摘要:随着人民生活质量的不断提升,人民对于住宅的要求越来越高。与传统的建筑模式相比,多高层建筑有占地面积相对少,自动化程度高,容纳量大等比较明显的优势。住宅建筑技术主要应用多高层钢结构住宅建筑技术。本文对这种建筑技术进行详细分析,并以此希望进一步提高多高层钢结构住宅建筑水平,为加快我国建筑水平奠定坚实基础。
关键词:钢结构;住宅;建筑;发展;应用
1 多高层钢结构住宅建筑技术特点
1.1 施工速度快
与传统建筑相比,混凝土钢结构需要在施工现场进行操作,还要搭设相关的辅助设施,需要大量时间,施工期较长。而多高层钢结构住宅建设过程中构件可以提前预制,最大程度上减少施工的步骤,节约了建筑材料,避免浪费的同时降低了环境的污染。能够实现工程效益的最大化。
1.2 质量保证,承压能力强
钢材重量较水泥重量较轻,但是密度高于水泥、混凝土,具有很高的抗震性。同时钢材具有良好的可塑性和延展性。在施工过程中便于运输,造价相比较水泥较低。使建筑能够拥有良好的承重性的同时,质量更为优越。
1.3 结构美观
钢结构的配件轻巧,可以预制构件,其构件在安装的过程中不需要辅助设施,施工操作较为方便,基本不受天气影响。在建筑空间上,传统的水泥混凝土建筑墙体所占空间较大,房屋老旧速度快。而多层钢结构住宅能够预留较大的建筑空间,在保障建筑承压力的同时,室内格局更加开阔,从而更加符合现代人的需求。
1.4 节能环保,降低污染
传统建筑使用水泥混凝土建造住宅,一旦成型,材料不可以二次使用、回收。多高层建筑住宅使用材料以钢材为主。在施工完毕后,部分材料能够回收,减少建筑垃圾,使建筑行业绿色环保,符合国家可持续发展的政策。
2 技术分析与研究
2.1 结构体系技术
2.2 围护体系技术
主要是针对多高层钢结构的外墙实施的技术。由于内外墙在钢结构住宅中占总造价的30%左右,因此对于多高层钢结构住宅建设十分重要。围护墙体要满足自重轻、强度高、安装可靠的基本原则进行。分为外挂技术和填充技术。
2.2.1 外挂技术
以轻质墙板为核心,在楼板底部嵌置梁柱形成围护。为了保证架体上全部力量都能荷载,其中每一处连墙件至少配有两套杆件,而且每一套杆件都能独立承受架体力量。防护层应足矣与建筑物之间的距离小于等于150mm。
2.2.2 填充技术原理
同外挂技术一样,是对建筑上楼地面进行填充。一般使用陶粒、泡沫混凝土、炉渣、土等进行填充。围护体系建造过程中应充分保障内墙的防水性能和隔热性能,同时外墙加强墙体侧压承受力和隔热效果,使用ALC 板、SRC 保温墙板、玻璃纤维加强水泥墙板等。
2.2.3 连接形式
多高层钢结构以刚性、螺栓、焊接等多种方式进行构件各部分连接。其中螺栓和焊接方式应用较为普遍。螺栓是采用高强度螺栓,根据不同构件的连接点,采取摩擦式连接、承压式连接以及普通的C 级螺栓连接。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在主梁与次梁之间采用铰链和焊接相结合的方式有效的保证楼板水平面的稳定性和承压性。焊接节点的刚性大于混合节点,螺栓最小单位连接效率最高。
3 多高层钢结构的工程应用分析
在某家园型工程施工项目中,该建筑群体总操作面积为22万m2。整个建筑群体是采用钢结构体系建造。钢构件可在生产加工车间进行完成,并将钢板拼接以保证下料后钢板的垂直度。此外,所有钢结构制品要清除表面的毛刺、铁锈、油污及附着物,在进行防锈漆涂抹。建筑方法上,主要采用多高层钢架构-以混凝土为核心,压缩钢板作为楼面。框架梁采用高频焊接的H 型轻钢材,框架柱采用圆形钢管混凝土柱。这样既节约了混凝土在建筑物中使用的比例,减轻建筑物本身的自重;同时提高建筑物的紧密度,增大单位面积的承压能力。在户外墙和户内墙的建设上采用了混合桁架及超强厚型防火涂料,使建筑群更加稳定安全。
3.1钢框架-中心支撑体系
此种机构体系的施工设计原理主要是由于其自身有赖于梁柱受弯承受荷载。如果我们在较高的结构中应用框架结构,此时,建筑整体就会受到外力引起的强大负荷,那么,这一阶段抗侧刚度就无法满足建设结构需要。因此,我们必须充分考虑施工中可能存在的各种情况,不断提升梁柱整体刚度和可塑性,但是在框架结构中就很难实现这一效果,会直接转化成钢框架-中心支撑结构。钢框架-中心支撑结构的耗能点来源于支撑体系,在发生地震的情况下,受到压力的中心点就会丧失稳定性,主要表现在:第一,经过反复的压屈,会导致支撑杆的抗压性能大大变弱;第二,在支撑边缘部位中心轴的变形会导致支撑内力出现不稳定性;第三,当横向地震作用力造成较大冲击作用,会转变支撑结构性质,会导致相应构件的承载力被大范围的分散,导致楼层的受剪承载力下降;第四,如果位于中点部位的支撑力无法满足要求,整个结构的承载力会在瞬间减小到最低,致使整个建筑结构处于失稳的状态。因此,为了能够尽可能的保证结构的安全稳定性能,需要合理限制建筑整体高度。
3.2钢框架-偏心支撑
一般情况下,偏心支撑结构的框架刚度和中心支撑框架本身存在一定的相似性,其刚度的大小与承受荷载的梁段长短成反比。如果一个地区发生中小型地震,此时的建筑结构是以弹性的状态存在的,可以根据实际情况进行改变;在地震等级过高时,可以运用梁段自身可塑性对能量进行吸收转化,保持支撑的弹力。偏心支撑框架的显著优点表现在刚度好、纯框架耗能大抗侧移刚度大、延性好等方面,而且还可以对刚度、强度和耗能方面的问题进行有效融合。不仅如此,偏心支撑框架在对地震产生的破坏能力进行有效分散的过程中能够发挥出更大的作用,极大的降低结构侧向位移和顶层位移,缩短楼层间的差距,还能有效抵御变形问题,而且在使用的过程中容易掌握其自身的运作规律,利用施工操作的展开。当施工过程中出现耗能梁段的偏心支撑情况,可以在第一时间对支撑进行有效保护,如果出现特大地震情况,支撑可以及时保护耗能梁段不受到损害,避免由于支撑失稳而造成整体刚度下降的情况出现。除此之外,在进行设置支撑斜杆相应要点的基础上,需要施工人员运用先进的施工技术有效简化节点构造,保证轴线和梁柱之间一直处于水平状态,如此,可以灵活随性的设置门窗的开口处。利用偏心支撑框架结构体系,在防止结构发生变形的同时,还起到节材的作用。
3.3钢框架-核心筒体系
此种建设结构体系的核心组成要点为现浇钢筋混凝土核心筒,通过与热扎H型钢框架进行有效组合,达到均匀受力的目的;在此过程中,核心筒主要作用是承担水平方向荷载。而钢框架的主要用途是承担竖向荷载,如此一来,可以有效降低钢构件截面尺寸,在国内有许多关于此的应用经验。
4 结语
钢结构安装施工质量直接影响整个工程的质量,因此在钢结构生产加工、焊接处理、构件加工、涂装操作上要确保每个环节质量优良。切不可使用劣质钢材为整个工程带来隐患。同时钢结构建设住宅具有自重轻,稳定性强的特点,是建筑技术的环保化和节能化。就现阶段而言,我国人口数量大,如何有效使用建筑面积,给更多的人以良好的居住条件成为本国主要问题。通过多高层钢结构建筑技术的推广可以实现节约建筑面积,加强建筑物利用率的优势。
参考文献
[1]苏志宏.多高层钢结构建筑技术与实际应用[J].城市建筑,2016(11):69~70
论文作者:余文平
论文发表刊物:《基层建设》2017年第26期
论文发表时间:2017/12/11
标签:钢结构论文; 建筑论文; 框架论文; 多高论文; 刚度论文; 技术论文; 结构论文; 《基层建设》2017年第26期论文;