摘要:在经济迅猛发展大环境下,建筑行业的也在不断的发展壮大,缺少不了钢结构住宅体系的应用,钢结构不但强度高、自重轻,而且在建筑施工过程中方便快捷,此外其抗震性能也优于混泥土结构,因此市场发展前景巨大,同时,它能有效的提高企业的市场竞争力,树立良好的企业形象,所以加快钢结构住宅体系应用具有极其重要的意义。
关键词:钢结构、名居住宅、实践分析
一、前言
随着我国城市化进程的加快,人民生活水平日益提高,促进了建筑行业的不断发展,对于住宅这一第一消费品的需求也就越来越高。钢结构技术是我国新兴的并重点开发的建筑技术之一,不但在钢材的属性上有自重轻、抗震性能好的优势,而且钢结构住宅是一种绿色环保可再生建筑,因此,钢结构住宅建筑成为重点发展项目,成为我国生产力发展到一定阶段的必然产物。
二、钢结构住宅体系简介
2.1钢结构承重体系
钢结构承重体系作为住宅建筑的核心部分,扮演者极其重要的角色,是整个建筑的主心骨,它包括基础与钢结构框架体系。俗话说:万丈高楼平地起,其根本在于地面基础是否牢固,因此在进行基础建设时应当充分考虑土质情况,特别是冻土深度,对地质情况较好的采取浅基础,对反之则采取深基础,同时对于冻土深度情况及时做好防护手段。由于防潮性的需要,一般基础防水层应建在地表之上,同时避免损坏保温性与防潮层。而对于钢框架体系的,其具有质量轻、自振周期长以及抗震性好的特点,属于典型的柔性结构,但是由于其侧向的刚性小,因此在进行较高的建筑时,必须科学设置各种侧向支撑,由此实现钢结构水平位移的有效控制。
2.2钢结构外墙体系
由于有钢结构承重,同时为了提高施工效率,减轻自身结构重量,体现钢结构优点,实现住宅建筑的节能环保要求,可根据不同需求使用不同材质,如建筑外墙体使用蒸压加气混凝土墙板、SRC复合保温墙板等工厂预制的标准化轻质墙板以及玻璃纤维加强水泥外墙板等;而建筑内墙则可选用轻型龙骨石膏板、ALC 轻质砌块以及轻质改进石膏砌块等。
2.3钢结构楼面铺设体系
以钢框架为根基,进行楼面铺设,通常采用现浇钢筋混凝土以及预制混凝土板为模板绑扎钢筋浇筑混凝土的方式。铺设好楼板可根据实际需要加设吊顶,如此即美观,也可一定程度的隔绝热量和便于安装管路电线等。屋架多数是用轻型钢肋,而钢肋之间通过铆钉固定。房屋面板可根据用户需求选择不同的材质,如玻璃瓦、石片瓦等。
三、钢结构住宅体系的技术优势
作为现代化建筑发展趋势的钢结构应用,其具有先天独特的技术优势
(1)质量更轻且强度高、承重大;
(2)极大的提高了建筑空间利用率,实现住宅实际使用面积达90%以上;
(3)由于钢结构自身的特性具有更好的延性、可塑性变形能力强,由此抵抗地震的能力更强;
(4)模块化、标准化的建设方式,极大的缩短工期,提高效率与资金周转期,同时减少对工地周边环境的粉尘、噪音污染,减少建筑垃圾的产生;
(5)钢结构自身材质问题具有更好的抗腐蚀性,极大的增强耐久性,延长使用时间;
(6)钢结构住宅具有较高空间使用率,以及保温通风的效果,使得其居住的舒适性更高。
(7)施工便捷,安装简单。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆与传统混泥土材料相比,钢结构所需的材料配件质量比较轻,在建筑施工时配送方便简单,施工程序也先对较少,因此施工效率高;此外,钢结构体系不受外界环境的影响,刮风下雨、寒冷天气均不会对施工造成影响,所以通常情况下,钢结构建筑的工时钢结构体系的住宅所需的安装配件质量较轻,原材料也可以更方便为普通建筑的三分之二,大大节省了施工时间;
(8)成本低廉,强度高,重量小,吸震能力强。这主要是由钢结构的性质所决定的,就重量方面,相同体积情况下,钢结构体系的重点只有钢筋混凝土的1/3左右。此外,钢材由于其结构组成使其具有一定的拉伸性能,抗挤压性能也比较好,所以钢材其强度也要大于混泥土,抗震能力比混泥土要好。
四、我国钢结构住宅体系的实际应用
当前我国的钢结构住宅建筑体系发展仍然处于初期,需要一段时间的过度期。多因素使得我国钢结构住宅体系发展必须经过实践积累,进而快速发展。虽然在我国一些大城市建设了一批钢结构住宅,但总体而言技术经验积累不足,缺乏对钢结构住宅系统性的研究,仍然存在不少问题:第一,作为新兴产业,所需的材料供应不完善,技术创新能力不足;第二,技术储备不足、相关产品配套不完善,普遍存在产品性能较差的情况;第三,行业相关法律法规、标准、规范不完善;第四,钢结构住宅体系缺乏创新,无法较好的适应住宅市场需求;第五,所需钢材防火性、防腐蚀性及保温、隔热、隔声、抗震性等相关技术指标仍然需要进一步增强;第六,钢结构住宅体系人才队伍储备不足,无法适应行业发展需求。
虽然,我国钢结构住宅体系建设仍然存在着诸多不足,但是其发展有着自身优势:第一,符合国家产业发展政策及可持续发展战略目标;钢结构住宅的大力发展,极大的推动了建筑业、冶金业、相关附属产业的大力发展,同时减少传统建筑方式所消耗的能源与土地,减少建筑垃圾的产生。第二,钢结构住宅体系建设基础已初具规模;通过近些年的发展,我国钢铁行业得到了巨大进步,极大的满足了钢结构住宅行业发展所需的各种规格与性能等。第三,钢结构住宅拥有巨大的发展空间;未来的建筑势必朝着高层建筑、超高层建筑、大跨度以及超大跨度的趋势所发展,钢结构住宅正好符合其发展趋势,同时我国不少建筑企业已投入大量人力、物力、财力进行市场开拓与技术研发,随着行业的发展,钢结构住宅造价进一步降低,拥有更强的市场竞争力。
五、钢结构住宅体系的优化措施
随着我国钢结构住宅设计与施工技术的不断提升,未来的钢结构住宅体系将朝着以下方向发展:
5.1整体施工、加快模块化建设
钢结构住宅体系具有施工便捷高效的先天优势,充分运用此优势,缩短工期与资金周转时间,运用区域性施工方式,采取场地结构组装与吊装,实现整体施工、模块化建设的发展道路,极大的加快围护结构建设的施工效率,有效控制建设成本,实现市场竞争力的大幅提升。
5.2优化设计方案,实现强柱弱梁
随着钢结构设计体系的不断发展,逐步实现强柱弱梁设计方案,也就是房梁破坏早于房柱,有利于房屋整体安全。简而言之,房梁的损坏只是局部性的,为构件损坏,而房柱的损坏就会严重危害整个建筑的安全。因此,必须优化设计方案,实现强柱弱梁的设计。房柱与房梁应采用半钢接或铰接的方式,此方式大大的提升建设速率,也有利于结构性内力分散。
5.3进一步推动围护结构产品的研发
作为钢结构住宅实现舒适性、便捷性等重要部分,围护结构产品必须进一步提升其隔热隔音、保温通风、低成本、高效便捷、高强度以及模块化产业化的特性,由此使得钢结构住宅体系更具市场竞争力。
5.4科学优化钢框架截面形式
在充分结合房屋使用功能,符合结构部件所需强度、刚度、延性的前提下,选取钢框架截面小的结构构件,实现成本有效控制,同时提升空间有效使用面积。
六、结束语
此文理论结合实际,从钢结构住宅体系简介、钢结构住宅体系的技术优势、我国钢结构住宅体系的实际应用以及钢结构住宅体系的优化措施等等几个方面进行了深入地分析研究,以供参考。
参考文献:
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[2]吴云.多层钢结构住宅的技术经济分析[D].兰州理工大学,2004.
[3]钱屹.多层住宅钢结构的研究[D].武汉理工大学,2003.
论文作者:董智强
论文发表刊物:《基层建设》2018年第8期
论文发表时间:2018/5/28
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