住宅钢结构的特点及其设计思路

住宅钢结构的特点及其设计思路
住宅钢结构的特点及其设计思路

浅议住宅钢结构的特点及其设计思路摘要:随着国民经济的发展和人口城市化进程的加快,我国住宅建设持续空前发展,人们的居住条件逐步提高,钢结构的建筑也随之应运而生。为了凸现钢结构住宅的优点,本文简单介绍了钢结构的优点及其在住宅上的设计思路。

关键词:钢结构;设计;材料;施工

abstract: along with the development of national economy and the acceleration of the urbanization process of the housing construction in our country for unprecedented development, people’s living conditions gradually improve, the steel structure of the building also arises at. in order to show the advantages of the steel structure housing, this article simply introduces the advantages of steel structure and the design idea of the house.

keywords: steel structure; design; materials; construction

中图分类号: s611文献标识码:a 文章编号

前言:混凝土建筑的设计都是按照先建筑设计后结构设计的理

念进行设计,而钢结构住宅由于其特殊的材料和先进的设计软件,得以使设计程序实现建筑结构一体化设计,即建筑设计与结构设计同时完成。目前,国外轻钢结构企业都是遵循这样一条理念

1、钢结构卓越的性能

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

2017,钢结构理论与设计120题

随堂练习提交截止时间:2017-12-15 23:59:59 当前页有10题,你已做10题,已提交10题,其中答对8题。 1. 钢结构的抗震及抗动力荷载性能好是因为() A.制造工厂化 B.密闭性好 C.自重轻、质地均匀,具有较好的延性 D.具有一定的耐热性 参考答案:C 2. 下列钢结构的特点说法错误的是( ) A.钢结构绿色环保 B.钢结构施工质量好,工期短 C.钢结构强度高、自重轻 D.钢结构耐腐蚀、耐热防火 参考答案:D 3. 大跨度结构常采用钢结构的主要原因是钢结构() A.密闭性好 B.自重轻 C.制造工厂化 D.便于拆装 参考答案:B 4. 多层住宅、办公楼主要应用了() A.厂房钢结构 B.高耸度钢结构 C.轻型钢结构 D.高层钢结构 参考答案:C 5. 钢结构设计内容正确的顺序是()。 A.确定选定的钢材牌号―结构选型和结构布置―确定荷载并进行内力计算―构件截面设计―构件链接设计―绘制施工图,编制材料表 B.结构选型和结构布置―确定选定的钢材牌号―确定荷载并进行内力计算―构件截面设计―构件链接设计―绘制施工图,编制材料表 C.结构选型和结构布置―确定选定的钢材牌号―构件截面设计―确定荷载并进行内力计算―构件链接设计―绘制施工图,编制材料表 D.结构选型和结构布置―确定选定的钢材牌号―构件截面设计―构件链接设计―确定荷载并进行内力计算―绘制施工图,编制材料表 参考答案:B 6. 钢结构设计用到的规范是( ) A.《建筑结构荷载规范》 B.《钢结构设计规范》 C.《钢结构工程施工质量验收规范》 D.以上有需要

参考答案:D 7. 钢材的标准应力-应变曲线是通过下列哪项试验得到的?() A.冷弯试验 B.单向拉伸试验 C.冲击韧性试验 D.疲劳试验 参考答案:B 8. 钢材的力学性能指标,最基本、最主要的是()时的力学性能指标 A.承受剪切 B.单向拉伸 C.承受弯曲 D.两向和三向受力 参考答案:B 9. 钢材的伸长率δ用来反应材料的() A.承载能力 B.弹性变形能力 C.塑性变形能力 D.抗冲击荷载能力参考答案:C 10. 下列是钢的有益元素的是() A. 锰 B 硫 C 磷 D 氢 参考答案:A 11. 下列是不影响钢材性能的钢材生产过程() A. 炉种 B 浇筑前的脱氧 C 钢的轧制 D 钢筋的调直 参考答案:D 12. 复杂应力状态下钢材的屈服条件一般借助材料力学中的第()强度理论得出。 A. 一 B 二 C 三 D 四 参考答案:D 13. 下列是钢材塑性破坏特征的是() A. 破坏前的变形很小,破坏系突然发生,事先无警告,因而危险性大 B 破坏时的应力常小于钢材的屈服强度fy C 断口平直,呈有光泽的晶粒状 D 构件断裂发生在应力到达钢材的抗拉强度fu时 参考答案:D 14. 下列防止钢材脆断的措施中错误的是() A. 焊接结构,特别是低温地区,注意焊缝的正确布置和质量 B 选用厚大的钢材

2021年钢结构住宅设计论文

2021年钢结构住宅设计论文 1钢结构的优点 一般来说,材料的特性是推出新型建筑形式的出发点。钢结构是用钢板、热轧型钢或冷加工成型的薄壁型钢制造而成的。和其它材料的结构相比,钢结构有如下一些特点。 1.1材料的强度高,塑性和韧性好钢材和其它建筑材料诸如混凝土、砖石和木材相比,强度要高得多。因此,特别适用于跨度大或荷载很大的构件和结构。钢材还具有塑性和韧性好的特点。塑性好,结构在一般条件下不会因超载而突然断裂;韧性好,结构对动力荷载的适应性强。良好的吸能能力和延性还使钢结构具有优越的抗震性能。另一方面,由于钢材的强度高,做成的构件截面小而壁薄,受压时需要满足稳定的要求,强度有时不能充分发挥。 1.2材质均匀,与力学计算的假定比较符合钢材内部组织比较接近于匀质和各向同性,而且在一定的应力幅度内几乎是完全弹性的。因此,钢结构的实际受力情况和工程力学计算结果比较符合。钢材在冶炼和轧制过程中质量可以得到严格控制,材质波动的范围小。 1.3钢结构制造简便,施工周期短钢结构所用的材料单纯而且是成材,加工比较简便,并能使用机械操作,因此,大量的钢结构一般在专业化的金属结构厂做成构件,精确度较高。构件在工地拼装,可以采用安设简便的普通螺栓和高强度螺栓,有时还可以在地面拼装和焊接成较大的单元再行吊装,以缩短施工周期。此外,对已建成的钢结构也比较容易进行改建和加固,用螺栓连接的结构还可以根据需要

进行拆迁。 1.4钢结构的重量轻钢材的密度虽比混凝土等建筑材料大,但钢结构却比钢筋混凝土结构轻,原因是钢材的强度与密度之比要比混凝土大得多。以同样的跨度承受同样荷载,钢屋架的重量最多不超过钢筋混凝土屋架的1/3至1/4,冷弯薄壁型钢屋架甚至接近1/10,为吊装提供了方便条件。对于需要远距离运输的结构,如建造在交通不便的山区和边远地区的工程,重量轻也是一个重要的有利条件。 当然任何一种材料都不是十全十美的,钢材的耐腐蚀性和耐火性就较为欠缺,在对结构进行防护时费用比钢筋混凝土结构高。不过在没有侵蚀性介质的一般厂房中,构件经过彻底除锈并涂上合格的油漆,锈蚀问题也并不严重。近年来出现的耐大气腐蚀的钢材具有较好的抗锈性能,已经逐步推广应用,并取得了良好的效果。钢材长期经受100℃辐射热时,强度没有多大变化,具有一定的耐热性能,但温度达150℃以上时,就须用隔热层加以保护。钢材不耐火,重要的结构必须注意采取防火措施。例如,利用蛭石板、蛭石喷涂层或石膏板等加以防护。 2钢结构住宅的特点 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。 2.1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,设计中的修改和调整非常方便。同时,由于钢结构具有工厂预制、现场安装的特点,

谈钢结构住宅建筑设计研究(2)

龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/6212053075.html, 谈钢结构住宅建筑设计研究 作者:李谷满 来源:《城市建设理论研究》2013年第11期 摘要:本文阐述了常用钢结构住宅体系,探讨了钢结构住宅建筑设计措施。 关键字:钢结构;住宅;建筑;设计 中图分类号:TU391 文献标识码:A 文章编号: 一、常用钢结构住宅体系 钢结构体系形式有多种,但应用于住宅建筑的钢结构体系主要可分为轻钢龙骨体系、纯钢框架体系、钢支撑框架体系、钢框架一混凝土剪力墙体系、错列析架体系、钢框架一核心筒体系等。不同的结构体系有不同的适用范围,虽然有些结构体系应用范围较广,但通常会受到经济等因素的限制。轻钢龙骨结构体系较适用于1~3 层的低层住宅,不适用于强震区的高层住宅。纯钢框架体系一般适用于6 层以下的多层住宅,不适用于强震区的高层住宅,并且用于高层住宅经济性相对较差。钢支撑框架体系比纯钢框架体系侧向刚度大,常用于多层及小高层住宅,应用较广;而且当房屋层数较高时,该体系要比纯钢框架体系经济。钢框架—混凝土剪力墙体系常用于小高层及高层住宅;而且从受力特点看出,带缝剪力墙体抗震性能较好,较适用于地震区。错列析架结构体系具有住宅布置灵活、楼板跨度小、结构自重轻和造价低的特点,是一种经济、实用、高效的新型结构体系,适用于多层及小高层住宅。 为了体现钢结构住宅的优越性,减轻结构自重,外墙体一般采用轻质复合板,与梁柱的连接方式,主要采用外挂式,也可采用内嵌式。内墙材料一般可采用空心砌块、加气混凝土等轻质填充材料,也可采用纸面石膏板,纤维石膏板、玻璃纤维增强水泥板、纸面稻草板。楼板体系作为房屋的水平构件,起着支撑竖向荷载和传递水平荷载作用。因此楼板必须有足够的强度、刚度和整体稳定性,还要具有较好的隔音、防水和防火性能,同时宜尽量采用技术和构造措施减轻楼板自重,并提高施工速度。国外钢结构住宅普遍采用木板为楼层板,我国由于木材资源短缺,现阶段主要采用压型钢板—现浇混凝土组合楼板、预制混凝土叠合板、现浇钢筋混凝土楼板、密排托架—现浇混凝土组合楼板、轻骨料或加气混凝土楼板。 钢结构建筑的屋顶依据屋面材料和屋面的结构布置,可以做成平屋顶或是坡屋顶。平屋顶即在钢楼板层的基础上只需将面层换做防水层材料或是彩色涂层牙型钢板,并按要求设置一定的排水坡度和排水天沟。坡屋顶的构造一般是在钢屋架上设置檩条,上铺彩色涂层压型钢板或彩钢板夹芯板,采用彩钢夹芯板,色彩美观,还具有一定的保温隔热效果,施工简便,可以做到不渗水。 二、钢结构住宅建筑设计要点

钢结构住宅体系概念及特点

一、钢结构住宅体系概述 各国对住宅体系的理解和做法不尽相同,但一般是指住宅的主体工程,由于选用不同的结构 材料、结构类型和施工方法而形成的不同住宅产品,并构成相应的若干从设计到建造的成套 技术。 钢结构住宅建筑体系以其采用的钢结构形式作为建筑体系分类的依据,成为建筑体系中的一 个分支。通常所说的钢结构住宅是指以工厂生产的经济钢型材构件作为承重骨架,以新型轻质、保温、隔热、高强的墙体材料作为围护结构而构成的居住类建筑。 钢结构住宅产业化即是以钢结构住宅为最终产品,通过社会化大生产,将钢结构住宅的投资、开发、设计、施工、售后服务等过程集中统一成为一个整体的组织形式。钢结构住宅产业化 是钢结构住宅发展的趋势。 二、钢结构住宅体系的特点 钢结构住宅与传统的建筑形式相比,具有以下的一些特点: (1)重量轻、强度高。由于应用钢材作承重结构,用新型建筑材料作围护结构,一般用钢 结构建造的住宅重量是钢筋混凝土住宅的二分之一左右,减小了房屋自重,从而降低了基础 工程造价。由于竖向受力构件所占的建筑面积相对较小,因而可以增加住宅的使用面积。同 时由于钢结构住宅采用了大开间、大进深的柱网,为住户提供了可以灵活分隔的大空间,能 满足用户的不同需求。 (2)工业化程度高,符合产业化要求。钢结构住宅的结构构件大多在工厂制作,安装方便,适宜大批量生产,这改变了传统的住宅建造方式,实现了从“建造房屋”到“制造房屋”的转变。促进了住宅产业从粗放型到集约型的转变,同时促进了生产力的发展。 (3)施工周期短。一般三、四天就可以建一层,快的只需一两天。钢结构住宅体系大多在 工厂制作,在现场安装,现场作业量大为减少,因此施工周期可以大大缩短,施工中产生的 噪音和扬尘、以及现场资源消耗和各项现场费用都相应减少。与钢筋混凝土结构相比,一般 可缩短工期二分之一,提前发挥投资效益,加快了资金周转,降低建设成本3%-5%。 (4)抗震性能好。由于钢材是弹性变形材料,因此能大大提高住宅的安全可靠性。钢结构 强度高、延性好、自重轻,可以大大改善结构的受力性能,尤其是抗震性能。从国内外震后 情况来看,钢结构住宅建筑倒塌数量很少。

钢结构施工设计方案(全集)

钢结构施工方案 10.10.1施工准备工作 1.图纸细化阶段: ①根据建设单位和设计图纸的意图,深入了解设计施工图,编制详细的施工组织计划进行施工。 ②积极参与图纸会审,及时提出问题请求答复,并积极向建设单位提供最优的施工方案。 ③施工过程中,根据建设单位的变更意图,积极协助配合建设单位提出最优的变更方案。 2.原材料供应阶段: ①根据经建设单位审核的施工图纸要求积极采购原材料,所有原材料的供应必须符合国家标准钢材的质量标准要求。 ②原材料采购过程中,如某些材料市场未能采购到,应积极同业主及设计人员联系,在业主级设计人员签字认可的情况下遵循等强度代换原则方可使用。 3.制作阶段: ①钢构件开始制作前,应安排相关人员进行技术交底工作。 ②技术交底完工后,根据工程设计要求编制详细的制作工艺方案,提出施工机具要求及安排制作人员、焊接材料等工作。 ③钢结构制作施工过程中,应注意各种资料的收集、整理工作。 4.安装阶段:

①材料到达工地现场前公司将派人进驻现场,联系好各种运输及装卸设备,为工程开工作好充分的机具准备。 ②因本工程安装原则为厂内技术人员指导,并组织安装力量,故开工前公司将派人作好人力配备计划,精心挑选各种必需工种人员等,并进行施工前安装技术及安全交底工作,并作好记录,同时贯彻落实工程质量与安全目标。 ③工程开工前,应会同建设单位人员办理好当地工程开工必办的各种手续,并作好施工安装过程策划。 ④安装过程中,各工序相互交接时应有验收记录,并且对存在的不合格品及时进行返工返修。 5.竣工验收: ①由现场管理部门作好建设单位及有关部门的协调,确定竣工验收的时间、地点、方式。 ②竣工验收前现场管理部门做好现场卫生清理工作,安装工程的资料汇总及整理工作并出具《竣工报告》、《工程综合评定表》及其它资料。 ③竣工验收后,应将竣工资料整理成册送交建设单位及质监单位签字确定工程等级,送至相关部门存档并办理相关的移交手续。 10.10.2钢结构制作 1.放样: 钢构件的加工过程如钢板下料切割、各零部件的组装、构件预拼等都要有专业放样技术工人在加工面上和组装大样板上进行精确放样。放样时要预留焊接

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

钢结构住宅建筑设计探讨 吴启东

钢结构住宅建筑设计探讨吴啟东 发表时间:2019-07-24T11:30:51.380Z 来源:《防护工程》2019年8期作者:吴啟东[导读] 本文对上述问题进行了分析,并对住宅平面进行了研究,推出几种适合钢结构体系的住宅单体平面。 广东天元建筑设计有限公司 528237 摘要:钢结构住宅的建筑设计是钢结构住宅设计的重要组成部分,钢结构住宅除了要将钢结构建筑的特点体现出来之外,同时又要满足多样化的住宅功能需求,使人们对多样化住宅功能的需求得到满足,故设计人员应该着力解决钢结构结构体系和住宅房型功能需求之间的冲突,同时还应与住宅建筑设计相结合,基于此,本文对钢结构住宅建筑设计进行了分析和介绍,着力解决住宅房型功能需求与钢结构结构体系的矛盾,并结合住宅建筑设计,采用标准化、模数化的方式对连接部件和结构构件进行设计。本文对上述问题进行了分析,并对住宅平面进行了研究,推出几种适合钢结构体系的住宅单体平面。 关键词:钢结构;住宅;建筑设计;标准化;模数化 前言:在我国住宅建筑工程高速发展的今天,有越来越多的住宅工程开始采用钢结构体系,整个住宅建筑工程的质量在很大程度上受到了设计质量的影响,因此在住宅工程设计中钢结构住宅建筑设计具有十分重要的地位,正因为如此住宅建筑设计人员开始重视钢结构的设计工作并全面的提升住宅建筑工程的整体质量。钢结构住宅跟传统的砌筑式住宅不同,具有自重轻、强度高、抗震性能好、施工快等优点,钢构件以工厂加工为主,易实现标准化、模数化、系列化,同时,其结构体系及维护体系也有别于传统的住宅同时也是钢结构住宅的建筑设计是钢结构住宅设计的重要组成部分。因此杜宇钢结构住宅,需要针对钢结构建筑的特点,在建筑设计方面进行研究,并对一些特殊问题进行深入探讨。 1钢结构住宅建筑的优势 (1)便于功能区间的合理布置钢结构住宅本身具有较强的钢材强度,因此在布置的时候可以采用大开间柱的方式,灵活地分割建筑平面,通过其非承重墙体可以对室内空间进行灵活分割,从而实现开放式住宅。同时,由于钢结构具有连接简单的优势,因此可以将跃层或错层结构更好地应用在垂直平面内。在结构布置条件相同的情况下,通过改造可以根据需要改成2室2厅2卫或者2室2厅1卫两种形式。 (2)具有较高的抗震性能和承载强度在荷载相同的情况下,采用钢结构具有最小的截面;在截面相同的情况下,采用钢结构具有最大的承载力。因为钢结构本身具有较轻的重量,4层砖混结构的重量相当于6层轻钢住宅的重量,所以地震对钢结构的影响作用比较小。 (3)具有较短的设计制造周期通过对专业化结构分析软件和计算机的运用,钢结构住宅建筑设计中能够极大地缩短设计周期,而且还可以很方便地进行设计修改和调整。由于可以实现工厂预制和现场安装,因此设计人员在工作室完成钢结构住宅的设计工作之后,工厂的生产线就可以将后续的产品制作完成,因此其可以有效的缩短项目建设周期[1]。 (4)钢结构重量轻、强度高。从国内外震害调查结果看,钢结构住宅建筑倒塌数量最少。钢结构构件、墙板及有关部品在工厂制作,减少现场工作量,缩短施工工期,钢结构住宅在工地的施工实质上是工厂产品的组装和集成,再补充少量无法在工厂进行的工序项目,符合产业化的要求。钢材可以回收,建造和拆除时对环境污染较少。符合推进住宅产业化,发展节能省地型住宅的国家政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存在的主要问题 (1)钢结构住宅的研发投入不够如对钢结构住宅防火、防腐性能研究及施工集成的研究还不系统配套。当前要集中力量解决多层(4~6层)、小高层(11~12层)、高层(12层以上)与钢结构住宅配套使用的外墙板性能、生产、施工和价格的难题。 (2)缺乏政策的配套和支持,缺乏系统合理的协调与分工,使产业总体发展不协调没有制订废物处理、有效利用资源、建筑材料回收等政策法律。建筑业应对砂石开采应有严格政策和措施、对水泥工业的发展、对水的利用等应有总量控制。应建立“钢结构住宅产业体系技术开发补助金制度”、“钢结构住宅产业化基金”、对钢结构住宅试点工程应给予补贴,对钢结构住宅也应制订专门的经济技术考核指标等。 (3)钢结构住宅数量少钢结构住宅在住宅建筑中的比例不足1%,虽有部分房地产开发商也开始研究钢结构住宅,但广大住宅开发商还未投入钢结构住宅中来,成本高、防火、防锈问题,影响他们的积极性。没有从钢结构住宅综合效益和“终生成本”来考虑也是原因之一。 (4)住宅单元的标准化设计与建筑空间造型多样化的矛盾按照钢结构特点,在钢框架范围内可按照使用需求对内部空间进行分割,但对钢结构的外部维护结构的处理,由于受到钢框架结构的限制而无法象传统住宅一样有较大的选择余地。钢结构住宅单元或套型模块设计要综合考虑柱、梁、楼板、外墙板、屋面板和隔墙板及设备、管线的优化选型,但不能因此完全简单划一,要尽量避免钢结构带来的建筑平、立面单调呆板,创造形式丰富多样的钢结构住宅造型。 3提高钢结构住宅设计的建议 (1)建筑设备要考虑钢结构住宅的特点,各种管线和设备是住户一进门首先遇到的问题。要选用和开发适合钢结构住宅的各项设备,选用先进的技术和设备用于钢结构住宅。 (2)钢结构设计要做到安全合理。选择合理结构体系、可靠方便的节点构造、尽量减少构件规格品种;现场焊接工作量较少、为构件制作、运输、吊装创造条件。 (3)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。改变目前仅有结构工程师的积极性,而没有建筑师声音。钢结构住宅建筑除要遵循住宅建筑设计一般原则外,还要注重解决: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和面积;如何避免钢结构带来的建筑平、立面单调呆板的问题。目前在钢结构住宅设计中建筑师的智慧和积极性发挥不够。要发挥建筑师与结构、水、电、设备等专业协调能力,如解决钢结构住宅建筑防火、防腐蚀问题,做到成本增加不多而效果较好。 (4)从试点工程和国外的经验看,要发展钢结构住宅体系,宜釆用研究开发、设计制造、施工维修、管理一条龙的模式。以企业为核心,院校、设计、研究单位发挥各自优势,相互配合解决关键技术和产品的研发生产,组成专业的钢结构房屋开发公司或房地产开发公司来实施。如莱钢建设集团公司、北京赛博思金属结构工程有限责任公司、天津市建委、北新建材集团、杭萧钢构、浙江宝业集团等公司的做法。各企业要找到钢结构住宅突破口,长远规划,分步实施,以取得较好的经济效益。

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

装配式钢结构住宅体系

(1)、MB-1体系 MB-1轻钢轻板低层装配式住宅按其市场定位可分为适用于农村经济住宅的MB-1A 型和适用于市郊豪华住宅的MB-1B型。 该体系采用薄壁轻钢龙骨为受力构件组成的空间桁架结构作为承重体系,并利用复合稻草板等轻质,环保材料作为围护结构,在现场能快速装配,并且室内外围护结构和装修材料及建筑设备均能配套成一条龙服务,尤其采用了高强耐候钢作为支承体,增加了建筑的耐久性,采用了英国引进技术的纸面草板(俗称稻草板),不仅在利用农业废料,在环境保护和综合利用上有较大的社会效益,同时,采用该种板后使建筑在节能、防火,提高了建筑的舒适性等方面,比一般同类建筑有更大的优点,对大面积的农村地区建筑可利用当地农业资源有之重要的意义。同时,所开发的MB-1A型的经济型建筑,利用薄壁工字钢的高强度,并将纸面草板嵌入中间的拼装方式,大大提高了建筑物的侧向抗力性能。这种类似于中国民间广泛应用的"立贴式"建筑,虽经几百年的沧桑,却"虽倾而不倒"。这次在江西的抗洪救灾房的实例中已经过了狂风的洗礼,其耐久性和完好型得到了广泛的认可。 (2)、MB-2体系 MB-2体系是适用于城市多、高层的建筑。MB-2轻钢轻板房屋体系是采用钢与混凝土组合框架结构作为承重体系,以轻质复合板材为围护结构,通过工业化生产的方式营造一种建筑产品。 在工厂中制作成各种构、配件,运至建设现场进行组装,是一种全新的工业化、标准化和集约化的房屋生产方式。 MB-2体系主要材料采用新型建材,如耐候钢、铝合金板、稻草板等,不用粘土砖,改革秦砖汉瓦; 整体刚度好,有利于抗震,每平方米建筑自重平均降低70%左右,约为混凝土结构的1/3; 干作业法,施工文明,施工速度比传统结构至少加快一倍,施工周期大为缩短,开发商资金投入回收快; 所有的购配件都在工厂中制作完成,其规格、质量、精度都能在工厂内通过质量管理体系得到保证; 复合围护结构传热系数完全符合节能住宅的标准,稻草板、石膏板与防水材料的复合使用,使防水、防火性能俱佳; 降低了基础费用,中高层、高层一般只需采用微型桩,总造价可与混凝土结构持平; 用户参与设计,按自己的意见进行灵活隔断。给排水管也可自由移动,为用户提供了创意空间。 (3)、稻草板简介 稻草板是在第一次世界大战期间,首先从瑞典发展起来的一种建筑板材,至90年代成为建筑行业广泛采用的一种新型建筑材料,现已普及到英国、美国、澳大利亚、巴基斯坦、泰国、委内瑞拉等许多国家。这种板材使用植物秸秆--稻草或麦草作原料,不添加粘结剂,不需切割粉碎,直接在成型机内以加热挤压的方式形成板材,并在表面粘上一层“护面纸”而成。 由于它的这种结构和成型特点,决定了它的生态优势; 其主要原料稻、麦草是取之不尽的一年生可再生资源;

高层建筑中的钢结构设计与施工初探

高层建筑中的钢结构设计与施工初探 随着建筑行业的不断发展与创新,建筑工程的设计方案与结构特点都在不断的发生改变,这对建筑施工材料的选择要求也越来越规范化,同时钢结构在建筑行业中也得到了广泛的运用。目前高层建筑中的钢结构设计与施工过程中,仍然存在着很多问题。文章对其存在的问题进行简单的阐述,并针对问题提出有关的解决措施。 标签:高层建筑;钢结构;设计;施工 钢结构在现代高层建筑中得到了广泛的运用,具有跨度大、施工速度快、造价低的特点。在高层建筑中的钢结构设计与施工应该尽可能的节约施工材料和费用、缩短施工工期、经济效益最大化等,那么,如何合理的处理高层建筑中的钢结构设计与施工呢?作者结合自己的实践工作经验对此发表了自己的看法和给予了一定的建议。 1 高层建筑中钢结构的主要特点 1.1 质量轻、强度高、成本低 与传统的钢筋混凝土高层建筑相比,钢结构比较经济,施工工期短,质量轻,强度较高,且不易受到自然环境因素的影响,同时,在高层建筑中钢结构一般都是采用先进的设计和工艺。此外,由于钢结构的质量比较轻,所以能够节约处理地基的费用,降低施工项目的成本。 1.2 材料比较环保 钢结构的主要材料是钢,其强度较高,能够支持的结构较大,是实现现代工业化生产的主要途径。同时,钢材的边角料可以被循环利用,回收运输都十分便利且价值较高。这一过程不仅节约施工单位的成本,还能够保护环境。 1.3 空间比较大,可移动 传统的钢筋混凝土结构没有较大的跨度,通常不超过15m,且钢筋混凝土建成之后很难改变,不易移动。然而,在高层建筑中钢结构的内部有充足的空间,可以达到60m,还可以进行简单的改建和扩张,同时比较容易移动。 2 高层建筑中钢结构的施工工艺 2.1 焊接工艺 在钢结构中由于钢的材质和种类的多样性,在焊接时应该要从焊前预处理、焊接工艺和焊后处理这三个方面来考虑:一是焊前预处理。将焊接前的准备工作

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。

钢结构住宅设计中应注意的问题

钢结构住宅设计中应注意的问题 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 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 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

装配式钢结构介绍

装配式钢结构介绍 住宅产业化综合效益:钢结构体系 我国现有的装配式钢结构体系住宅形式、工艺与特点介绍一、钢结构住宅体系概念及特点 1.1 钢结构住宅体系概述 各国对住宅体系的理解和做法不尽相同,但一般是指住宅的主体工程,由于选用不同的结构材料、结构类型和施工方法而形成的不同住宅产品,并构成相应的若干从设计到建造的成套技术。钢结构住宅建筑体系以其采用的钢结构形式作为建筑体系分类的依据,成为建筑体系中的一个分支。通常所说的钢结构住宅是指以工厂生产的经济钢型材构件作为承重骨架,以新型轻质、保温、隔热、高强的墙体材料作为围护结构而构成的居住类建筑。钢结构住宅产业化即是以钢结构住宅为最终产品,通过社会化大生产,将钢结构住宅的投资、开发、设计、施工、售后服务等过程集中统一成为一个整体的组织形式。钢结构住宅产业化是钢结构住宅发展的趋势。 1.2 钢结构住宅体系的特点 钢结构住宅与传统的建筑形式相比,具有以下的一些特点: (1)重量轻、强度高。由于应用钢材作承重结构,用新型建筑材料作围护结构,一般用钢结构建造的住宅重量是钢筋混凝土住宅的二分之一左右,减小了房屋自重,从而降低了基础工程造价。由于竖向受力构件所占的建筑面积相对较小,因而可以增加住宅的使用面积。同时由于钢结构住宅采用了大开间、大进深的柱网,为住户提供了可以灵活分隔的大空间,能满足用户的不同需求。 2)工业化程度高,符合产业化要求。钢结构住宅的结构构件大多在工厂(

制作,安装方便,适宜大批量生产,这改变了传统的住宅建造方式,实现了从“建造房屋”到“制造房屋”的转变。促进了住宅产业从粗放型到集约型的转变,同时促进了生产力的发展。 (3)施工周期短。一般三、四天就可以建一层,快的只需一两天。钢结构住宅体系大多在工厂制作,在现场安装,现场作业量大为减少,因此施工周期可以大大缩短,施工中产生的噪音和扬尘、以及现场资源消耗和各项现场费用都相应减少。与钢筋混凝土结构相比,一般可缩短工期二分之一,提前发挥投资效益,加快了资金周转,降低建设成本3%-5%。 (4)抗震性能好。由于钢材是弹性变形材料,因此能大大提高住宅的安全可靠性。钢结构强度高、延性好、自重轻,可以大大改善结构的受力性能,尤其是抗震性能。从国内外震后情况来看,钢结构住宅建筑倒塌数量很少。 (5)符合建筑节能发展方向。用钢材作框架,保温墙板作围护结构,可替代粘土砖,减少了水泥、砂、石、石灰的用量,减轻了对不可再生资源的破坏。现场湿法施工减少,施工环境较好。同时,钢材可以回收再利用,建造和拆除时对环境污染小,其节能指标可达50%以上,属于绿色环保建筑体系。 (6)钢结构在住宅中的应用,为我国钢铁工业打开了新的应用市场。还可以带动相关新型建筑材料的研究和应用。 1 2013 我国现有的装配式钢结构住宅形式、工艺与特点介绍 二、国内外钢结构住宅发展历史 2.1装配式钢结构体系住宅在国外的发展历史与现状 20世纪初,随着工业革命的开始,一些发达国家的钢铁工业规模迅速扩大,钢结构住宅得到初步发展。时至今日,钢结构住宅技术在世界发达国家的发展历史己

钢结构设计步骤与思路

钢结构设计步骤与思路 钢结构设计步骤与思路作者:佚名 时间:2008-7-30 浏览量: 判断结构是否适合用钢结构 钢结构通常用于高层、大跨度、体型复杂、荷载或吊车起重量大、有较大振动、高温车间、密封性要求高、要求能活动或经常装拆的结构。直观的说:大厦、体育馆、歌剧院、大桥、电视塔、仓棚、工厂、住宅和临时建筑等。这是和钢结构自身的特点相一致的。 结构选型与结构布置 此处仅简单介绍。详请参考相关专业书籍。由于结构选型涉及广泛,做结构选型及布置应该在经验丰富的工程师指导下进行。

在钢结构设计的整个过程中都应该被强调的是"概念设计",它在结构选型与布置阶段尤其重要。对一些难以作出精确理性分析或规范未规定的问题,可依据从整体结构体系与分体系之间的力学关系、破坏机理、震害、试验现象和工程经验所获得的设计思想,从全局的角度来确定控制结构的布置及细部措施。运用概念设计可以在早期迅速、有效地进行构思、比较与选择。所得结构方案往往易于手算、概念清晰、定性正确,并可避免结构分析阶段不必要的繁琐运算。同时,它也是判断计算机内力分析输出数据可靠与否的主要依据。 林同炎教授在《结构概念和体系》一书中介绍了用整体概念来规划结构方案的方法,以及结构总体系和个分体系间的相互力学关系和简化近似设计方法。[20] 钢结构通常有框架、平面架、网架、索膜、轻钢、塔桅等结构型式。

其理论与技术大都成熟。亦有部分难题没有解决,或没有简单实用的设计方法,比如网壳的稳定等。 结构选型时,应考虑它们不同的特点。在轻钢工业厂房中,当有较大悬挂荷载或移动荷载,就可考虑放弃门式刚架而采用网架。基本雪压大的地区,屋面曲线应有利于积雪滑落,如亚东水泥厂石灰石仓棚采用三心圆网壳。总雪载释放近一半。降雨量大的地区相似考虑。建筑允许时,在框架中布置支撑会比简单的节点刚接的框架有更好的经济性。而屋面覆盖跨度较大的建筑中,可选择构件受拉为主的悬索或索膜结构体系。高层钢结构设计中,常采用钢混凝土组合结构,在地震烈度高或很不规则的高层中,不应单纯为了经济去选择不利抗震的核心筒加外框的形式。宜选择周边巨型SRc柱,核心为支撑框架的结构体系。我国半数以上的此类高层为前者。对抗震不利。[19] 结构的布置要根据体系特征,荷载分布情况及性质等综合考虑。一般的说要刚度均匀。力学模型清晰。尽可能限制大荷载或移动荷载的影响范围,使其以最直接的线路传递到基础。柱间抗侧支撑的分布应均匀。其形心要尽量靠近侧向力

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

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