钢结构在住宅建筑方面的应用前景分析

来源:期刊VIP网所属分类:建筑设计发布时间:2012-03-02浏览:

  • 钢结构的特点及应用
1.1 钢结构简介
    钢结构是土木工程的主要结构形式之一,是以钢材作为建筑的主体结构,通常由型钢和钢板等钢材制成各种建筑构件,如钢梁、钢柱、钢桁架等,并采用焊接、螺栓和铆钉的连接方式,将各部件拼装成完整的结构体系,再配以轻质墙板或节能砖等新型材料作为外围护墙体建造而成。钢结构以其强度高、自重轻、材性好、结构变化多样、工期短、密封性好、抗震性好、耐热性好等特点被广泛应用于房屋建筑、地下建筑、桥梁、港口建筑、矿山建筑、水工建筑、海洋平台等领域。民用钢结构住宅是十五期间我国重点推广的项目,钢结构住宅是既环保又节能的绿色建筑,是符合可持续发展概念的新型建筑形式,势必成为住宅结构体系的主流。
1.2 钢结构建筑的特点
1.2.1强度高、刚度大、自重轻
    大体而言钢结构与钢筋混凝土自重之比约为1:1 .6,而地震力=质量*地震加速度,故重量愈轻,地震力也减少。钢结构若再加以适当处理,对抵抗地震作用更有效。同时还可以减少基础工程量和基础造价。
1.2.2钢结构件及其配套技术相应部件绝大部分可以实现工厂化制作,使质量容易保证,便于标准化及推广使用。
 1.2.3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,提高资金的投资效益, 并且不受季节因素影响。例如:5 万平方米的钢结构库房,从加工制作到施工安装2个月即可完成(钢筋砼结构最少需要10个月, 同时在北方冬季无法施工)。
 1.2.4可做成大跨度、大开间
    钢结构对梁高及柱间跨度,有一定的优势。如一般钢筋混凝土的梁高及跨度比约为1:12,而钢结构则最大可达1:20 ,并可以提高使用面积率5%~8%。
 1.2. 5垃圾少,便于资源重复利用和环境保护。同时,有利于节约耕地,保护土地资源,易拆迁。
 1.2.6现场湿作业少,符合环保建筑的要求,适宜于在城市繁华地段、不允许施工周期过长和混凝土等建材运输不便的情况下施工。
虽然钢结构建筑有很大的优势,但不得不承认,与国外相比,我国钢结构建筑的发展相对滞后,在我国钢产量连年居世界首位,钢结构建筑的建造条件基本成熟的前提下,钢结构技术仍未得到有效推广,是颇值得令人深思的。目前我国建筑设计界普遍存在着对钢结构建筑认识不足,观念落后;对钢结构体系积极性不高,管理跟不上等问题。这些都严重阻碍着钢结构建筑在我国的进一步发展。这也为我们在以后的建筑材料中的应用奠定了基础,我们坚信,大力发展钢结构在建筑材料中的应用比重,提倡环保节能,将成为未来建筑工业的大趋势。
二、钢结构住宅的应用
轻型钢结构组合房屋引入中国的时间很短,最初仅用于临时性建筑,直到目前,这种结构形式仍然广泛应用于各种临时性建筑。钢结构组合房屋在使用性质上发生了改变,是一种永久性的、适合人居的、高品质的钢结构组合房屋。
我国的轻型钢结构住宅钢结构组合房屋尚处于起步阶段,主要服务人群是新农村改造项目和城市中多、高层建筑以及别墅区。最初许多用户对轻钢结构组合房屋是否抗震、节能、环保持怀疑态度,这对市场推广也产生了一定阻力。经过汶川大地震和玉树地震,老百姓对轻钢结构建筑的抗震性有了一定的认识。随着我国节能产业政策的不断推进,轻型钢结构组合房屋以其独特的优势正在逐步被人们所接受,节能、绿色、富有个性化的建筑正在改变着人们的居住观念。那么,钢结构住宅有什么样的优点呢?
2.1 钢结构住宅的优点:
2.1.1钢结构住宅施工快,工期短
    现在,业主一般买的都是期房,如果说砖混结构工期是两年,那么钢结构只需要一半的时间。这样就提前了开发商的交房时间,也能让期盼已久的业主早日住上自己心仪的房。
2.1.2钢结构住宅造型活跃,格局个性化
    钢结构住宅除了厨房、卫生间固定,室内格局可以随意改变,不受原有传统结构的限制。
2.1.3房子面积利用率高
    因为没有室内格局的限制,所以业主可以充分利用室内的空间,提高利用率。
2.1.4从抗震的角度考虑,也是一般住宅结构不能相比的
    在国外,比如日本一些处于地震带地区的住宅都采用钢结构建筑,抗震能力比较强。
不仅于此,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%;
  1. 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;
  2. 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;
  3. 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;
  4. 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;
  1. 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。
    基于以上介绍,不难得知,钢结构住宅在现有建筑材料中有着巨大的优势,并且随着我国环保节能等目标规划,钢结构住宅也必将成为建筑行业的娇宠。
三、钢结构住宅面临的问题及发展前景
3.1钢结构住宅面临的问题
    钢结构住宅具有以上的综合优势,因而受到各方的重视。但目前,中国的钢结构住宅还只是处于起步阶段,研究力度还不够,实际设计和施工还存在不少争议和问题需要解决。
3.1.1 钢结构住宅技术问题
首先,全国已兴建了部分钢结构住宅,基本上是等效采用外国标准,缺乏有针对性的适合中国国情的钢结构住宅规范,所以应该有计划地建造一批试验工程,逐步使该技术在国内成熟起来,同时中国已加人WI0,编制规范考虑与国际接轨问题也是必不可少的。第二,钢结构住宅建筑要以建筑设计为主导,其他专业紧密配合。不但要遵循住宅建筑设计一般原则,还要特别注重如何发挥钢结构的优势。一方面考虑钢梁跨度可增大、结构开间更灵活、尽量为住户创造更大的空间;另一方面,还要考虑如何避免钢结构带来的平、立面单调呆板的问题。这两方面都要处理好。第三,为了更好地推广钢结构住宅,设计和制定规范时,要保证构件制造实现工厂化生产,便于运输,还要保证现场安装连接方便,施工迅速。第四,关于施工资质问题,上级主管部门要加大审核力度,实现资质审核规范化、程序化。
3.1.2 设备配套、原材料供应问题
建筑设备应与钢结构住宅配套,是住户首先关心的问题。要选用和开发适合钢结构住宅的各项配套设备,如:室内装修、高档厨卫设备、室内生活配套设备以及室外管线、绿化环境等。目前,大部分钢结构住宅需用原材料都可以在国内配套,但仍有一些高档材料需要进口。因此尚需加大材料研发力度。
3.1.3 降低成本问题

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