此之外,建设工地也不会产生大量灰尘及噪音,对周围环境造成的污染。 4、施工快捷,钢结构制造简便,易于采用工业化生产,施工安装周期短。 钢结构由各种钢结构型材组成,制作方便。大量的钢结构都在专业化的金属结构制造厂中制造;精确度比较高。制成的构件可以直接运到现场进行拼装,采用螺栓连接,且结构轻,所以施工方便,施工周期短。此外,已建成的钢结构也利于拆卸、加固或者改造。 钢结构的缺点: 1.工程造价要比传统砖混和钢混相对来说要高一些。 2.轻钢结构住宅以其特有的钢骨架和墙体,屋面等材料以及标准化、定型化的内部布局和配套设施,很难适应群众对住房可“任意处理”的习惯。钢结构已经将房屋按设计分割好了。 3.钢材易于锈蚀,应采取防护措施 钢材在潮湿环境中,特别是处于有腐蚀介质的环境中容易锈蚀,必须刷涂料或镀锌,而且在使用期间还应定期维护,必须采用镀铝锌钢,才能最大程度的防腐,主体钢结构才能达到50年。 4.对新型材料要求比较多,例如:轻钢住宅的结构配隔热保温等材料,将普遍采用轻质的新型建筑材料等方面 5.钢结构的耐热性好,但防火性能差 钢材耐热但是并不耐高温。随着温度的升高,钢材的强度就会降低。当周围存在着辐射热,温度在150度以上时,就应当采取遮挡措施。一旦发生火灾,钢结构温度达到500度以上时,就有可能全部瞬时崩溃。所以为了提高钢结构的耐火等级,一般情况下都会用混凝土或砖把钢结构包裹起来。

国外著名钢结构建筑举例

《国外著名钢结构建筑举例》 1.埃菲尔铁塔 塔身为钢架镂空结构,高324米,重9000吨。有海拔57米、 115米和274米的三层平台可供游览,第四层平台海拔300米,设气象站。顶部架有天线,为巴黎电视中心。从地面到塔顶装有电梯和阶梯,1711级阶梯。铁塔采用交错式结构,由四条与地面成75度角的、粗大的、带有混凝土水泥台基的铁柱支撑着高耸入云的塔身,内设四部水力升降机(现为电梯)。它使用了1500多根巨型预制梁架、150万颗铆钉、12000个钢铁铸件,并且没有用一点水泥,总重7000吨,由250个工人花了17个月建成,造价为740万金法郎,每隔7年油漆一次,每次用漆52吨,并且没有用一点水泥。这一庞然大物显示了资本主义初期工业生产的强大威力,与其说是建筑,不如叫做装配更为恰当。在设计、分解、生产零件、组装到修整过程中,总结出一套科学、经济而有效的方法,同时也显示出法国人异想天开式的浪漫情趣、艺术品位、创新魄力和幽默感。 2.纽约帝国大厦 纽约帝国大厦始建于1930年3月,是当时使用材料最轻的建筑,建成于西方经济危机时期,成为美国经济复苏的象征,如今仍然和自由女神一起成为纽约永远的标志。曾为世界第一高大楼和纽约市的标志性建筑。是世界七大工程奇迹之一,在世界贸易中心在911事件倒塌后,继续接任纽约第一大楼的头衔,直到自由塔建成。和巴黎的埃菲尔铁塔、东京的电视塔同被誉为世界三大著名建筑。 帝国大厦拥有许多世界之最:在建筑史上创每周修建4层半楼的纪录;每天参加施工的人员高达4000人,全部工作量超过700万工时;共使用6万吨钢、1000万块砖、80万公里长的电缆与电线、192公里长的管道;1600公里长的电话电缆;6500扇窗户;1860阶台阶;安装了73部电梯、电梯速度高达每分钟427米。帝国大厦占地面积为2.66公顷,当时全部造价4100万美元,后来的维修费用累计为6700万美元。

钢结构应用情况调查报告

合肥市钢结构应用情况调查报告 摘要:随着我国城市化进程的加快,如今的高层建筑形态呈现出千奇百怪的特点,钢结构被广泛的应用于各类建筑中,并且钢结构作为我国未来住宅发展的一个趋势,受到人们越来越多的关注。建筑钢结构是指用钢板和热轧、冷弯或焊接型材通过连接件连接而成的能承受荷载、传递荷载的结构形式。作为一个相对新型的行业,自上世纪80年代末开始,钢结构在建设领域得到广泛应用。90年代后,随着经济的发展钢铁工业技术和产能的提升,高层建筑、体育场馆、机场航站楼等建筑物逐渐增多,钢结构进入了快速发展期。钢结构建筑与传统的建筑方式相比,具有强度高、自重轻、抗震性能好、施工周期短、工业化程度高、环境污染少等优点。为此本文对国内钢结构住宅的应用情况进行了系统的调查研究,以期找到制约钢结构住宅发展的瓶颈,从社会和技术两个层面为钢结构住宅的发展应用找到突破口。 关键词:钢结构应用钢材优势大跨度 1、钢结构简述 1.1 钢结构是由型钢和钢板通过焊接、螺栓连接或铆接而制成的工程结构。 1.2钢结构的连接方法 焊接连接螺栓连接铆钉连接 1.3钢结构的特点 钢结构自重较轻、钢结构工作的可靠性较高、钢材的抗振(震)性好、钢结构制造的工业化程度较高、钢结构可以准确快速地装配、钢结构室内空间大、容易做成密封结构、钢结构易腐蚀、钢结构耐火性差、钢结构可回收利用、钢结构工期较短。 2、钢结构的优点 2.1能合理布置功能区间 利用钢材强度高的特点,设计可采用大开间布置,使建筑平面能够合理分隔,灵活方便,创造开放式住宅。而传统结构(砖混结构、砼结构)由于材料性质限制了空间布置的自由,以往开间一般常在3.2米、3.4米、3.6米,如果过大,就会造成板厚、梁高、柱大,出现"肥梁胖柱"现象,不但影响美观,而且自重增大,增加造价,购房者在二次装饰时,经常由于自行改变墙体位置,增加隐患。 2.2自重轻、抗震性能好 相同建筑面积的建筑楼层,钢结构自重轻,根据比较,六层轻钢结构住宅的重量,仅相当于四层砖混结构住宅的重量。而且钢材具有延性,能比较好的消耗地震带来的能量,所以抗震性能好,结构安全度高。 2.3施工方便、工期短 钢结构构件,可以实行工厂化生产,现场安装。由于现场作业量小,对周围环境污染少,同时,施工机械化程度高,加快了施工速度。根据统计,同样面积建筑物,钢结构比砼结构工期,可缩短三分之一,而且可节省支模材料。 2.4综合造价低

装配式钢结构住宅国内现状

分析 ----周航()、曹勇()、董奇伟()、郭孜涛() 摘要:装配式钢结构住宅具有模块化、标准化的特点,适应工业化发展需求,BIM提供了一种交互式的预制装配式住宅虚拟设计平台,本文介绍我国预制装配式钢结构住宅现状及未来发展。 引言 20世纪70年代至今,随着全球经济的快速发展,钢结构住宅在全球经济发达国家和地区得到了深入的发展,总体走向成熟。这些发达国家钢结构住宅的科研和工程应用起步较早,工业化水平已经很高。迄今为止,国外钢结构住宅已经形成了相当规模的产业化住宅体系,并且在住宅产业化生产方面的研究已经进入对住宅体系灵活性、多变性的研究阶段。这对我国住宅钢结构体系及其产业化的发展有很大的借鉴意义。 1 中国装配式钢结构住宅发展现状 装配式钢结构住宅具有模块化、标准化的特点,适应工业化需求,且抗震性能优越、施工周期短、钢材可回收、综合技术经济指标好。但由于种种原因,我国在多高层住宅建筑中采用钢结构住宅的仅占了很小一部分,这其中既有人们传统观念难以接受的问题,也有预制装配式钢结构住宅自身的问题。 1.1 政策背景 我国住宅产业化的正式提出,始于1999年国务院办公厅转发建设部等八部委《关于推进住宅产业现代化提高住宅质量若干意见》,要求加快住宅建设从粗放型向集约型转变,推进住宅产业现代化,提高住宅质量,具体提出了发展钢结

构的要求。国务院(1999)第72号文件更是为预制装配式钢结构住宅及其产业化的发展提供了前所未有的政策支持,该文件明确提出:发展预制装配式钢结构住宅,扩大预制装配式钢结构住宅的市场占有率,将会加速住宅产业化过程,对我国建筑、冶金及相关产业的发展具有重大意义。 1.2 行业背景 2003年以来的大规模行业投资造成的钢铁行业产能严重过剩,2012年新开工面积负增长以及施工面积连续数月增速下降而压制了需求,国内外经济疲软导致家电、船舶、机械等涉钢商品消费萎靡。在供给端和需求端共同挤压下,钢铁行业已由微利运行进入亏损状态。虽然2012年四季度以来,伴随着全球经济环境好转,下游需求的整体好转支撑钢价逐步上涨,但总体来说,现阶段是一个发展钢结构住宅的好时机。 1.3 发展现状 我国钢结构住宅起步较晚,大规模研究开发、设计制造、施工安装钢结构住宅还是近几年才发展起来。预制装配式钢结构住宅在国内起步更晚,观望者多,需求量少,实施者少。近年来,随着城市建设的发展和高层建筑的增多,我国钢结构发展十分迅速。 2 国内装配式钢结构住宅主要实践 钢结构建筑市场兴起于上海和广东,现在虽已遍布全国,但因地域经济发展不平衡,可将其分为北京、上海、苏杭、粤闽、天津等五大区域。钢结构建筑企业主要分布在东南沿海地区的主要城市,如上海、杭州萧山、东莞和无锡等大中城市,而在东北、西北、西南和华中地区,钢结构住宅发展缓慢,有些城市还处于起步阶段。

国外钢结构建筑的发展历史

国内外钢结构建筑的发展历史 一、国外钢结构建筑的发展历史 最早在建造房屋中使用的金属结构可以追溯到18世纪未的英国。由于当时棉纺厂经常发生火灾,因而在厂房结构中采用了铁框架。100年后,美国的芝加哥学派建造了一批钢结构摩天大楼,法国工程师埃菲尔建造了著名的铁塔,金属建筑从此进入了第一个光辉时代。在那个时代,人们也建造金属结构的独户住宅,有些金属住宅,至今状态良好。 在以后的半个多世纪里,钢筋混凝土结构兴起,金属在建筑领域里失去了它的名声和魅力,主要用于建造工厂、飞机库等。 钢结构建筑在20世纪60年代再次开始新发展。建筑钢材获得了突破性进展,计算机也开始早期应用,金属建筑的各种结构体系日趋成熟。70年代法国蓬皮杜文化中心建成,高科技潮流开始出现;到80、90年代,雷诺汽车零件配送中心、香港汇丰银行、法国里昂机场TGV铁路客运站、日本关西国际机场等则把钢结构推向了一个新的高度。与此同时,建筑师们在中小型项目中,也把钢结构技艺发挥得淋漓尽致,如FRANCE建筑工作室设计的大学生餐厅、儒勒. 瓦尔纳中学、美国ABC公司制造的住宅等。特别值得指出的是,西方发达国家已提出预工程化金属建筑概念,预工程化金属建筑是指将建筑结构分成若干模块在工厂加工完成,从而使钢结构建筑的设计、加工和安装得以一体化,这就大大降低了建筑成本(比传统结构型式低10 ~20%),缩短了施工周期,使钢结构的综合优势更加明显。

在新结构方面,许多国家都加大了研究力度,现在人类已具有建造跨度超过1000m的超大型穹顶与高度超过1000m最高至4000m 的超高层建筑的能力。大跨度开合空间钢结构亦有较大的进展,1989年建成的加拿大多伦多天空穹顶体育馆,跨度205m,能容纳7万人,屋盖关合后可做全封闭有空气调节的体育场。1993年建成的日本福冈室内体育场,直径222m,是当代世界上最大的开合空间钢结构。膜结构的发展亦令人瞩目,1992年在美国亚特兰大建成的奥运会主馆“佐治亚穹顶”,平面尺寸为240m×193m,是世界上最大跨度的索网与膜杂交结构屋顶。 由于科技之发展及钢材品质之进步,钢结构之重要性被先进国家所肯定,在欧洲、美洲、日本、台湾等地,厂房之兴建全部采用钢结构。而在一些先进城市,大楼、桥梁、大型公共工程,亦多采用钢结构建筑。最近10年,在美国,大约70% 的非民居和两层及以下的建筑均采用了轻钢刚架体系。 二、钢结构建筑的主要优点 1.强度高、刚度大、自重轻。大体而言钢结构与钢筋混凝土自重之比约为1:1 .6,而地震力=质量*地震加速度,故重量愈轻,地震力也减少。钢结构若以适当处理,对耐地震力更有效。同时还可以减少基础工程量和基础造价。 2.钢结构件及其配套技术相应部件绝大部分可以实现工厂化制作,使质量容易保证,便于标准化及推广使用。

浅析钢结构建设现状及发展的前景

2012年5月(中)建筑科学科技创新与应用 浅析钢结构建设现状及发展的前景 左从文 (南昌城建实业发展有限公司,江西南昌330006) 1目前钢结构发展概况 钢结构住宅是实现住宅产业化的突破口,是实现“十二五”保障房建设目标的有力手段;钢结构住宅将使生活和生产更加匹配,真正实现节能环保;钢结构住宅使上下游联动,必将带动钢铁、机械制造、工业化设计、材料回收等一系列产业链条的升级和发展;为应对国际金融危机影响,落实党中央国务院关于保增长、扩内需、调结构的总体要求,必须加快钢结构行业结构调整,增强自主开发能力,推动产业升级,以促进我国钢结构行业持续、健康、稳定发展,为经济平稳较快发展做出积极贡献。 钢铁工业将在“十二五”规划和市场对资源有效配置的共同作用下,逐步提升产品质量,调整结构,推动钢铁工业转型升级,提高钢铁工业整体竞争力,逐步改变中国钢铁业多年来“大而不强”的局面,向钢铁强国迈出坚实的步伐。 在国家产业政策的指导和支持下,钢结构行业得到了广泛重视并迅速发展,钢结构在重大工程、标志性工程中得到普遍应用和发展,呈现出前所未有的繁荣景象。大量的超高层建筑、工业厂房、市政设施、体育场馆、展览会馆、铁路公路桥梁、电厂,以及众多的公共设施建筑,都采用了钢结构,21世纪是钢结构的世纪。 2钢结构住宅发展现状 2.1钢结构住宅上的优势分析 2.1.1能合理布置功能区间 利用钢材强度高的特点,设计可采用大开间布置,使建筑平面能够合理分隔,灵活方便,创造开放式住宅。而传统结构(砖混结构、砼结构)由于材料性质限制了空间布置的自由,如果开间过大,就会造成板厚、梁高、柱大,出现“肥梁胖柱”现象,不但影响美观,而且自重增大,增加造价,购房者在二次装饰时,经常由于自行改变墙体位置,增加隐患。 2.1.2钢结构住宅空间利用率高。在空间使用率上,钢结构的断面小,与钢筋混凝土结构相比可增加建筑有效面积8%左右。在建筑风格上,钢结构建筑也更显灵活丰富,户内空间可多方案分割,可以满足不同用户的需求。 2.1.3能够满足超高度和超跨度的要求。钢材组织均匀,接近于各向同性匀质体,强度高,弹性模量亦高。其密度与强度的比值远小于砖石,混凝土,木材,在同样受力情况下钢结构自重小,从而可以做成跨度较大和高度较高的结构以及灵活的结构形体。现在人类已具有建造跨度超过1000米的超大穹顶与高度超过1000米最高至4000米的超高层建筑的能力。 2.1.4自重轻、抗震性能好。相同建筑面积的建筑楼层,钢结构自重轻,而且钢材具有延性,能比较好的消耗地震带来的能量,所以抗震性能好,结构安全度高。而且还具有保温隔热防潮系统,温度变化小,热损失低。不论冬夏,都具有舒适当居住环境。 2.1.5预工程化程度高,建设成本降低,工期缩短。钢结构建筑模数协调统一标准实现了建筑工业化大规模生产,提高了建筑预工程化,使不同材料、不同形状和不同制造方法的建筑构配件具有一定的通用性和互换性。同时钢结构建筑的预工程化使材料加工和安装一体化,大大降低了建设成本;并且加快了施工速度,使工期能够缩短40%以上,从而加快了房地产开发商的资金周转速度,使建筑能更早投入使用。 从而钢结构住宅建筑体系以其结构部件轻、预制程度高、便于推行设计标准化、定型化、施工机械化、装配件制作工厂化、施工周期短等优势,在建筑用材市场中展示出其广阔的应用及发展前景,成为替代现有小砖住宅的主要体系之一;中小型建筑则量大面广,发展轻钢结构对于资源、能源都非常短缺的我国意义尤为重大。 2.2钢结构住宅发展阻力分析 2.2.1工程造价问题 据有关报价资料统计目前轻钢结构住宅在我国报价大约是同条件传统混凝土结构住宅的1.3~1.7倍左右,消费者近期还难以接受。因为我们过去建筑标准低、房屋质量太差,经不起地震的摧毁。日本大地震和台湾大地震中表明钢结构建筑抗震性能好,可我们汶川地震过后的住宅重建中,仍然没有钢结构建筑,因为造价的原因,还仍然大量使用了国家明令禁用的实心粘土砖作为主要建筑材料,用砖混与钢结构造价相比,钢结构就自然退出了。现在有人提出政府的保障房建设应使用钢结构建筑,理由很多,也正确,但还是造价的原因,建筑量大钱不够用,若要想扩大建筑用钢拉动内需,需要有扶植性政策来抵消一部分成本。因而市场接受起来比较缓慢。 2.2.2缺乏有针对性的钢结构住宅规范及相应标准 我国的标准规范是针对几十年来大量使用的结构体系编制的,轻钢结构住宅体系此前在我国属于技术空白,所以不能满足我国现行强制性规范的某些条文。例如我国建国以后建造的建筑物多采用砖石和钢筋混凝土等耐火性能好的建筑材料,由此导致我国的《建筑设计防火规范》在材料选用方面似乎较国外苛刻,轻钢结构住宅难以满足其要求。这种与国内规范不衔接的状况,使轻钢结构住宅项目无论在工程报建阶段还是在工程验收阶段,都会遇到数不尽的障碍与麻烦。 笔者在有关资料中得知认为现在钢结构住宅发展比较慢的原因 一是机制问题,比如说它要城建房屋开发公司专门生产建造钢结构的房子,把设计、施工、材料全放在一块,这样才能降低成本,提高效率。建筑也是一个综合的产业,钢结构只是其中一部分。 二是住宅产业仍属于劳动密集型,住宅科技投入少,标准化体系尚未形成。 三是劳动生产率低,人均年竣工面积长期在20多平方米徘徊,而美国和日本则在100平方米左右。科技进步贡献率低,仅为25%,而美国和日本均在50%以上。 四是住宅部件、产品配套性差,系列化产品不到20%。 五是我们国家是经济发展不平衡,钢结构首先在经济发达地区用,定位应该是中高档,绝对不是低档的。所以我觉得定位机制,以及国家的支持都是很重要的,当然还有技术上的问题,抗震、防火、防腐蚀和如何控制成本都是老百姓关心的事情,也值得我们研究。 2010年10月1日,住房和城乡建设部发布的《轻型钢结构住宅技术规程》正式实施,为我国轻型钢结构住宅的设计、施工和验收提供了标准及依据。中国轻型钢结构住宅从此有法可依。同时“国家住宅产业化基地”在杭萧钢构挂牌,这是由住房和城乡建设部授予的国家级钢结构住宅产业化基地,钢结构住宅产业化已提到重要议事日程同时钢结构产业列入国家“十二五”规划中的战略性新兴产业,获得有关部委和国家政策的支持。重点开拓钢结构住宅、铁路、桥梁以及装备制造(包括新能源风电、核电、智能电网、 “三网合一”、海洋工程等)等潜在的新兴市场,突出发展自主创新技术。 从设计、施工、钢结构工业化生产看,越来越多的标志性钢结构建筑,已经足够证明我国的钢结构建筑无论从设计到施工,还是从设计到钢结构构件的工业化生产加工,专业钢结构设计人员的素质在实践中得到不断提高,一批有特色有实力的专业研究所、设计院、建筑施工单位、施工监理单位都在不断日臻成熟,专业性、技术性、规模化的完善。随着钢结构建筑的发展,钢结构住宅建筑技术也必将不断的成熟,大量的适合钢结构住宅的新材料也将不断的涌现,同时,钢结构行业建筑规范、建筑标准也将随之逐渐完善。相信不久的将来,钢结构住宅必然会给住宅产业和建筑行业带来了一场深层次的革命。 3推广应用 3.1钢结构住宅发展前景展望 轻钢结构住宅建设在我国才刚刚涉入,我国现在是一个产钢大国,年产量3亿多吨,发展钢结构住宅有很大的潜力。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。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 摘要:随着科技的发展,新型材料广泛运用于房屋建筑中,钢结构在我国建设领域中得到广泛应用。国家外经贸委会同冶金部制定了在建筑工程中推广使用钢结构的一系列政策措施,鼓励建筑工程采用钢结构形式,国家经济实力的增强和住宅商品化、产业化的要求,促进了建设住宅新技术和新材料的研究、应用,钢结构将成为建筑中最适合创新的住宅结构体系,也是住宅建筑行业被誉为二十一世纪“绿色建筑”的主导方向。发展绿色建筑已经明确写入国家的“十二五”规划之中,这是绿色建筑第一次进入国家规划。关键词:钢结构现状;发展前景;推广应用 178 --

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