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钢结构住宅的特点和在我国的推广应用

作者: 发布日期:2017-02-13 访问次数:811

  随着我国经济的不断增长,人们的生活质量不断提高,对居住的环境和质量提出了越来越高的需求,特别是我国产钢量近十年每年以平均20%的速度不断增加,到2009年,年产钢量已经达到6.9亿,这些因素使钢结构建筑在我国迅速发展起来,而且从单一的应用于超高层建筑和大跨度建筑过渡到多元化应用,钢结构住宅就是其中一员。在我国北京、天津等地已经建成了许多高层钢结构试点工程,得到了良好的居住评价,这些都使得钢结构住宅在我国大力推广成为可能。 

1钢结构住宅的特点 

1.1轻质高强 

  钢结构住宅具有强度高、质量轻的优点,一般可减轻建筑物的自重大约1/3。比如,钢材强度为Q235,混凝土强度等级为C25,二者的强度之比为6,容重之比为3,相同质量的构件,钢结构的承载力是混凝土的2倍;相应的,相同承载力的构件,钢构件的重量却是混凝土的一半。另一方面,由于钢结构的轻质高强,相同重量的建筑物,钢结构构件截面小,使用净高大,可节约建筑高度,钢结构的层数比混凝土就多,既增加了建筑面积,又带来了良好的经济效益。 

1.2抗震性能优越 

  相比传统的住宅结构,钢结构住宅结构属于柔性结构,自重较轻,因此,在相同设防烈度、相同场地的建筑物承受的地震力较小,带来的地震灾害相应减弱,在地震区应用钢结构住宅将减少人员伤亡和财产损失,具有可观的综合效益。 

1.3平面布置灵活、有效使用面积增大 

  采用钢结构,在截面不至太大的前提下可以实现大跨度,这使得建筑功能具有很强的灵活性,可以根据住户的需要灵活布置,有利于满足现代居家的需求,适应现代住宅市场的需要。而且采用钢结构,梁柱截面较小,同时增加了住户的使用面积。 

1.4钢结构住宅节能环保 

  钢结构住宅主体为钢构件,墙体材料为保温隔热轻质板材,不但能够满足对节能的要求,而且可以回收利用,是一种绿色环保的符合可持续发展要求的循环建筑体。文献[2]中指出,100mil左右的R15保温棉,热阻值可以达到1m左右的砖墙厚度。在我国这样一个人口多,能源消耗量大的国家,推广应用钢结构住宅是最终选择。 

1.5工业化程度高,施工周期短 

  钢结构住宅是采用钢板或者型钢,经加工制作成构件,然后安装而成的结构形式。其大量的工作在专业的厂家完成,制作精度高,制作周期短。 

  安装时采用大量的螺栓连接,具有良好的装配性,使得工期大大缩短,而且这个优点也使得已建成的钢结构易于拆卸,损失小还可以方便回收利用。 

1.6管网线路布置方便 

  住宅建筑中,水暖电专业管网线路较多,在传统建筑中会减少有效使用面积,而在钢结构住宅中,梁柱构件中容易开孔或者孔洞较多,容易形成线路布置的空腔,而且可以人为地将梁制作成蜂窝形,方便线路布置,既节约了建筑净高,又增加了使用面积。

1.7结构体系多元化 

  可用于钢结构住宅的结构体系已经发展的很多,钢框架结构,钢框架一支撑结构,框筒结构(钢框架,混凝土内简体),框架一剪力墙结构(剪力墙可以是钢板,混凝土或者内藏钢支撑的混凝土),轻钢结构以及错列桁架结构体系均可作为住宅的结构选型。 

1.8工程造价略高于混凝土或者相当 

  钢结构材料费用比混凝土等高,但是其施工工期短、使用面积大,同等条件可增加层数等优点使得钢结构住宅的工程造价略高或者与混凝土相当,实际经济效益显著,使得钢结构住宅成为物美价廉的首选产品,成为未来替代砌体结构住宅的最佳选择。 

2、钢结构住宅的现状 

2.1钢结构大发展推动钢结构住宅的发展 

  随着科学技术的发展,我国钢结构的设计、施工、制作及安装的水平均有了很大的提高。 

  随着施工技术的不断创新,很多无法施工的结构得以实现,我国钢结构事业正处于发展的高峰期,国内涌现出大批的钢结构建筑,2008年奥运场馆以及2010年世博会各馆大多数为钢结构建筑,钢结构迎来了在我国发展的春天。 

  值此,钢结构住宅也进入了住户的视野,以其自身的优越性备受房地产商及消费者的青睐。1997年,建设部发布《中国建筑技术政策(1996-2010)》,提出应大力推广应用五种钢结构,其中包括“房屋住宅钢结构”。国家的政策使钢结构住宅如雨后春笋在各地出现。 

2.2钢结构住宅的发展存在的问题 

  我国钢结构住宅正处于发展的初步阶段,各种构件及附属品还未标准化,内外墙板的选用还不够配套,与钢结构住宅相关的标准、规范、施工工艺等还不够健全规范,各地试点工程设计建造水平低,缺乏技术创新和突破。尽管钢结构住宅开始发展,但是在住宅上的应用少之又少,用于钢结构特别是钢结构住宅的钢材不超过产钢量的5%。 

  政府出台相关支持政策,及时发行钢结构住宅的相关规范,进行必要的技术人员培训,开发适合钢结构住宅的配套产品等都是保证钢结构住宅市场健康发展的必要工作。 

3、钢结构住宅的推广应用 

  我国是一个地震高发地区,全国大多地区都需要进行抗震设防,而且我国是个人口众多,能耗特别大的国家,发展适合国情的钢结构住宅势在必行。 

  我国正处于城市化阶段,城市人口逐年增加,建筑业也处于蓬勃发展的大好时期,对住宅的需求市场不断扩大,但是传统的住宅建筑带来了巨大的能源消耗和环境压力,开发节能环保的绿色建筑是亟待解决的问题,钢结构住宅以其优异的建筑特性和结构特性,加之为环保节能的循环建筑体,使其成为开发新型住宅的首选产品。 

  在我国这样的大环境下,应该大力推广钢结构住宅的应用,开发钢结构住宅市场在我国的巨大潜力。 

另外,钢骨架轻型墙面板是优异的电磁屏蔽材料,可吸收和消除电磁波。近些年来,它开始在电磁辐射较大的军事及民用建筑中使用,其产品为防辐射板,需求量较大,特别是在军工方面。估计国内市场需求约每年50万㎡,其出口市场会更大,因发达国家需求很大(我们有美国样品)。

  钢骨架轻型板应用透水及过滤功能,开口率达80%以上的钢骨架轻型墙面板具有优异的透水及过滤功能,使它应用前景更加广阔。

4、结语 

    1)大力推广钢结构住宅在我国的应用,实现构件的标准化、模数化是提高工业化生产,降低生产成本的必要工作。 

  2)在地震区研究新型的抗震结构体系和构件能够提高钢结构住宅质量,防止人员伤亡和财产损失。

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