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钢结构住宅加强钢结构体系住宅成套技术研究

  发表时间:2013年10月19日  点击数:499 次

  住宅产业化是我国住宅业发展的必由之路,住宅产业将成为推动我国经济发展新的增长点。而住宅产业化的前提是具备与住宅产业化相配套的新技术、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。钢结构体系住宅易于实现工业化生产,标准化制作,而与之相配套的墙体材料可以采用节能、环保的新型材料;钢结构建筑属绿色环保型建筑,可再生重复利用,符合可持续发展的战略。因此,钢结构体系住宅成套技术的研究成果必将大大促进住宅产业化的快速发展,而且该成套技术是住宅产业化的核心技术之一,其研究成果的水平直接影响着我国住宅产业的发展水平和发展前途。

  我国年钢产量已高达1.2亿吨,而钢材在建筑钢结构中的使用量却极少,所占比例不到1%,距发达国家相差十几倍甚至二十几倍。国家建设部及国家冶金工业局成立了建筑用钢领导小组,其主要任务就是促进在建筑上用钢的比例。因此,钢结构建筑,尤其是占建筑比例较大的钢结构住宅建筑是我国重点发展的对象。国务院72号文件也特别提到了钢结构体系住宅的发展。钢结构具有重量轻、抗震性能好、工业化生产程度高和施工速度快等重要优点。虽然我国将钢结构已经用于高层、超高层建筑、轻钢厂房以及大跨度的空间结构中,并且制订了相应的规范、标准,但在住宅建筑中还极少甚至可以说还没有完整的钢结构体系住宅,属国内空白,没有相应标准。因此,经济合理、安全可靠的钢结构体系还没有进行系统的研究,例如对不同层数和高度的住宅应采用不同的结构形式,是采用纯钢框架或支撑框架,还是采用钢框架加混凝土剪力墙以及钢骨混凝土结构或钢管混凝土结构,其钢构件的截面型式是采用热轧H型钢,还是采用焊接H型钢,还是采用箱型截面更合理等等。结合住宅的可改造性,灵活分隔的特性,加强采用巨型结构加子结构,主结构构件与非主结构构件相结合可以拆移重新组装的结构体系的研究也十分必要。研究钢结构新的防火措施,研制并应用耐火钢也具有重要的经济和社会效益。新型的节能墙体材料可在我国目前现有的产品基础上进行技术改造,提高技术含量,生产出高品质的墙体板材,现场施工便捷,施工质量易于保证。楼板型式应是与钢结构体系相配套的研究内容。

  然因各国的情况不同,在节能环保型钢结构体系住宅的发展途径和方式各有所不同,在欧洲及美国,该住宅主要用于多层结构,因为其高层住宅较少。而在日本由于地震的经常发生,故而大量采用这种结构体系的住宅。据悉,台湾大地震调查结果表明,在强地震带附近凡是没有倒塌的建筑几乎全部是钢结构建筑,因此在新建的住宅及其他建筑中几乎全部是钢结构方案。

  从住宅建筑的发展来看,钢结构住宅具有以下技术优势:

  1.比起传统的结构,可以更好的满足建筑上大开间、灵活分隔的要求,并可以提高使用面积率5%~8%。

  2.与钢结构配套技术的轻质墙板、复合楼板等采用新型材料,符合节能建筑的要求。

  3.钢结构构件及其配套技术相应部件绝大部分可以实现工厂化制做、产品化。

  4.钢结构住宅体系可以实现住宅建筑技术集成化的产业化新思路。

  5.钢结构住宅体系工业化生产程度高,现场湿作业少,符合环保建筑的要求。

  6.钢结构体系自重轻(约为混凝土结构的一半),可以大大减少基础的造价。

  7.钢结构体系施工周期短(约为混凝土结构的1/3至1/2),可以大大缩短投资资金的占有周期,可以大大提高资金的投资效益。

  8.钢结构体系住宅直接造价略高于混凝土结构,但其综合效益却明显高于传统的住宅体系。

  经过对国内外该领域研究成果的查询及调研,我国目前虽然还没有完全成熟的成套技术及产品,但却有相当好的基础,而且经过技术引进和改造完全可以在较短的时间内建立起具有技术创新的成套技术和产品。由于过去缺乏技术引导,市场需求没有达到产业化程度,因此目前的相关产品功能性单一,工业化程度还不够高,产品质量还不能满足住宅产业化的标准。目前该技术零散而不系统,技术水平及标准参差不齐,不配套,需进一步研究创新并进行整合。

  钢结构体系住宅成套技术以新产品和新技术两种形式产出。新产品需在具备良好生产条件能满足需求技术水平的指定企业进行生产,由少量试生产到规模批量生产,形成完整的质量保证体系,确保质量的稳定性。新技术在试验研究的基础上,经过专家论证,并交施工企业联合探讨实施过程中的技术措施和技术保障,以及质量管理体系的建立,从而使该技术在实际使用条件下具有很好的可靠性。

  虽然我国目前还没有钢结构体系住宅专门的技术规范,但可以参考已有的《钢结构设计规程》、《高层民用建筑钢结构设计规程》、《建筑防火设计规程》、《住宅建筑设计规范》等。

  节能、环保型钢结构体系住宅成套技术从主体结构体系到围护结构

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