钢框架住宅结构体系优化的对比分析

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时间:2018-10-17

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1、度很高,跨度一般在4.5到8.4m之间,层数4到5层.填充墙主要用夹心板、双层石膏板,加气混凝土板等,例如英国的TETN体系,法国的GEAI轻框架体系等。而在高层住宅的建设方面也大量使用钢结构,如日本的琦玉县55层住宅,采用钢[3][4]管混凝土结构,高度达185m。我国的钢结构住宅尚处于探索起步阶段,这种体系在钢结构防火、梁柱节点做法、楼板形式、配套墙体材料、经济性及市场可接受程度上尚有许多不完善之外。[5]20世纪80年代中期轻钢别墅才慢慢的进入到了我国,从前几年开始,全国陆续现了一批钢结构住宅试点项目,如山东莱钢的樱花园住宅小区、天津的钢

2、框架—剪力墙高层住宅、北京赛博思金属结构有限公司的钢框架核心筒多层住宅、上海冶金设计院设计的陆海城、中福城项目、马鞍山钢铁股份有限公司设计的18层示范实[6]验住宅楼等。目前,准备进行钢结构住宅建造的单位较多。辽宁、北京、河北、[7][8]天津、上海、安徽、山东、广东、湖南等省市,都有此类开发建设项目在进行。随着国内钢结构用的钢材和配套建材逐渐增多,钢材方面,包括马鞍山钢铁公司、莱芜钢厂、本溪钢铁厂等可生产H型钢,上海大通的薄壁高频电焊H型钢,秦皇岛的大尺寸冷弯矩形钢管;板材方面,有南京的ALC板、北京的太空板和SP板。此外,有些厂家的防火板材

3、、燕尾式压型钢板等,都为开发多层钢结构住宅创造了有利条件。我国的一些多高层钢结构住宅实例如下图:图1.1莱芜市莱钢樱花园Fig1.1LaiwuSteelCherryBlossomGardenofLaiwuCity-3-图1.2济南市伟东新都住宅小区Fig1.2WeidongXinduResidentialDistrictofJinanCity图1.3清华大学钢结构学生公寓Fig1.3steelstudentapartmentofQinghuaUniversity由于我国建筑钢结构发展迅猛,一些项目的建设使我国钢结构的设计水平得到很大提高。有不少

4、项目都是建筑方案新颖,结构受力合理,节省钢材,符合我国国情的好作品。但也应该指出,当前一些重大项目基本上都由国外设计,其中不少项目结构方案不够合理,用钢量太大,造价惊人,不符合中国国情。面对当前大批工程上马,我们的设计体制、设计理念、设计水平、设计质量、设计人员素质还远远[9]不能适应,还有许多有待解决的问题。-4-1.3钢结构住宅优缺点评述1.钢结构住宅的优点:总的来说钢结构住宅自重轻,利用率高,施工速度快,抗震性好,工业化程度[10][11]高。与砖混和钢筋混凝土结构相比较,在功能、施工和造价等很多方面都有很大的优势,它的优点主要表现在下面

5、的这几方面:(1)能合理布置功能区间钢材的强度高,这使得建筑可以选用大开间的布置,平面合理分隔,灵活方便。首先,当与传统结构的梁、柱截面积相同的时候,钢结构可以得到较大的开间和进深,其次,当柱距相同的时候,梁、柱的截面积比传统结构的小很多。而且,钢结构的结构构件多为型钢,比较适合电线和管道的通过。采用混凝土结构的时候因为它的梁不能够开孔,只能在梁下方通过,这样就占用了一定的净空,同时外露易造成隐患。而钢结构住宅就不存在这样的问题,其梁上可开孔,腹板处可埋入管线而不占用户内空间,此外,因墙体多为轻质填充墙,内部也可埋入管线,不占用房间的使用面积。

6、(2)自重轻、抗震性能好钢材与木材及混凝土等传统材料相比强度高、重量轻。在钢结构住宅中墙体和楼板非常适合于采用轻质材料,这对主体重量的减轻也是非常重要的。上部结构重量的减轻使对地基的耐力要求降低,这将使地基处理工作简单,运输量减少,造价降低。另外,由于钢材具有延性好、自振周期长、自重轻等自身优势,使得它有良好的抗震性。在较大变形下能够吸收变形能,延长损坏时间。而且,自身重量的减轻也会导致地震作用的减少。(3)施工方便、工期短钢结构构件,可以实行工厂化生产,现场安装,许多作业可以交叉完成。可以工厂制作与现场安装平行进行,而且不受天气及季节的影响,

7、有利于合理安排各分项工程的施工计划,缩短施工周期和资金占用时间。-5-另外由于现场作业量小,对周围环境污染少,有时在上部安装框架的同时,下部可以进行内部装饰、装修工程,极大地提高了劳动生产率,缩短施工工期。据统计,同样面积建筑物,钢结构比砼结构工期,可缩短三分之一,而且可节省支模材料。(4)综合造价低由于自重轻,基础费用降低,总体用料减少,直接成本降低,建设工期短,间接费又可减少,所以综合造价低。(5)钢结构住宅的工业化程度高目前国外的许多住宅都已实现工业化,我国也正向这个方向迈进。钢结构适宜工厂大批量生产,工业化程度高,并且能将节能、防水、隔

8、热、门窗等先进成品集合于一体,成套应用,将设计、生产、施工一体化,提高住宅产业化的水平。钢结构是最符合这种产业化生产方式的结构形式,其全部构件都可以在

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