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鋼結構住宅加強鋼結構體系住宅成套技術研究

  發表時間:2013年10月19日  點擊數:703 次

  住宅產業化是我國住宅業發展的必由之路,住宅產業將成為推動我國經濟發展新的增長點。而住宅產業化的前提是具備與住宅產業化相配套的新技術、新材料和新體系。如新型的墻體及樓板材料,新的結構體系等。鋼結構體系住宅易于實現工業化生產,標準化制作,而與之相配套的墻體材料可以采用節能、環保的新型材料;鋼結構建筑屬綠色環保型建筑,可再生重復利用,符合可持續發展的戰略。因此,鋼結構體系住宅成套技術的研究成果必將大大促進住宅產業化的快速發展,而且該成套技術是住宅產業化的核心技術之一,其研究成果的水平直接影響著我國住宅產業的發展水平和發展前途。

  我國年鋼產量已高達1.2億噸,而鋼材在建筑鋼結構中的使用量卻極少,所占比例不到1%,距發達國家相差十幾倍甚至二十幾倍。國家建設部及國家冶金工業局成立了建筑用鋼領導小組,其主要任務就是促進在建筑上用鋼的比例。因此,鋼結構建筑,尤其是占建筑比例較大的鋼結構住宅建筑是我國重點發展的對象。國務院72號文件也特別提到了鋼結構體系住宅的發展。鋼結構具有重量輕、抗震性能好、工業化生產程度高和施工速度快等重要優點。雖然我國將鋼結構已經用于高層、超高層建筑、輕鋼廠房以及大跨度的空間結構中,并且制訂了相應的規范、標準,但在住宅建筑中還極少甚至可以說還沒有完整的鋼結構體系住宅,屬國內空白,沒有相應標準。因此,經濟合理、安全可靠的鋼結構體系還沒有進行系統的研究,例如對不同層數和高度的住宅應采用不同的結構形式,是采用純鋼框架或支撐框架,還是采用鋼框架加混凝土剪力墻以及鋼骨混凝土結構或鋼管混凝土結構,其鋼構件的截面型式是采用熱軋H型鋼,還是采用焊接H型鋼,還是采用箱型截面更合理等等。結合住宅的可改造性,靈活分隔的特性,加強采用巨型結構加子結構,主結構構件與非主結構構件相結合可以拆移重新組裝的結構體系的研究也十分必要。研究鋼結構新的防火措施,研制并應用耐火鋼也具有重要的經濟和社會效益。新型的節能墻體材料可在我國目前現有的產品基礎上進行技術改造,提高技術含量,生產出高品質的墻體板材,現場施工便捷,施工質量易于保證。樓板型式應是與鋼結構體系相配套的研究內容。

  然因各國的情況不同,在節能環保型鋼結構體系住宅的發展途徑和方式各有所不同,在歐洲及美國,該住宅主要用于多層結構,因為其高層住宅較少。而在日本由于地震的經常發生,故而大量采用這種結構體系的住宅。據悉,臺灣大地震調查結果表明,在強地震帶附近凡是沒有倒塌的建筑幾乎全部是鋼結構建筑,因此在新建的住宅及其他建筑中幾乎全部是鋼結構方案。

  從住宅建筑的發展來看,鋼結構住宅具有以下技術優勢:

  1.比起傳統的結構,可以更好的滿足建筑上大開間、靈活分隔的要求,并可以提高使用面積率5%~8%。

  2.與鋼結構配套技術的輕質墻板、復合樓板等采用新型材料,符合節能建筑的要求。

  3.鋼結構構件及其配套技術相應部件絕大部分可以實現工廠化制做、產品化。

  4.鋼結構住宅體系可以實現住宅建筑技術集成化的產業化新思路。

  5.鋼結構住宅體系工業化生產程度高,現場濕作業少,符合環保建筑的要求。

  6.鋼結構體系自重輕(約為混凝土結構的一半),可以大大減少基礎的造價。

  7.鋼結構體系施工周期短(約為混凝土結構的1/3至1/2),可以大大縮短投資資金的占有周期,可以大大提高資金的投資效益。

  8.鋼結構體系住宅直接造價略高于混凝土結構,但其綜合效益卻明顯高于傳統的住宅體系。

  經過對國內外該領域研究成果的查詢及調研,我國目前雖然還沒有完全成熟的成套技術及產品,但卻有相當好的基礎,而且經過技術引進和改造完全可以在較短的時間內建立起具有技術創新的成套技術和產品。由于過去缺乏技術引導,市場需求沒有達到產業化程度,因此目前的相關產品功能性單一,工業化程度還不夠高,產品質量還不能滿足住宅產業化的標準。目前該技術零散而不系統,技術水平及標準參差不齊,不配套,需進一步研究創新并進行整合。

  鋼結構體系住宅成套技術以新產品和新技術兩種形式產出。新產品需在具備良好生產條件能滿足需求技術水平的指定企業進行生產,由少量試生產到規模批量生產,形成完整的質量保證體系,確保質量的穩定性。新技術在試驗研究的基礎上,經過專家論證,并交施工企業聯合探討實施過程中的技術措施和技術保障,以及質量管理體系的建立,從而使該技術在實際使用條件下具有很好的可靠性。

  雖然我國目前還沒有鋼結構體系住宅專門的技術規范,但可以參考已有的《鋼結構設計規程》、《高層民用建筑鋼結構設計規程》、《建筑防火設計規程》、《住宅建筑設計規范》等。

  節能、環保型鋼結構體系住宅成套技術從主體結構體系到圍護結構

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