钢结构住宅发展现状的评述
我国钢结构的发展综述

我国钢结构的发展综述随着我国经济的持续增长和城市化进程的加速推进,钢结构在建筑领域的应用越来越广泛。
本文将回顾我国钢结构的发展历程、现状,并展望未来的发展趋势和前景。
一、我国钢结构的发展背景和现状钢结构是指采用钢材为主要材料,通过加工和连接,形成具有承载能力的建筑结构。
在我国,钢结构的发展可以追溯到20世纪初,但直到改革开放以后,随着国民经济实力的提升和国家基础设施建设的加速,钢结构才得到了广泛应用和发展。
目前,我国已经成为世界上最大的钢材生产和消费国。
据统计,2021年我国粗钢产量达到10.1亿吨,占全球产量的比重超过50%。
与此同时,我国在钢结构设计和施工方面也取得了长足进步,各种先进的钢结构加工技术和设备不断涌现,推动了钢结构行业的快速发展。
二、我国钢结构的发展过程、特点、现状及存在的问题1、钢材产销量及加工能力我国钢材产量持续增长,为钢结构的发展提供了充足的材料保障。
2021年,我国钢材产量达到15.5亿吨,其中高速铁路、高速公路等基础设施建设对钢材的需求量巨大。
同时,我国钢结构加工能力也得到了大幅提升,许多地区建立了专业的钢结构加工基地,能够生产高质量的钢结构构件。
2、钢结构施工工艺和技术随着钢结构应用范围的扩大,我国在钢结构施工工艺和技术方面也取得了许多突破。
例如,高强度螺栓连接、焊接工艺以及防腐、防火等方面的技术不断提高,为钢结构的施工质量和速度提供了有力保障。
3、钢结构建筑市场和前景钢结构因其自重轻、施工速度快、环保等优点,在建筑市场上的应用越来越广泛。
目前,我国钢结构建筑主要应用于工业厂房、仓库、展览馆、体育馆等建筑物。
同时,随着人们对环保和节能要求的提高,钢结构的绿色建筑也将成为未来的发展重点。
4、钢结构的安全性和可靠性钢结构具有较高的强度和刚度,能够承受较大的荷载。
同时,钢结构的可靠性也较高,能够有效地抵抗地震、风荷载等自然灾害的侵袭。
然而,在钢结构的设计和施工过程中,还需要注意一些问题,如结构分析的准确性、连接节点的可靠性、防腐防火措施的有效性等,以确保钢结构的安全性和可靠性。
中国钢结构行业发展现状分析

中国钢结构行业发展现状分析1、钢结构正高速发展,预计成长性将保持在发达国家,钢结构住宅已有百年的发展历史,由于具备其他结构无法比拟的优点,钢结构给住宅产业带来了一场深层次的革命,因而在国际范围内代表了未来的住宅发展方向。
相对而言,我国钢结构行业起步较晚,直到最近十几年,钢结构建筑工程才迎来迅猛发展。
钢结构建筑属于装配式建筑范畴,即先在工厂内进行部件部品的预制,得到施工所需的钢构框架,之后运到现场拼装。
大力发展钢结构建筑是贯彻落实绿色低碳循环要求、提高建筑工业化水平的重要途径,是稳增长调结构转型升级和供给侧结构性改革、化解钢铁行业产能过剩的重要举措。
近年来,钢结构行业相关产业政策暖风频吹,政府出台了对行业发展有重要影响的多项政策。
例如,2016年初,《中共中央国务院关于进一步加强城市规划建设管理工作的若干意见》提出,我国要力争用10年左右时间,使装配式建筑占新建建筑的比例达到30%。
在政策推动下,钢结构行业有望迎来重大机遇。
除了政策利好,城镇化推动下的国内建筑市场、轨道交通建设、仓储和物流园的建设和能源建设工程迅猛发展,也是钢结构行业持续向好的主要推动因素。
市场需求的扩大,将促使我国钢结构技术、产量等方面的进一步发展。
同时,新工艺、新用途的钢结构将不断出现,推动行业持续健康发展。
据数据统计,2009-2018年,我国钢结构产量呈现逐年增长趋势。
2018年,我国钢结构产量约为7069万吨。
2019-2023年,钢结构行业有望保持稳中向好的发展态势。
预计到2023年,我国钢结构的产量将超过13000万吨。
2、政策持续加码装配式建筑推广,首提“钢结构+住宅”装配式建筑政策支持持续加码。
2013年住建部印发的《“十二五”绿色建筑和绿色生态区域发展规划》首次明确提出要我国要加快形成装配式混凝土、钢结构等工业化建筑体系;国务院于2016年提出我国力争用10年左右时间装配式建筑占新建建筑比例达到30%;2017年住建部进一步明确装配式建筑发展规划,提出到2020年全国装配式建筑占新建建筑比例达到15%以上,其中重点推进地区、积极推进地区和鼓励推进地区分别大于20%、15%和10%,此外多项装配式建筑建设、评估标准相继出台,各省/地区相继发布配套政策支持推进装配式建筑实施,明确装配式建筑占新建建筑比例目标,同时提出相关补贴、优惠政策。
我国轻钢别墅建筑发展现状及未来趋势分析

我国轻钢别墅建筑发展现状及未来趋势分析随着人们生活水平的提高和对居住环境的要求不断增长,轻钢别墅作为一种新兴的住宅建筑形式,逐渐受到了人们的关注和喜爱。
本文将对我国轻钢别墅的发展现状进行分析,并展望未来的发展趋势。
目前,我国轻钢别墅建筑市场逐渐兴起,呈现出快速发展的态势。
轻钢别墅以其轻质、环保、快速施工等特点,在经济、商业用途以及旅游景区等地方得到广泛应用。
虽然目前轻钢别墅在我国整体住宅市场中的占比仍然较低,但随着人们对品质生活要求的提高,轻钢别墅市场有望得到进一步发展。
首先,随着新型建材和科技的发展,轻钢别墅的建造成本逐渐下降,使得该建筑形式更具可行性和竞争力。
相较于传统的混凝土建筑,轻钢别墅在施工过程中可以减少人工和时间成本,而且使用的环保材料符合国家的低碳环保政策。
此外,轻钢别墅的整体性能也较优越,能够承受较高的风压和地震作用力,更加稳固耐用。
其次,轻钢别墅在节能环保方面具备独特优势。
轻钢别墅建筑运用了现代建筑材料和技术,可有效隔热、保温、防水,减少室内外能量的传递,实现能源的节约。
此外,轻钢别墅还可以进行循环利用,材料的回收利用率较高,对环境的影响更小。
在实现可持续发展的目标下,轻钢别墅的节能环保特点将在未来得到进一步强调和重视。
另外,智能化发展是我国轻钢别墅建筑未来的趋势之一。
随着科技的飞速发展,人工智能、物联网等技术的应用,将使得轻钢别墅更加智能化和便利化。
通过智能化系统,居住者可以实现远程控制和监控,实现智能家居的概念。
同时,轻钢别墅的设计和布局也将更加注重人性化和个性化需求,满足居住者的不同需求。
此外,随着我国城市化进程的加快,轻钢别墅市场将不仅仅局限于经济、商业用途,还将涉及城市更新和旧楼改造等领域。
因其轻质、快速施工的特点,轻钢别墅可以较好地适应城市快速发展的需求。
在城市更新中,可以通过拆迁重建或老旧建筑改造的方式,将轻钢别墅应用于城市的新街区和社区,成为城市发展的亮点之一。
我国钢结构建筑的现状及发展趋势

我国钢结构建筑的现状及发展趋势我国已在多个建筑工程中成功采用了钢结构,如奥运“鸟巢”、国家大剧院、中央电视台新台址、上海环球金融中心以及一些大跨度桥梁工程和输电塔等。
由于钢结构已经成为国内外建筑业发展的主流和趋势,预计未来几年钢结构行业将快速扩张。
在工业与民用建筑等土木工程中得到了广泛地应用,钢结构建筑主要包括单层或低层建筑、多层或高层建筑等,是以钢结构为骨架,配以具有防火、防水、隔声、隔热等功能的墙板和楼板拼装而成。
文章说明了钢结构建筑的优点,分析了我国钢结构建筑的发展现状以及发展趋势。
标签:钢结构建筑;现状;发展趋势近几年来钢结构建筑在我国出现了非常快的发展势头,应用范围不断地扩大,目前,我国钢结构建筑的发展处在建国以来最好的一个时期。
建筑钢结构是为建(构)筑物提供安全可靠、节能、节材,有利于环保,满足建筑功能的一个重要专业。
钢结构具有强度高、自重轻、抗震性能好、施工速度快、地基费用省、占地面积小、工业化程度高、外形美观等一系列优点,与混凝土结构相比,它是环保型的和可再次利用的,也是易于产业化的结构,发达国家在房屋建筑中广泛采用钢结构。
一、钢结构建筑的优点1、材料强度高,结构自重轻。
钢材的强度同混凝土或其它材料相比,要高很多,这样,在承受同样的荷载情况下,就可以少用许多材料.虽然钢材的容重比混凝土或其它材料要大,但钢材的容重与屈服强度的比值却是最小的,所以,采用钢结构时,结构自重是较小的。
2、我国钢结构住宅发展目前尚定位在研发阶段,其技术发展应该立足于高起点、高标准。
钢结构与其他结构相比,在使用功能、设计、施工及综合经济方面都具有优势。
钢结构建筑具有良好的空间感,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,适合创新、弹性设计的住宅结构体系。
3、钢材塑性和韧性好,结构安全可靠度高。
钢材是工业化生产的产品,在生产过程中质量可以得到比较严格的控制,因而质地均匀,各向同性,弹性模量大,具有良好的塑性和韧性。
装配式钢结构住宅的国外发展现状

装配式钢结构住宅的国外发展现状展开全文第一波施工工艺动画,五秒钟后到达战场!装配式钢结构住宅正文共:1894字预计阅读时间:5分钟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日本装配式钢结构住宅日本是世界上率先兴起住宅产业化的国家。
目前日本的工业化住宅有木结构、钢结构和混凝土结构三种形式,日本每年新建20万栋左右的低层住宅中,钢结构住宅约占七成以上的市场份额。
现在日本正在推广的钢结构住宅体系主要有以下几个特点:柱间距14.4m,可实现200㎡的大空间内无柱,且可自由分割成1-3户;框架采用钢管混凝土柱和FR耐火钢(Fire Resistant Stee)梁;地面为PC板+现浇钢筋混凝土结构,管道置于地板下部的中空空间;外墙板采用ALC板、PC 板,内隔墙采用隔音性能高的强化石膏板,均为干式施工,施工速度快;设备与结构构架相独立,便于管道维修。
2意大利装配式钢结构住宅意大利BASIS工业化建筑体系是意大利在钢结构应用领域新开发的项目。
该建筑体系具有结构受力合理、抗震性能好、造型新颖、居住办公舒适方便、施工速度快等优点。
该建筑体系适用于建造1~8层钢结构住宅。
该建筑结构为框架支撑结构形式,主梁采用大断面冷弯型钢2C280mm×80mm ×30mm×5mm,次梁采用2C180mm×80mm×25mm×5mm,柱子采用H型钢H140mm×140mm×7mm×11mm。
梁柱通过连接板采用M18mm 高强螺栓连接。
国内外钢结构建筑发展概况3篇

国内外钢结构建筑发展概况3篇国内外钢结构建筑发展概况1钢结构建筑是一种新型的建筑方式,以钢材作为主要的结构材料,其构件采用焊接、螺栓连接等方式组装形成一个完整的建筑体系。
近年来,随着世界范围内对可持续发展的重视,钢结构建筑在建筑界日益受到青睐。
本文将对国内外钢结构建筑发展概况进行探讨和分析。
首先,我们来看一下国内钢结构建筑的发展状况。
近年来,随着我国经济的快速发展和城市化进程的加速,钢结构建筑在我国得到了广泛的应用。
从应用范围来看,大型建筑物、高层建筑、地铁车站、体育馆及特殊建筑物(如天桥、大跨度桥梁等)等领域均有着广泛的应用。
根据中国建筑钢构协会发布的数据,2018年,中国钢结构建筑产值达到1048亿元,同比增长10.1%。
可以说,钢结构建筑在我国建筑行业中的作用越来越显著。
国外钢结构建筑的发展状况也备受关注。
从应用范围看,钢结构建筑在许多国家和地区都有着广泛的应用。
例如,德国标志性的柏林主火车站、英国伦敦市政府大楼、美国纽约的自由女神像等,都是钢结构建筑的代表作。
相比于传统的混凝土结构,钢结构建筑的建造速度更快,建造周期更短,这在一些国家的紧急救援工程或灾后重建领域得到了广泛的应用。
同时,钢结构的回收、再利用性能也得到了大量认可,符合可持续发展的理念,因此受到许多国家的青睐。
钢结构建筑的发展离不开科技创新和工艺进步。
目前,国内外对钢结构建筑的研究主要集中在以下几个方面:第一,新型建筑结构设计和分析方法的研究。
目前,国内外建筑工程领域针对钢结构建筑结构特点和技术要求进行了深入研究,提出了一系列应用于钢结构建筑设计中的新理论、新技术和新方法,不断推动钢结构建筑的设计和施工工艺的创新。
第二,新型钢材的研究。
新型的高强度、高性能钢材不仅成本低,而且具有耐候性好、防腐性强、抗震等优点,可以弥补传统钢材的某些不足。
目前,在国内外已经研发出多种类型的新型钢材,包括高强度低合金钢、防蚀合金钢、自修复钢等,极大地拓宽了钢结构建筑材料的选择范围。
国内外钢结构建筑发展概况

国内外钢结构建筑发展概况随着现代建筑技术的不断发展,钢结构建筑作为一种新型建筑材料,越来越受到人们的关注和重视。
本文将从国内外的角度出发,对钢结构建筑的发展概况进行探讨。
一、国内钢结构建筑的发展概况1.发展历程20世纪80年代初,我国开始引进钢结构建筑技术,并在1987年建成了第一座钢结构高层建筑——上海金茂大厦,标志着我国钢结构建筑的起步。
此后,我国钢结构建筑得到了迅速的发展,1990年代后期至今,钢结构建筑成为我国建筑业的一大亮点,建筑规模、建筑品质、施工质量和技术水平不断提高。
2.发展现状目前,我国钢结构建筑已经成为一种重要的建筑结构体系,广泛应用于各类建筑。
钢结构建筑的应用领域包括工业厂房、商业综合体、高层建筑、桥梁等,其中高层建筑是钢结构建筑的代表性项目。
目前,我国的钢结构建筑已经不再局限于传统的工业建筑,也开始进入商业、文化、体育、交通等领域,形成了多样化的应用场景。
3.发展趋势未来,我国的钢结构建筑有望在技术、规模、品质等方面实现更大的突破。
一方面,随着钢结构建筑技术的不断进步和成熟,钢结构建筑的施工效率和质量将得到进一步提高;另一方面,随着城市化进程的加快,建筑物的高度和规模也将不断提高,高层钢结构建筑将成为未来的主要发展方向。
二、国外钢结构建筑的发展概况1.发展历程20世纪初,钢结构建筑技术在欧美国家得到了广泛应用。
在20世纪60年代,钢结构建筑开始在日本兴起。
此后,欧美、日本等国家对钢结构建筑的发展进行了深入研究,不断提高钢结构建筑的技术水平和施工效率。
目前,欧美、日本等发达国家的钢结构建筑已经成为建筑业的主流。
2.发展现状目前,欧美、日本等发达国家的钢结构建筑已经广泛应用于各类建筑。
其中,高层钢结构建筑成为了钢结构建筑的代表性项目。
在欧美国家,钢结构建筑的应用领域包括工业、商业、文化、体育、交通等领域,其中商业和文化领域的钢结构建筑比例较高。
在日本,钢结构建筑的应用领域包括高层住宅、商业综合体、文化设施、体育场馆等。
钢结构在中国的发展前景

钢结构在中国的发展前景随着中国经济的快速增长,钢结构建筑成为了一种迅速崛起的建筑形式,它以其优异的性能和可持续的特点成为了未来建筑的重要选择。
目前,中国的钢结构建筑市场已经开始蓬勃发展,而未来的发展前景也非常广阔。
首先,钢结构建筑在环保方面具有天然的优势。
与传统的混凝土建筑相比,钢结构建筑使用的材料和资源更加节约和环保,同时使用寿命更长,且可以得到很好地回收利用。
钢结构建筑在建筑设计、施工和维护中,不会产生污染和噪音,符合当今环保主义的要求,因此可以满足人们对于宜居环境的追求。
其次,钢结构具有优异的设计灵活性。
钢结构可以采用各种形式,融合多种设计元素,可以满足不同场景下的设计需求,使其在建筑领域中成为了优秀的表现形式。
同时,在应用过程中,也可以通过受力分析和优化设计,提高其结构性能,降低造价,节省成本。
第三,钢结构建筑具有优秀的性能和强度。
钢材本身就具有非常优秀的力学性能和抗拉强度,使得钢构建筑的安全性和穩定性更高。
焊接及其他钢结构加工技术更是保证了其精度和质量,使其成为建筑领域中稳定而可靠的一种构造形式。
最后,在施工方面,钢结构建筑具有优异的工程性能。
相对于混凝土建筑,钢结构建筑在施工过程中可以更短的完成施工任务,同时可以实现工程进度的快速调配,节省时间和成本。
因此,钢结构建筑将成为未来建筑领域的主要发展方向之一。
总之,钢结构建筑在中国拥有非常广阔的发展前景。
其环保、设计灵活性、性能和施工效率等方面的优势使其成为未来建筑的领军形式,同时还有着非常广泛的应用领域,从居民楼、商业楼、厂房到大型桥梁和高层建筑等等,都可以采用钢结构建筑,这也为钢结构建筑提供了巨大的发展空间和机遇。
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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构底部剪力的20%和楼层最大剪力的1.8倍二者的较小值,在大多数情况下,后者往往起控制作用,这种体系的住宅平面上应限制无剪力墙部分框架的长度,否则楼面无限刚的假定将很难满足。
这种的受力特点为结构整体破坏属于弯剪型,结构破坏主要集中于混凝土芯筒,特别是结构下部的混凝土筒体四角,对这些部位应予加强,保证筒体的延性,此外钢梁与混凝土墙体的连接部位受力复杂,也是最易遭受破坏的地方,该节点应保证能承受钢梁可能出现的轴向力。
这种体系的不足之处为芯筒为混凝土,重量减少不是很多,现场浇捣混凝土的工作量仍然较大。
从建筑平面布置的角度来看,柱子一般布置在阳台或转角部位,以利于住户的装修处理。
2)钢框架支撑体系对于多层及小高层建筑,可在建筑的外墙,结合门窗位置布置双向交叉支撑,支撑可采用角钢、槽钢或圆钢,可按拉杆设计,而且在轻钢住宅结构中,支撑也不一定必须从下到上同一位置设置,也可跳格布置,其目的主要是为了增加结构的刚度,对于外墙开有门窗时,也可在窗台高度范围内布置,形成类似周边带状桁架的结构形式,对结构整体刚度进行加强。
对高层住宅,可选择山墙和内墙布置中心支撑或偏心支撑,值得注意的是,当采用单斜柱体系时,应设置不同倾斜方向的两组单斜杆,以抵抗双向地震作用,在节点方面,若支撑足以承受建筑物的全部侧向力作用,则梁柱可做成铰接,如支撑不足以承受建筑物的全部侧向力作用,则梁柱可部分或全部做成刚接。
在高烈度地区,如果柱子比较细长,则大多采用偏心框架体系,这种体系的特点是,在小震或中等烈度地震作用下刚度足以承受侧向水平力,在强震作用下又具有很好的延性和耗能能力。
支撑框架在水平力作用下,类似于竖向悬臂桁架,柱子像弦杆一样承担外部荷载产生的弯矩,斜支撑和梁如同腹杆承受水平力,腹杆承担水平剪力,弦杆的轴向变形对框架侧向变形的影响使结构产生“弯曲”的形状,而腹杆的变形对框架侧向变形的影响使结构产生“剪切”的形状,最终形成的侧向变形形状是弯、剪两种曲线效果的组合,弯、剪效果的相对大小,主要取决于耗能支撑的刚度,一般在均衡的低层支撑结构中,剪切变形最为重要,有时它基本决定了结构的侧向变形,因此这种结构的底层层间变形较大;在中高层结构中,柱子中较大的轴向力和变形以及二者沿高度的大量积累使弯曲变形占主导地位,在高宽比大于8的单对角支撑区格中,全部水平位移的 6 0%~ 70 %通常是弯曲变形引起的,因此这种结构的顶端或接近顶端的层间变形最大,据此认为,对于剪切型的低层结构,应注意在结构的底部设置耗能支撑;对于弯曲型的中高层结构,不能忽视在结构的顶部设置耗能支撑,支撑布置时,不得采用支撑点在柱中的K形支撑,同时对支撑构件应控制其轴压比,7度时一般不得大与120√235/f y。
如果作为住宅结构层高较低,构件节间尺寸较小,导致支撑构件及节点数量均较多,而且传力路线较长,抗侧效果差,支撑结构体系也可考虑采用跨层支撑。
3.钢框架—预制混凝土墙体这种体系一般预制混凝土墙体中均埋有钢板支撑,它只有在支撑点处于钢框架相连,而且混凝土墙板与框架梁柱留有空隙,从受力上来说,它仍是一种支撑。
但其特点是内藏钢板按强度控制设置,不考虑屈曲。
对混凝土墙体应双面配筋,且双面钢筋应互相拉结,在钢支撑端部范围内,应设置加强构造钢筋,如采用梅花形钢筋、螺旋形钢筋、钢箍等。
这种体系受力性能良好,支撑构件相对较经济,且能与隔墙布置相结合。
但现场安装比较困难,制作比较复杂。
4.钢框架结构体系这种体系受力明确,使用灵活,制作安装简单,施工速度较快,但为抵抗侧向力所需梁柱截面较大,一般可用于6层以下的多层建筑,且一般情况下,梁柱节点应采用刚接。
这种体系用于高层建筑经济性较差。
错列桁架结构体系产生于20世纪60年代,由美国麻省理工学院首先提出,并成功用于多个公寓及旅馆建筑中。
该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。
由于两开间布置一榀桁架,且中间无柱子,所以非常适合住宅、旅馆建筑各单元的灵活布置要求。
这种体系的受力特点为:水平力主要通过楼板传至相邻桁架的斜腹杆,如此水平荷载最终通过落地桁架的斜腹杆或底层支撑传至基础,楼层间的柱子主要承受轴力,其所受的剪力和弯矩很小。
由于桁架有整层高,所以整个体系刚度较大,一般不需要增加柱子刚度以控制位移,由于错列桁架结构体系中柱子主要承受轴力,其柱截面强轴可布置在纵向,故其纵向侧移刚度亦较大,这种体系的用钢量可较框架结构减少30~40%,因此该体系是一种经济、实用、高效的新型结构体系,目前湖南大学正对该体系作系统研究。
6.轻钢龙骨结构体系轻钢龙骨结构体系主要用于中低层住宅或别墅,大致可分为两类,一类为以冷弯C型钢组成的龙骨体系,另一类以小型热轧型钢组成的龙骨结构体系。
轻钢龙骨体系一般由柱、梁、天龙骨、地龙骨及中间腰支撑通过配套扣件和加劲件用自攻螺钉连接而成,梁柱构件厚度在1~3mm之间,柱子间距约为400~600mm。
其主要受力机理为:柱子与上下龙骨及支撑或隔板组成受力墙壁,竖向力由楼面梁传至墙壁的天龙骨,再通过柱子传至基础;水平力由作为隔板的楼板传至受力墙壁再传至基础。
由于在传力过程中,墙面板承受了一定的剪力,并提供了必要的刚度,故墙面板应满足一定的要求。
楼板可采用楼面轻钢龙骨体系,上覆刨花板及楼面面层,下部设置石膏板吊顶,既可便于管线的穿行,又满足了隔声要求。
该体系的优点为组成体系的构件尺寸较小,可将结构构件隐藏在墙体内部,有利于建筑布置和室内美观,且保温性能良好,梁柱均为铰接,省却现场焊接及高强螺栓的费用,而且受力墙体也可在工厂整体拼装,加快了施工进度。
其缺点为梁柱铰接不适合于强震区的高层建筑,国内该体系尚缺乏工程经验,冷弯型钢品种较少。
三.柱子形式用于钢结构住宅柱子的形式有以下几种:①圆钢管混凝土、②方钢管混凝土、③方钢管、④热轧H型钢。
1.圆钢管混凝土:圆钢管混凝土有受力性能好、柱子截面尺寸小、耐火性能好且便于加工的优点,对于圆钢管混凝土我们一般不控制其轴压比,而控制其长细比,以使钢管混凝土柱具有必要的延性,要求延性大于5时一般控制其长细比L/D小于8.25即可达到要求,对于层高小于2.9米的住宅,如果梁高取为400,钢管取为300,则L/D=8.3,延性要求可以满足。
如果住宅层高大于2.9米,建议钢管直径取为350。
2.方钢管混凝土:方钢管混凝土有便于梁柱连接、耐火性能好的优点,虽然受力性能较圆钢管略差,但其受力性能及刚度仍较H型钢柱为佳。
对方钢管混凝土而言,构件的延性与轴压比、长细比、含钢率、钢材屈服强度及混凝土抗压强度有关。
对方钢管混凝土,一般应控制其轴压比,如长细比λ=30,含钢率α=0.2,Q345钢材Fy=345Mpa,容许轴压比[n]=0.889,这种情况可保证柱子的延性系数大于6.0。
而方钢管混凝土柱的轴压比n=N/(φA SC f Scy) 对于一般住宅结构中φ=1.0fScy=(1.212+Bξ+Cξ2)f ckB=0.1381(f y/235+0.7646)C=-0.0727(fck/20)+0.0216ASC—钢管混凝土截面面积对C40以上混凝土,轴压比应适当加严如400X400方钢管混凝土,壁厚t=20mm能够满足延性要求。
3.方钢管:方钢管的主要优点是便于梁柱连接,双向受力性能较好,抗扭能力强;其缺点为抗火及加工比较麻烦,柱连接节点困难,如果没有现成尺寸的钢管,焊接工作量较大。
4.热轧H型钢:其主要优点是材料供应比较充分,加工制作方便,连接简单,特别上海大通钢结构有限公司开发的高频焊接H型钢加工制造简单、用料较省,经济性较好;但型钢弱轴方向刚度较差,如果要满足强柱弱梁的要求时,柱子尺寸要增大许多。
三.墙体材料为体现高层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墙板,与梁柱的连接方式,主要采用外挂式,对于6层以下的多层住宅,也可采用内嵌式加气混凝土砌块。