钢结构住宅技术及发展对策研究

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1、钢结构住宅技术及发展对策研究摘要：钢结构住宅的推广及应用已是我国住宅产业化发展的必然趋势，通过对钢结构住宅常用结构形式的优缺点比较分析，提出结构形式的适用性原则；并提出提高抗侧力性能的方法，为进一步推进钢结构住宅结构体系在国内建筑业的应用提供了理论参考，并指出了钢结构住宅的产业化发展的有效途径。Abstract：ThepopularizationandapplicationofthesteelstrueturehousingistheinevitabletrendofthedevelopmentofChina"shousingindustrialization.Throughcomp

2、arativeanalysisoftheadvantagesanddisadvantagestocommonstructureformofthesteelstructurehousing,theapplicabilityprincipleofthestructureformwasputforward,methodofimprovinglateralforceresistingperformaneewasproposed,inordertofurtherpromotethesteelstruetureresidentialstructuresystem,whichprovidesath

3、eoreticalreferenceforintheapplicationdomesticbuildingtrade,andpointsouteffectiveapproachesofindustrializationdevelopmentofthesteelstrueturehousing.关键词：钢结构住宅；结构形式；抗侧力性能；产业化发展Keywords：steelstructurehousing；structure；lateralforceresistingperformance；industrializationdevelopment中图分类号：TU391文献标识码：A文章

4、编号：1006-4311(2012)34-0130-020引言钢结构住宅以其“环保、节能、工业化”和“绿色建筑”等特征成为了二十一世纪住宅建筑业的主导方向之一。我国对钢结构住宅技术的应用和发展也提出了更明确的要求，为此，建立系统的理论研究和发展规划对钢结构住宅体系产业化的迅猛发展起着至关重要的作用。1国内外钢结构住宅研究现状现代钢结构房屋建筑体系诞生于20世纪初，在一些发达国家的发展己有上百年的历史，工业化生产和预制装配程度较高。世界各国逐步形成自己独特的钢结构住宅体系II］。自1960年以来，美国就开始发展冷成型钢结构建筑［2］。20世纪80年代，1984年TarpyTS对螺栓连接

5、的冷成型构件墙体的抗剪性能进行了研究［3］o1982年wolfeR.w对有石膏板填充的冷成型钢构件墙的极限承载力进行了研究［4］。1999年GadE.F研究了冷成型钢结构住宅中单片墙体以及整体结构在地震荷载下的性能［5］。而我国的钢结构住宅发展较晚,与发达国家相比，国内建筑钢结构行业仍是一个朝阳产业，新材料、新技术、新结构体系、新应用领域不断出现。要加快建设钢结构行业的发展，对现有建筑钢结构设计规范的更新、完善或补充，以及对新的结构体系和新的应用领域的建筑钢结构设计规范的编制工作显得非常紧急。2钢结构住宅的技术性分析2.1钢结构住宅主体结构体系比较钢结构住宅技术体系并不是简单的用钢材

6、替代混凝土和砌体作为支承结构，而是以钢结构为主体结构，另外还包括围护结构、钢结构防火、钢结构防腐及建筑设备的一个综合技术体系。钢结构住宅主体结构体系一般有以下形式：①纯钢框架体系；②冷弯C型钢龙骨体系及热轧型钢龙骨体系；③钢框架支撑体系；④钢框架-剪力墙系；⑤钢框架-混凝土组合结构体系；⑥错列桁架体系。上述各类结构形式综合比较如表1所示。在这几种结构体系中，前两种结构体系主要用于低层钢结构住宅，其他可适用于多高层钢结构住宅。而且从表中可以看出钢结构住宅的共同缺点为抗侧力性能比较差。为进一步推进钢结构住宅结构体系在国内建筑的应用，对于该结构体系尚需进行深入的研究。2.2提髙钢结构住宅的

7、抗侧力性能方法轻钢结构住宅的结构体系与传统砖混结构或混凝土结构住宅体系有很大的不同，它主要由轻钢结构体系、楼面结构体系和围护结构体系等组成。而轻钢龙骨体系是一种新型的结构形式相对于其它结构形式的轻钢结构住宅，轻钢龙骨体系的研究和应用更不成熟、不完善，更需要加强研究力度。关于低层轻钢龙骨住宅的试验和理论研究主要集中研究复合墙体的抗侧力性能的研究，2008年武汉理工大学高景辉对轻钢龙骨墙体的破坏模式做了分析，得出自攻螺栓连接破坏时一种主要因素，通过有限元参数分