钢结构住宅及实例分析

钢结构住宅及实例分析（精选12篇）

钢结构住宅及实例分析 篇1

概述

在我们国家, 一方面钢结构房屋住宅建筑起步很晚, 大规模研究开发, 设计制造, 施工安装钢结构住宅建筑还是近几年才逐步发展起来的。据不完全统计, 目前已在北京、广州等大城市开展了低层、多层和高层钢结构住宅试点工程, 但这些仅仅是处于研究和试点工程阶段, 随着市场经济建设的实际需要, 我们需要做的工作还有很多。

另一方面, 我国的房屋施工面积目前已经达到32亿平方米, 其中住宅施工面积是25亿平方米, 商品住宅投资2.56万亿。特别是唐山、汶川大地震造成生命财产的巨大损失, 对我国的房屋建筑体系和结构安全性能提出了极其重要、革命性课题。再有我国的钢铁原料充足, 单从绿色、环保、可循环和可持续发展的先进理念出发, 应当提倡鼓励发展钢结构住宅。基于这些, 在我国钢结构房屋住宅建筑需求是十分可观的。

基于以上两点, 为了推进我国住宅建筑的产业化, 国务院曾于1999年在第72号文件中明确提出:发展钢结构住宅, 有利于扩大钢结构住宅在我国的市场占有率, 将会加速住宅产业化过程, 对我国建筑、冶金及相关产业的发展具有重大意义。由此我们不难看出, 钢结构房屋住宅建筑是我国生产力发展到一定阶段的必然产物, 会成为住宅产业领域的一支新生力量。

1. 钢结构房屋住宅建筑特点及标准规范

1.1 特点

在我国, 钢结构住宅主要是以钢结构为骨架, 配合多种复合材料的轻型墙体拼装而成。它具有自重轻, 墙、梁、柱面积减小, 在一定意义上来说还可降低基础费用、增加使用面积及便于管线布置;同时还具备重量轻、强度高、抗震好优点, 适应结构变化和建筑外貌风格;还具有污染少, 易维修改造并可循环利用, 符合低碳、绿色环保和可持续发展总体要求。

1.2 标准规范。

在我国有关钢结构住宅政策及标准规范如下:《关于推进住宅产业现代化提高住宅质量若干意见的通知》国办1998.8.20;《钢结构住宅设计规程》CECS261--2009;《上海市多高层钢结构住宅技术规程》DJ08-2029-2007;《莱钢钢结构绿色节能住宅建筑体系技术导则》JD14-002-2006;关于印发《钢结构住宅建筑产业化技术导则》的通知, 建设部文件建科[2001]254号等。

2. 钢结构房屋住宅建筑设计原则

为了推进我国钢结构房屋住宅建筑的产业化, 规范化, 市场化建设, 在其建设中有必要遵循一定的设计原则, 方能满足人类的实际需求。

2.1 钢结构房屋住宅建筑设计中要运用

新技术、新材料、新的构造形式来满足使用者的各项需求。我们知道, 住宅是为特定人群建设的, 首先要满足人的需求, 其建筑风格和形式要贴切反映人的使用方式、审美取向等。现行的建筑设计趋势即是要求住宅遵循“以人为本”的宗旨和根据使用者特征而细腻设计这一特点。

2.2 做好结构的稳定计算。

目前在钢结构房屋住宅建筑设计单层和多层框架结构时, 经常不作框架稳定分析而是代之以框架柱的稳定计算。在采用这种方法时, 计算框架稳定时用到的柱计算长度系数, 自应通过框架整体稳定分析得出, 才能使柱稳定计算等效力框架稳定计算。然而, 实际框架多种多样, 而设计中为了简化计算工作, 需要设定一些典型条件。

2.3 建筑师的重要性。

在实际设计中, 建筑师必须同结构工程师、机械工程师、设备工程师密切配合, 才能保证建筑构思能够在特定的技术条件下得以实施, 也只有在深入了解材料的特性、材料所能创造的结构形式及相应的技术措施以后, 才能有更广泛的构思能力, 才能使自己的构思更具有独特性和创造性, 而且方案的可实施性才能更强。

3 钢结构房屋住宅建筑案例设计

3.1 工程概况

某城市软体区1#商住楼建筑面积3.3万平方米, 地下二层, 地上二十层。在此建筑楼内, 地下是车库, 一到三层是公建部分, 四层及其以上是居住楼, 它的外窗使用PVC塑钢窗以及中空玻璃。其中承载重量的框架是箱形截面柱和H型梁。由于屋内的空间很大, 可以精装修, 这样更能发挥出钢结构的优势作用。介于是钢结构加工制作箱型柱, 我们采用的是钢板。这样, 对于加工以及钢结构构件的除锈和焊接必须在加工车间完成。

3.2 箱型柱制作方法

3.21钢板的拼接。因为段柱高度均在12米以下, 为了确保在下料后钢板的直线度, 施工人员要做的是把两块钢板拼接在一起。

3.22组装焊接。在这里施工人员采用的是H型钢作为暂时的组装平台, 并组装焊接衬板以及在两个腹板上划上组装线。在衬板内侧每隔300mm焊10-20mm焊缝。将一腹板与隔板组对进行定位焊。

在焊接时, 施工人员采用2台埋弧自动焊沿着相同的方向去焊接两条焊缝。在等一层焊接完成后要把箱体翻过来, 焊另一面的两条焊缝。其方法与上述的相同。等到焊接完成再把箱体翻身去焊接另一面的两条焊缝去。焊接完成后, 施工人员要把引熄弧板在离母材5毫米处切断。

3.3 钢结构的安装3.31箱型柱的安装

在实际施工安装过程中, 箱型柱的完成顺序是材料采购, 加工, 运输, 吊装, 连接, 剪力墙框架立柱为150*150H型钢。其中立柱单根最长是12.5米, 最短的是4.5米。

3.32吊装顺序的基本思路是从中心向四周拓展, 进而确保框架在安装时的对称以及牢固。立柱安装吊装采用QTZ-80型塔式起重机, 利用柱顶临时设计连接耳板为吊装吊点进行吊装。立柱连接采用临时连接板和临时螺栓进行连接, 形成稳定的单元框架后调整焊接及UT检测。

3.33钢梁安装。在这施工人员可以将其分为主梁安装, 次梁安装以及外挑梁安装。同时要注意, 在立柱形成单元后, 主梁要使用捆绑串吊施工, 依据此工程的设计要求吊装的数量应在两到四根。因为空间与接点的现实情况, 次梁与剪力墙框架梁通常使用单根吊装。

4. 总结与建议

目前, 钢结构房屋住宅建筑被有关部门确定为重点推广应用的技术与产品, 其诸多优点与符合可持续发展、循环经济, 便于实现产业化推广等特性已得到更广泛的认可。通过地震造成建筑物损毁与重大人员伤亡的惨痛教训, 在地震区更多采用重量轻、抗震性能好的钢结构住宅建筑已成为许多政府部门或建设主管部门的共识。

但在实际施工建设中我们要不断总结与交流经验, 提高钢结构住宅的设计、建造的水平与质量, 针对不同地区、差别的工程个案, 应制定专门的设计、施工技术条件, 通过采取优化技术与管理措施, 切实为社会提供经济实用、性能优良的钢结构住房。

摘要：时下, 多优点与符合可持续发展, 循环经济, 便于实现产业化推广等特性已得到人们更广泛的认可, 保障民生发展, 扩大保障性住房供应, 发展住宅建筑产业化是目前社会发展的重要举措。文章阐述了钢结构房屋住宅建筑设计原则, 结合工程案例进一步说明其设计的重要性。

关键词：钢结构,房屋住宅建筑,工程设计

参考文献

[1]蔡玉春.面向产业化的钢结构住宅工程管理模式研究[D].武汉理工大学, 2010.

[2]胡孜华.浅谈我国钢结构住宅的应用与发展[J].中国建设教育, 2007 (08) .

[3]王元清, 石永久, 陈宏, 张勇, 李少甫.现代轻钢结构建筑及其在我国的应用[J].建筑结构学报;2002 (01) .

[4]张庆风.钢结构住宅设计与施工技术[M].北京:中国建筑工业出版社, 2003 (12) .

钢结构住宅及实例分析 篇2

1上部砌体结构

密肋复合墙是以截面及配筋较小的钢筋混凝土为框格，内嵌以各种具有一定强度的轻质砌块工地现浇或工厂预制而成。密肋复合墙在水平荷载作用下，与隐形外框架共同工作，两者相互作用，充分发挥各自性能，以密肋复合墙为主要受力构件、与隐形外框架和现浇楼板组成的装配整体式密肋壁板结构，已在我国部分省市的多层和小高层住宅体系中得到应用。底部框架房屋的设计中，砌体层与底部框架—一抗震墙层刚度比值的控制是决定这类房屋抗震性能优劣的关键性因素，其中一个重要的原因在于无论是砌体墙还是混凝土墙，在墙体截面面积固定不变的条件下无法实现刚度的自由调整，造成上下层刚度比值难于控制，而密肋复合墙可以有效解决墙体面积不变时其抗侧刚度的调整问题，从而满足不同条件下结构对抗震墙的设计需求。

2抗震性能研究

框架—一密肋复合墙体受力特点。为了研究反复荷载作用下框架与复合墙协同工作机制、破坏形态和极限剪承载能力，进行了内置“十”字形、“丰”字形、“井”字形等不同框格形式的框架—一复合墙荷载试验。框架—一复合墙荷载试验结果表明：①试件破坏形式均是剪切型，内墙板中填充砌块首先开裂，继而墙板框格(主要是肋梁)端部形成塑性铰，最后外框架柱发生压弯破坏，框架-复合墙体具有明显的双重延性受力特点;②内填砌块与混凝土框格、复合墙板与外框架相互支撑、相互约束，依照各自刚度大小承担相应荷载，并在荷载作用过程中不断进行内力重分配与调整，具有良好的协同工作性能;③密肋复合墙板的独特构造特点，减小甚至避免了砌体墙发生平面外破坏的可能，砌体在破坏阶段仍能发挥一定支撑作用;较小的框格有利于控制墙体裂缝分布，避免形成贯通框架对角的主斜裂缝，同时增加了墙体变形能力，使得后期变形更为平缓;④处于压弯状态的肋柱较拉弯状态的肋梁破坏轻微，在荷载作用的整个过程中均能保持竖向承载力，始终分担试件所承担的竖向荷载，表现出良好的抗倒塌能力。

3实用抗震设计方法

确定框架与复合墙协同工作计算模型和不同阶段复合墙刚度折减系数后，即可进行抗震设计。底部框架结构层数一般不会超过8层，刚度沿高度分布比较均匀，并且以剪切变形为主，因此可采用底部剪力法进行计算。参考一般底部框架-抗震墙砖房结构，给出底部框架—一复合墙结构的主要设计步骤：

3.1初步拟定框架、复合墙及上部砌体墙的截面尺寸和材料强度等级，计算出各楼层重力荷载代表值，将其分别集中置于相应的楼盖水平处。

3.2计算结构的层间侧移刚度。底层侧移刚度按公式(6)计算，若底层同时还有砌体抗震墙或混凝土墙，则可在式(6)上增加相应构件有效侧移刚度表达式。初步设计阶段，复合墙弹性等效刚度可取0.4~0.6倍的同截面混凝土墙刚度，误差不大。

3.3计算结构的自振周期.底层框架-复合墙结构的基本周期建议采用顶点位移法或瑞雷法，由此两式计算所得的基本周期值与实测值符合较好。

4抗震构造措施

底部框架复合墙结构所采取的抗震构造措施除应满足抗震规范、砌体规范等对多层砌体房屋和底部框架房屋的有关规定外，框格配筋还应满足下列几方面的要求:①框格纵筋配筋率与墙板截面积的比值不应小于1.0‰，钢筋直径不宜小于16mm，截面配筋数量不少于4根;箍筋直径不宜小于6mm，间距不大于300，梁柱交接处适当加密;②与复合墙相连的框架柱除承担自身所分配的地震力外，还与复合墙之间存在较为复杂的受力关系，抗震等级宜提高一级考虑，箍筋沿柱全高加密;③肋梁钢筋外伸长度在框架柱内符合锚固长度要求，当框架柱两侧均有复合墙时，肋梁纵筋宜连续设置;④肋梁、肋柱与框架之间的砌块参与结构受力，与框架柱通过26间400mm的拉结筋可靠连接，沿框格全长设置。

住宅钢结构的施工及质量控制 篇3

摘 要：钢筋混凝土结构的发展使施工从手工进入了机械化，钢结构住宅将成为建筑现代化发展的一个重要标志，在我国目前大力推广住宅产业化的时代背景下，钢结构体系必将成为住宅结构体系的主流。

关键词：住宅钢结构；施工；质量控制

大部分钢结构企业构件制作的精度不能满足要求，至使现场安装时出现错边、高强螺栓穿孔率不足、焊缝超宽等质量问题，既影响安装速度，也影响安装质量。而要提高构件的制作精度，就要提高翻样人员的业务素质，积极采用国内外比较先进的钢结构翻样软件，使第一阶段不出错。加强焊接工人的培养，使焊接人员的实际操作水平不断提高，人员保持稳定。开发热轧箱型、圆形构件，最大限度地使用现有热轧H型钢，尽量减少工厂焊接工作量。

1、钢结构住宅的特点

现代结构设计借助于计算机和专业化结构分析软件，使得设计周期大大缩短，设计中的修改和调整非常方便。钢结构具有工厂预制、现场安装的特点，可以将前期设计和现代化工业的生产手段相结合，通过网络计算机和数控机床结合，使设计人员在工作室中完成设计后，即由工厂的生产线完成产品制作，具有极高的效率和精确度，可以大大减少项目建设周期。在居住建筑中，建筑师和居民一直希望能够有大跨的无竖向结构的空间，这样，可以根据需求进行灵活隔断，使室内布置呈多样化。传统住宅由于所用材料的性质，限制了空间布置的自由。钢结构住宅可以利用钢材强度高的特点，采用大空间柱网布置，使建筑平面分割灵活。同时，利用钢结构连接简单的特点，在垂直平面内比传统结构更好地应用错层、跃层结构。由于钢结构住宅的结构截面尺寸小，墙体薄，墙体占用面积小，与砖混结构相比，可减少墙体占有面积60%左右，有效地增加使用面积。相同的荷载，钢结构截面最小，相同的截面，钢结构承载力最大。在抗震设防区，钢筋混凝土结构有许多不足之处，而钢结构重量轻，六层轻钢住宅的重量仅相当于四层砖混结构的重量，因此，本身所受到的地震作用小；而且，钢材具有高延展性，有较好的耗能能力。因此，抗震性能好，结构安全度高。

2、钢结构住宅的设计思路

钢结构通常用于高层、大跨度、体型复杂、荷载或吊车起重量大、有较大振动、高温车间、密封性要求高、要求能活动或经常装拆的结构。

2.1结构选型与结构布置

在钢结构设计的整个过程中都应该被强调的是“概念设计”，它在结构选型与布置阶段尤其重要。 对一些难以作出精确理性分析或规范未规定的问题，可依据从整体结构体系与分体系之间的力学关系、破坏机理、震害、试验现象和工程经验所获得的设计思想，从全局的角度来确定控制结构的布置及细部措施。 运用概念设计可以在早期迅速、有效地进行构思、比较与选择。所得结构方案往往易于手算、概念清晰、定性正确，并可避免结构分析阶段不必要的繁琐运算。

2.2预估截面

结构布置结束后，需对构件截面作初步估算。主要是梁柱和支撑等的断面形状与尺寸的假定。钢梁可选择槽钢、轧制或焊接H型钢截面等。根据荷载与支座情况，其截面高度通常在跨度的1/20-1/50之间选择。翼缘宽度根据梁间侧向支撑的间距按l/b限值确定时，可回避钢梁的整体稳定的复杂计算，这种方法很受欢迎。确定了截面高度和翼缘宽度后，其板件厚度可按规范中局部稳定的构造规定预估。柱截面按长细比预估，通常50<λ<150，简单选择值在100附近。根据轴心受压、双向受弯或单向受弯的不同，可选择钢管或H型钢截面等。

3、钢结构施工安装时的质量控制

3.1混凝土立柱

基础的混凝土丑钢筋、模板的施工与其他工程的施工方法相同而基础立柱中预埋的螺栓是更是质量控制的重中之重，每个螺栓及每组螺栓之间的高度间距的偏差，直接影响着工程的整体质量。具体如下：取钢柱底板大小的钢板三块（其中两块厚20mm，一块8～20mm均可），2mm 厚的两块铜板按照钢柱底板螺栓孔位置、大小开孔，将三块钢板组装在一起，把一组螺栓插入螺孔，用Φ14～Φ16的钢筋将螺栓焊接为一体，上下各一道并可以重复多次使用。螺栓间间距及高低必须在规定的偏差范围之内。在混凝土浇筑前，用经纬仪将螺栓组进行精确的定位.再用Φ14～Φ16 的钢筋焊接在柱子的主筋上，固定螺栓钢筋端头顶正模板上，上下各一道，这样每组螺栓之间的间距、高低可以控制并不被损坏。做好施工交接。土建工程结束后，将螺栓组间的（轴线间距）、高低，每一个柱身浇筑的高度用经纬仪进行测量，验收后，组织相关安装人员进行验收，验收后要求钢结构安装人员进行复测。

3.2进场质量验收

在安装柱，梁时，主要检查柱底版下的垫铁是否稳定，柱是否垂直和位移，粱的垂直、平直、侧自弯曲、螺栓的拧紧程度以及摩擦面清理验收合格后，方可起吊施工。当钢结构安装完，并进行验收合格之后，要求施工单位将柱底板和基础顶面的空间用膨胀混凝土进行二次浇筑。钢结构工程螺栓的连接通常使用高强螺栓和普通螺栓这两种，普通螺栓连接，每个螺栓一端不能垫2个以上垫片，螺栓拧紧后外露螺纹不能少于2个螺距；高强螺栓使用前需要检查螺栓的合格证和复试单，安装过程中板叠接触面要平整，接触面必须大于75%边缘缝隙不能大干0.8mm，高强螺栓要自由穿入，不能用工具敲打和扩孔，不能强制穿入。高强螺栓不能作为临时螺栓，螺栓拧紧要注意按一个方向施拧，当天安装的要终拧完毕，并逐个严格检查，对欠拧、超拧的要及时补拧或更换。不合格的焊缝不得擅自处理，同一部位的焊缝返修次数不能超过2次。

4、结束语

现代科学技术的高速发展，以及人们对住宅的功能齐全、使用方便、居住舒适、安全节能、有益健康等发面的要求，使国内外钢结构住宅会逐步替代木结构住宅以及砖结构住宅，成为住宅产业的一支新生力量。本文分析了我国钢结构发展过程中存在的问题，然后探讨了建筑钢结构施工及它施工时的质量控制 ，希望与同行共同探讨，共同进步。

参考文献：

[1]高伊琳，刘岩.浅谈钢结构住宅[J].辽宁建材，2012

钢结构住宅及实例分析 篇4

以钢筋混凝土为主要原料修筑的建筑屋顶接受阳光照射面积大, 与砌块材料建设的墙体结构相比时间有明显增长。对其受热能力进行分析, 发现钢筋混凝土材料修筑的结构在高温环境下体积会发生变化, 在0摄氏度下长度之比要远远大于砖体砌块结构。同时以混凝土与砌块为原料修筑的建筑结构, 在使用阶段长时间受到阳光照射, 混凝土会发生形变, 而此时内部砖块并没有出现变化, 与砖块接触部分的混凝土受到作用力约束, 与表层材料形成受力差, 剪力与应力不在同一平面中, 便产生温度裂缝。砌块结构在使用过程中抵抗剪力的能力要小于钢筋混凝土结构, 设计阶段水泥材料的强度是可以控制的, 但砖块承载力常常被忽略, 建筑物使用一段时间后砌块结构便会出现不同程度的裂缝。

2 温度裂缝产生特征

温度裂缝从接收光照强度大的建筑结构开始形成, 逐渐向下部结构延伸, 裂缝宽度以及长度与建筑物整体规模有关。常规居民楼建筑温度裂缝产生几率大的区域在屋顶边缘, 房屋内墙的裂缝形式要重于外墙。墙体横向裂缝少于纵向结构, 横线裂缝宽度也较小, 从受力方面分析是因为横向承受的剪力要远远小于纵向结构。温度裂缝形成情况还与施工季节相关, 根据调查结果显示, 在冬季施工形成温度裂缝的几率要大于夏季施工。

3 温度裂缝的种类和成因

3.1 内外纵墙和根墙的“八”字形裂缝。

“八”字裂缝通常出现在墙体端点处, 以门窗墙角处居多。建筑物使用阶段, 屋面板以金属为修筑材料, 在高温环境下会伸长, 砌块结构与之相比较伸缩情况并不明显, 最接近屋面板的墙体在此阶段会同时受到拉力与剪力。这种两种作用力大部分分布在建筑物两端, 中点部分受力大小可视为0, 此时在端点处便形成了“八”字型的裂缝。裂缝的宽度、长度与屋顶修筑材料质量相关, 隔热板是屋顶施工材料之一, 若质量达不到标准, 光照强度大时并不能起到良好的隔热效果, 内部建材同样发生形变, 此时墙体与屋顶会形成一个温度差, 结构伸缩情况自然也存在差异, 剪力大于拉力时裂缝便会产生。

3.2 窗户出现水平裂缝、斜裂缝。

建筑规模大的房屋结构内部空间自然可以得到提升, 对使用中的建筑物外墙进行观察时, 很容易发现窗台周围是温度裂缝聚集的部位。建筑物使用环境温度急剧升高后, 屋顶会出现伸张变形, 墙体受到向外的扩张力, 在窗台部位墙体结构复杂, 作用力效果会比常规墙体明显, 造成窗台不规则弯曲影响周围墙体产生温度裂缝。拉力继续作用在墙体结构后裂缝跨度会加大, 并在周围衍生细小缝隙。

3.3 屋面板下面的外墙水平裂缝和外墙阳角的包角裂缝。

贴近屋面板的墙体最容易出现温度裂缝, 其次是门窗结构部分, 环境温度不断升高后裂缝会向下伸展。温度降低后屋顶材料会收缩, 向承重墙提供一个向内的牵引力, 此时这一伸张与收缩过程中, 受力最复杂的区域为包角部分, 一旦剪力超出承受范围, 裂缝便会产生。

3.4 女儿墙裂缝。

女儿墙在房屋建筑中起到保护作用, 建设与屋顶四周, 高度在0.6m至1.2m之间, 在使用过程中接触光照时间最长。施工阶段需要将四面女儿墙相连接, 常常会出现墙体倾斜或者整体向外凸出, 作用力不在同一平面中便会形成裂缝。这与墙体长时间承受高温相关, 混凝土材料延伸后压力左右相连墙体, 因此会发生倾斜形变。屋顶施工材料与屋面材料不同, 骨料间隔密度越小越容易发生高温延伸, 此时对女儿墙产生的推力会加大, 通过多温度裂缝形式进行调查, 可以确定的是墙体修筑材料密集程度大裂缝现象便更加明显。这与材料自身预热膨胀性质相关, 设计时应对混凝土涂层的薄厚程度进行优化。

4 预防温度裂缝的措施

4.1 设置伸缩缝:严格按照5砌体结构设计规范6要求设置伸缩缝, 宽度不宜小于30mm。

4.2 优先采用装配式有檀体系钢筋砼屋盖, 使屋盖与墙体连接改为“柔性节点”, 即QL与屋面板接触面上铺设一层油毡或滑石粉, 形成滑动层, 这样可减少温度变形时墙体的推动力影响, 防止墙体产生温度裂缝。

4.3 屋面板保温隔热层的材质及施工必须符合规范要求达到隔热保温效果。

4.4 屋面的温度变形与长度减正比, 对于钢筋砼大檐口及较高女儿墙, 宜隔二单元在檐口上设置一道温度伸缩缝。

4.5 根据砖石结构设计规范要求, 顶层砖砌体混合砂浆一般为M2.5, 可满足强度要求, 为了防止温度裂缝产生, 顶层混合砂浆强度不应低于M5.0。

4.6 在房屋四角檐口下一定高度和范围的墙体配筋转角钢筋或在房屋两端单元外墙阳角处设置qz GZ, 并开至女儿墙压顶处, 柱与墙体设拉锚筋, 可防止女儿墙及外墙阳角处的包角裂缝。

4.7 当房屋长高比较大时, 房屋外纵墙门窗的洞口处砖砌体抗拉, 抗剪强度较弱部位, 应在房屋顶层窗台下二皮砖处设置256钢筋砖砌体, 提高砖砌体抗拉抗剪强度, 防止外纵墙出现“八”字形温度裂缝和水平裂缝。

4.8 房屋空间较宽敞高大时, 窗口宽度大于1500mm时, 应在窗台下二皮砖处设置256钢筋砖砌体, 提高砖砌体抗剪强度, 可防止窗台下水平裂缝。

4.9 在房屋两端单元1-2个开间的内外纵墙窗台下二皮砖处, 设2 5 6 钢筋砖砌体, 并在窗户两边缘设置构造立柱, 立柱上下两端与楼层, 屋顶层QL连接, 将窗户形成砼构件“八”字形封闭箍, 防止窗户斜裂缝, 对角裂缝径向裂缝产生。

4.1 0 对施工中严格规范要求进行施工, 冬季施工时, 砂浆无设计要求时, 应按常温下提高一级砂浆标号, 提高砖砌体强度。

4.1 1 尽量做到年平均气温时完成屋盖施工, 避开高温季节施工屋顶层, 如不能选择合适施工季节, 则应在顶层结构施工完成后, 及时做好屋面保温层, 使砼空心极和砼QL处在正常温度环境中, 减缓顶层砼处于遇冷收缩遇热膨胀活动。

4.1 2 设计应采取措施提高砼整体性。

使顶层空心板端对头缝加筋, 并用细石砼振捣密实减少砼的热胀冷缩程度。以上措施可结合工程项目的具体精况综合采用, 这样可以有效防止温度裂缝的出现。

5 温度裂缝治理措施

5.1 对温度裂缝等, 不要忙于及早治理, 等观察一个热胀冷缩周期, 裂缝不再产生新的变化时再采取治理措施。

鉴定裂缝是否稳定的方法:可在裂缝内嵌抹水泥浆或玻璃纸, 形态完整无损, 说明裂缝已基于稳定, 不再有较大发展可能性。

5.2 当细小裂缝不影响使用可不修补, 当裂缝造成墙面渗水, 可采用嵌补密封胶或水泥浆处理。

5.3 对于裂缝较多且穿墙厚, 影响美观和正常使用给用户造成不安全感时, 可在裂缝墙体两侧用钢筋网片连接, 两侧网片用铁丝固定后, 用水泥砂浆外部抹面处理。

参考文献

[1]李文河.浅析建筑中几种非结构性墙体裂缝的防治措施[J].福建建材, 2013 (10) .

钢结构：住宅产业化之首选 篇5

钢结构：住宅产业化之首选

钢结构住宅是钢结构建筑的重要组成部分之一，其拥有钢结构建筑特有的延性，因此，安全系数较其他结构的住宅会更高些。住房和城乡建设部住宅产业化促进中心副主任梁小青是住宅产业化的推进者之一，10余年来一直为我国的住宅产业化奔走呼吁。梁小青在本文中论述了我国住宅产业化的现状、钢结构的优势，并指出钢结构住宅在一定程度上代表了住宅产业化的发展方向。梁小青的观点值得业内人士借鉴。我国住宅产业化水平低下

1996年，原建设部就牵头研究住宅产业化问题。调研发现，我国住宅从建筑造型、材质到室内装修大都未达到环保、舒适、美观、节能的标准；建设速度与住房需求增长的矛盾也日益突出；大量挖山采石、取土烧砖对土地资源和环境的破坏日趋严重；相应技术的配套和完善、农民工的培训、建筑设计和部品、部件标准化等诸多问题导致消费者对住房质量的投诉居高不下。

造成我国住宅产业化水平低下的主要原因有四个方面。第一，建筑结构和建筑体系不完善。我国虽然有比较成熟的建筑体系，如钢筋混凝土剪力墙结构、钢筋混凝土框架结构、内浇外砌结构等，但与这些结构体系配套的技术以适应传统的现场手工作业为主，与住宅产业化要求差距很大。第二，缺乏配套技术和系统化的产品。我国住宅技术仍以单项技术、产品为主，对提高住宅的整体性能和质量效果不明显。第三，管理体制亟待健全和完善。一些中标企业钻管理和制度上的漏洞，违法将工程转包给不具备施工资质的企业，不但增加了居间成本，而且质量亦很难保证。第四，缺乏完善、配套的政策体系。由于缺少科学的、完善的国家住宅政策，各地的政令、措施五花八门，而且多带有地方保护、区域保护倾向，难以满足群众在住宅方面的真正需求。

上述弊端严重制约了我国住宅产业化的健康发展。在转变经济增长方式、追求绿色发展的今天，加快住宅建设从粗放型向集约型转变，推进住宅产业现代化，加快住宅升级换代迫在眉睫。

住宅产业化是必然选择

我国住宅建设是追求高水平产业化还是低水平产业化？在追求数量的特定发展阶段，在这个问题上一度有争论。

经过反复讨论和论证，我们认为，必须改变住宅建筑材料结构，采用节能省地型的新材料、新技术和新工艺，提高节能降耗水平和住宅建设质量；必须改善人民住房水平与舒适度；必须提高住宅产业的工业化和现代化建设水平，下大力气推动住宅产业化的发展。

1998年，原建设部根据上述意见联合中央八部委形成文件上报国务院。1999年8月，国务院办公厅转发了《关于推进住宅产业现代化，提高住宅质量若干意见的通知》（以下简称72号文件）。72号文件是我国实施和发展住宅产业化的指导性文件，文件明确了发展住宅产业要走循环经济发展之路、走工业化、标准化之路。

为了进一步完善政策体系，从1999年至今，原建设部、住房和城乡建设部先后颁布了《关于在住宅建设中淘汰落后产品的通知》、《商品住宅性能认定管理办法》、《关于推广应用新技术和限制、禁止使用落后技术的公告》、《关于发展节能省地型住宅和公共建筑的指导意见》、《轻型钢结构住宅技术规程》、《国家住宅产业化基地试行办法》等一系列的法规和政令文件，使住宅建筑、建材逐渐走向规范化、系统化和http:// http:/// http:/// http:///

http:///http:/// http:/// http:///科学化的轨道，强制淘汰黏土砖等多项不符合资源节约、环保要求和质量低劣的材料、部品，并推出了符合国家资源节约要求的优质材料和部品。

国家在制定住宅产业化政策时本着坚持四个“有利于”的方针。一是有利于吸纳社会资金推行住宅产业化。随着我国经济建设的大发展，城市居民生活水平也有相应的提高，住房商品化、社会化的条件已经成熟。二是有利于提高我国住宅产业的现代化水平。主要根据中国国情，参照国际先进水平解决建筑主体结构体系和围护结构体系的标准化技术和配套技术问题，使之适应住宅工业化、现代化的发展。三是有利于住宅成套技术的集成和整合。住宅产业化可通过政策、法规和政府的支持进行技术开发、技术创新及技术推广，形成完整的体系和系统，实现住宅产业的工业化和现代化。四是有利于创新、推广环保型、节约型建材。大力发展节能、节材、节水和省地型住宅，尽量减少对人员、土地、水和材料资源的消耗，实现资源节约和循环利用，以少量的资源消耗，创造多功能和高舒适度的住宅。

在国家住宅建设政策的推动下，各级政府对住宅产业化的认识有了很大提高，各地都逐渐加大了对相关企业的支持力度，我国住宅产业化呈现出良好的发展态势。

钢结构助推住宅产业化

72号文件中明确要求“积极开发和推广使用钢框架及其配套的装配式板材”。从钢结构住宅的特点来说，其符合72号文件的多项要求，是原建设部倡导和推广使用的安全型、清洁型、环保型、节约型结构建筑，在一定程度上代表了住宅产业化的发展方向。

基于这个因素，2000年，原建设部召开“全国建筑用钢技术发展研讨会”，讨论了《国家建筑钢结构产业“十五”计划和2010年发展规划纲要》，提出将建筑钢结构归纳成五大类，并以住宅钢结构列为优先发展的重点。2001年12月，原建设部印发了《钢结构住宅产业现代化技术导则》，对钢结构住宅的建筑设计、结构设计、建筑设备、钢结构防护以及工厂化生产与施工安装等事项做出了原则性的规定，并确定了钢结构住宅建筑技术发展的基本规则，随后，又相继出台了部分规范、规程、标准图集，为钢结构住宅的发展提供了技术保障。

经过多年发展，我国钢结构住宅创新能力日渐提高，配套体系日臻完善。建设钢结构住宅，推进住宅产业化的发展，建设更多节能、环保、安全的新型住宅，让百姓住得安心、放心、舒心，已成为国家、社会、行业的共识。文章来源：车棚设计安装

钢结构住宅及实例分析 篇6

【摘 要】钢结构住宅是环保型住宅，符合可持续发展的要求，发展前景广阔。本文从国内外钢结构住宅体系的发展出发，论述了国内外钢结构住宅的发展。国内由于钢结构产量的限制及施工技术的不成熟，要落后于国外国家。最后又在住宅部品框架体系、建筑材料、电子计算机的协调运用三个方面提出了钢结构住宅的发展方向。

【关键词】钢结构住宅；绿色建筑；住宅部品体系；建筑节能材料

近年来，我国住宅建设处于增量型发展时期，每年竣工的建筑面积都超过10亿平方米。但是也造成了严重的后果，比如高能耗、高污染等。因此，实现住宅产业化、提高住宅质量是目前最需解决的问题。目前正处于住宅产业化和绿色建筑发展的时期，钢结构住宅由于是环保型的住宅，符合可持续发展的要求，便于组织工业化、标准化生产，现场施工湿作业少，污染小，建设速度快，自重轻等优点，成为住宅产业化中较理想的建筑体系。

1.国外钢结构住宅体系的发展

现代轻钢房屋建筑体系起源于20世纪初，发展于20世纪中期。20世纪50年代，由于二战的严重影响，欧洲一些国家为了解决房荒问题掀起了住宅建筑产业化的高潮，建造了大量的钢结构住宅，并形成了一套标准的、完整的钢结构住宅体系。60年代开始，钢结构住宅遍及欧洲各个国家，并逐步发展到美国、澳大利亚、日本等国家。

欧洲各个国家中，法国是最早实行建筑工业化的国家之一，首创全装配大板工具式模板现浇工艺，并形成了许多专用体系，也就是通用构配件制品和设备得以发展的基础；瑞典是住宅产业化最发达的国家之一，大约80%的住宅都是采用通用部件；丹麦的居民住宅多数采用多样化的装配式墙板体系；意大利住宅的特点是采用BASIS工业化体系，生产过程采用CAD软件辅助设计和CAM软件辅助制造，这种结构体系具有受力合理、施工速度快、抗震性能好、居住舒适方便等特点。

美国是最早采用钢框架结构的国家。美国发展钢结构住宅源于钢产量的提高，1965年轻钢结构仅占15%，到2000年市场占有率高达75%。在此基础上建筑构件的产业化、标准化及工业化以及住宅建筑市场化也得到了完善。住宅建筑以低层钢结构为主，多层钢结构住宅也有一定的发展。美国的钢结构住宅注重个性化和多样化，用户可以自己设计，按照产品目录选购材料、构件，然后委托承包商进行施工。

日本是一个多震的国家，钢结构由于其抗震性能好，所以其住宅数量较多。日本的住宅产业化开始于60年代初期，目的是解决人们对住宅需求的增加；70年代后期日本国内各大企业联合组建了住宅产业集团，产生了盒子住宅、单元住宅等多种住宅形式。近年来，日本钢结构住宅发展迅速，各种新的工业施工技术被广泛采用。

当前世界发达国家已从工业化体系走向大规模通用体系，即发展以标准化、系列化、通用化建筑构配件为中心，以专业化、社会化生产和商品化供应为基本方向的住宅产业化现代化模式。

2.国内钢结构住宅体系的发展

目前国内钢材市场是供过于求的局面。据不完全统计，我国钢结构用钢量占总产量的2%。而钢结构用钢量中，建筑用钢量仅占20%。钢在建筑中主要是钢筋混凝土用钢、钢丝、钢绞线等，而钢结构用钢仅占其中的10%，而发达国家占30%以上，例如美国和日本都超过50%。

国内最早的钢结构住宅位于上海浦东北蔡，8层的钢结构住宅，采用冷弯成型的矩形钢管混凝土柱和U型冷弯薄壁组合梁组成的框架；1999年，新疆和上海分别建造了8层和5层的框架轻钢住宅，并采用了错列桁架体系的结构形式；长沙远大的集成住宅，是采用压型钢板组合结构，配合整体浴室、中央空调等的8层钢框架住宅。近年来苏州、广州从美国、澳洲引进了二、三层别墅，其骨架和围护结构、设备等全套从国外引进，中方只负责基础及房屋部件组装。此外在全国陆续出现了一批钢结构多层和高层住宅试点项目，如山东莱钢的住宅小区、北京的钢框架多层住宅、天津的钢框架-剪力墙高层住宅和马钢的18层示范住宅实验楼等等。2001年，北京赛博思金属结构工程公司在海淀区中关村科技园为北京市水利处建设了两幢钢结构住宅，该项目还获得了建设部科技进步奖。

目前，随着国家钢结构产业政策的实施及钢结构用的钢材和配套建材的增多，钢结构住宅以其优良的结构性能和经济性正被市场接受。全国准备采用钢结构住宅的项目也在增加。

3.钢结构住宅的发展趋势

发展钢结构住宅符合我国产业政策的要求，建设部在《中国建筑技术政策》中，明确提出了积极发展钢结构的方针，把钢结构技术列为重点推广技术。在建设部技术纲要--住宅与房地产技术政策要点中提出：积极研究开发工厂化、现场装配的钢结构住宅，重点突破多层、小高层钢结构住宅，逐步向高层住宅发展；与此同时，还要研究开发与钢结构配套的维护结构、楼板结构及其配套构件与部品，形成钢结构住宅建筑体系。

首先需要政府的大力支持。因为钢结构住宅产业化涉及众多行业，前期需要大量科技投入。结合国外的发展经验，政府可以给予资金、税收等方面的支持。还要加紧培养钢结构住宅设计、施工技术人员。钢结构住宅产业属于技术密集型产业，钢结构住宅产业化的发展，需要大量的设计人员和施工技术人员，培养人才是钢结构住宅产业化发展的关键部分之一。其次目前国外已有较完善的住宅部品审定认证制度，我国许多企业虽然也在做这项工作，但是在产品质量、通用性能和协调性上还需相关部门进行引导，从而尽快完善我国的住宅部品框架体系，促进产业化的发展。产业化的方向是通用体系化，也就是要发展钢结构住宅的配套产品。钢结构住宅是一个复杂的技术体系，涉及到钢材、墙体材料、屋面材料、厨卫系统、管线系统。目前各企业没有形成统一体系，所以相关部门应联合各企业做大量的工作，以保证结构体系的通用化发展。钢结构住宅的发展还要注重建筑材料的环保节能。建筑材料正在实现从天然材料向合成材料，从传统材料向功能材料，从单一材料向复合材料发展、多功能节能材料的发展为住宅产业化提供了丰富的物质基础。由于电子计算机的应用，可以将施工现场和工厂生产联系起来，使住宅建设过程中的各阶段协调统一，从而提高快速推进住宅产业化的发展。最后要实行行业准入制度。钢结构住宅技术属于技术密集型产品，从设计、构件加工、现场施工等都要较高要求。否则，住宅质量得不到保证，会给钢结构住宅的发展带来不利。只有住宅体系或部品体系拥有技术优势、能实现技术创新、有资金实力、拥有良好信誉的企业才能允许进入钢结构住宅产业。

总之，随着我国经济的发展，人民生活水平的提高，对住宅的质量和功能提出了更高的要求。钢结构住宅市场前景广阔，要推动它的健康发展，需要政府相关部门、设计单位和相关企业进行组织、协调及宣传。目前制约钢结构住宅发展的瓶颈就是钢结构住宅在模数化、标准化还欠缺。现在急需建立一套基本模数体系，使钢结构住宅的建筑平面、立面布置、结构构件尺寸、构件连接以及墙体系统等遵循统一的尺寸，最大化的实现住宅工业化生产模式，以促进钢结构住宅产业化的快速发展。

参考文献：

[1]蔡玉春.钢结构住宅产业化的现状与进展[J].钢结构，2005（1）：79-83.

[2]詹瑜.钢结构住宅发展现状及效益分析[D].华南理工大学，2012.

[3]孔德超.钢结构住宅技术与经济性分析[D].山东大学，2010.

[4]邹晶等.钢结构住宅体系在我国的发展现状及存在问题[J].钢结构，2007（7）：10-15.

[5]叶之皓.我国装配式钢结构住宅现状及对策研究[D].南昌大学，2012.

基金项目：

山东协和学院2015年度人文社科研究计划项目（编号：XHXY201530）。

作者简介：

钢结构住宅及实例分析 篇7

1.1基础拉梁设计不当

基础是整个建筑工程设计工作的重中之重,所以必须要做好基础的设计工作。在基础中,基础拉梁的设计是十分的重要。在进行设计的时候,由于设计人员不能够正确地分析整个工程实际情况,不能够对建筑工程进行全方位地考虑,缺乏大局意识和整体意识,所以设计的结果还存在着很多的问题。

1.2独立基础设计荷载取值不当

现阶段,较多的房屋建筑采用的基础形式是独立基础。由于一个完整的房屋建筑在进行设计的时候,需要考虑整个房屋建筑的荷载,一个房屋建筑不仅只受上下方向的荷载,更受左右方向的荷载, 一般的高层建筑都会受到自然风力的影响。现阶段就是在进行基础设计的时候, 不能够充分地考虑上部建筑的荷载。

1.3框架结构中电梯井筒设置不当

现阶段的建筑结构里面,尤其以高层建筑,电梯是不可缺少的一个构件。 而且电梯的设计质量要求比其余构件的要求更高,由于大多数的建筑在设计的时候不能够充分地考虑电梯结构要求的强度要求,所以电梯的设计一直是建筑设计的一个难解决的问题。

1.4悬挑梁的高度过小

现阶段,我国的房屋建筑的结构形式大多数是框架结构,框架结构主要是以框架柱、框架梁为主体。有的建筑在进行设计的时候,由于一些特殊的情况就需要设计一些悬挑梁或扁梁。在进行设计时候,由于一些问题考虑不周到, 这些悬挑梁的设计尺寸难以确定。另外, 有的扁梁需要承受一定压力的,但是由于缺乏精密的计算,导致设计的尺寸承受不住建筑的压力,最后出现了一系列的质量问题。质量问题会影响建筑的使用,有可能会酿成安全事故。

1.5盲目追求低的含钢率

我国大部分位于地震带上,在进行设计的时候,需要对房屋严格考虑并实行抗震的设计。为了能够更好地抗震, 就需要在房屋里面加入钢筋来提高建筑的整体强度。但是由于没有形成一系列标准的设计程序,在钢结构这方面更没有形成专门的设计标准。另外,有的业主为了缩减建设成本,会要求在进行钢结构设计的时候,缩减钢材的用量,钢材的减少严重地影响着建筑的整体质量。

2 住宅建筑结构设计问题的解决对策

2.1要保证基础拉梁设计正确

基础设计的工作是整个建筑工程的重中之重,我们在进行设计时候,需要加强这方面的工作。在设计完成之后, 要严格地检测建筑设计的质量,这样才能够使我们基础的设计变得更加合理。 我们还可以总结以往建筑工程项目设计的经验,对整个基础的设计进行创新, 这样就能够提高我们基础设计的水平, 以及建筑的质量可靠程度。另外,在进行设计的时候,应该选择施工设计水平高的设计单位,而且要求这些设计单位必须有成功的设计案例。还有就是设计单位应该加强设计人员的培训,尤其是培训设计人员利用电子计算机尽心设计, 提高设计的质量水平,只有这样才能保障基础设计的顺利进行。

2.2注意独立基础设计荷载取值

在进行独立基础设计的时候,我们需要进行综合地计算。了解整个建筑结构的设计要求,并对整个建筑结构的荷载进行充分地调查取证,在进行独立基础设计的时候,就需要考虑建筑的荷载, 这样就能够使得设计的结果符合质量要求。同时,能够有效地承受上部的荷载, 使得整个质量得到提升,使用年限加长。 只有设计者重视整体的荷载,才能够提高建筑设计的质量。

2.3合理设置电梯井筒

电梯是高层建筑中应用越来越多地运载工具。我们在设计的时候,就需要提高电梯关键部位的强度,据以往电梯设计的经验,可以得出如下结论:在地基基坑中,电梯井需要采用混凝土浇筑, 这样就能够保证电梯井的强度。在进行设计的时候,需要联系电梯提供单位进行电梯的洞口尺寸设计,这样在具体施工的时候,就能够使电梯与建筑很好地连接在一起,不会出现质量问题。还有就是应该加强整个建筑结构的抗震性能, 最好就是把电梯承载力传递到框架结构上,这样既能够提高建筑整体的质量, 还能够提高建筑整体的统一性。

2.4 钢筋混凝土框架计算中要输入风荷载

在进行设计的时候,我们需要提高整个建筑的质量,其中最关键的一点就是增强建筑的承受能力。只有承受能力达标,才能使整个建筑结实可靠。一个建筑的荷载有很多,我们需要进行充分地考虑,这样也就能大大增强整个建筑的抗震能力。

2.5正确解决含钢率问题

在进行钢材的选用和建筑设计的时候,相关的设计单位不能仅仅只考虑建设单位的要求。凡是涉及到钢结构的部位,就应该完全按照国家颁布的设计要求与设计规范来执行,只有这样设计, 才能够有效地解决结构中含钢率较低的问题。

3结束语

综上所述,我国的建筑质量始终受到人们的关注,需要在设计的方法和设计的人员方面进行调整,这样就能够有效地解决建筑设计中的一些关键问题。 我们需要利用电子计算机,进行精密地计算,提高建筑设计水平,有效地保证建筑质量。

摘要：随着计算机的广泛应用,人们的工作变得越来越便利。建筑行业中的计算机或软件更是得到了广泛地应用,例如工程的预算软件、资料软件等等。虽然计算机能够使我们的工作变得十分便利,但是依旧存在着很多的问题。就建筑行业设计的工作来说,由于现阶段没有对建筑的设计形成良好地认识,在进行设计的时候,不能够正确地分析和解决设计中的问题,这些问题在具体施工之后,就会产生很多的质量问题,影响建筑的使用。基于此点,文章对住宅建筑结构设计中常遇到的问题进行了分析,并提出相应的解决对策,以期为今后的设计工作提供参考。

关键词：建筑结构,设计问题,框架结构,分析

参考文献

[1]庄淼.建筑施工组织设计常见问题及对策[D].郑州大学,2013.

[2]詹瑜.钢结构住宅发展现状及效益分析[D].华南理工大学,2012.

[3]丁杰,毛子龙,周清.提高建筑结构设计质量的内部措施[J].建筑设计管理,2014,(2):72-74.

[4]张秋荣,宋佳.建筑结构设计的常见问题浅析[A].北京市海淀区科学技术协会.第二届“科协文化——中关村论坛”论文集[C].北京市海淀区科学技术协会,2013:1.

钢结构住宅及实例分析 篇8

随着我国钢产量的快速增长, 对用钢政策由限制用钢到合理用钢再到积极用钢, 国务院1999年颁发的72号文件提出要发展钢结构住宅产业, 在沿海大城市限期停止使用粘土砖。因此开发轻钢结构住宅体系已成为当前住宅结构研究中的热点。不过, 多层轻钢结构的研究还处于起步阶段, 研究力度还不够, 实际设计和施工还存在不少争议和问题。这些都急需解决, 以利于轻钢住宅在我国健康快速发展。

1轻型钢结构及高层钢结构

(1) 轻型钢结构主要是采用轻型H型钢 (焊接或轧制;变截面或等截面) 做成门形刚架, C型、Z型冷弯薄壁型钢作檩条和墙梁, 压型钢板或轻质夹芯板作屋面、墙面围护结构, 采用高强螺栓、普通螺栓及自攻螺丝等连接件和密封材料组装起来的低层和多层预制装配式钢结构房屋体系。

(2) 高层钢结构主要是采用型钢、钢板连接或焊接成构件, 再经连接而成的结构体系。高层钢结构常采用钢框架结构、钢框架-支撑结构、钢框架-混凝土核心筒 (剪力墙) 结构等形式, 后者在现代高层、超高层建筑中应用较为广泛, 属于钢-混凝土混合结构, 使钢材和混凝土优势互补、充分发挥材料效能。

轻钢结构住宅相比于传统住宅, 有其突出的优点:①轻钢结构配件制作工厂化和机械化程度高, 商品化程度高;②现场施工速度快, 主要为干作业, 有利于文明施工;③钢结构建筑是环保型的可持续发展产品;④自重轻, 抗震性能好;⑤综合经济指标不高于钢筋混凝土结构。

2发展轻钢结构住宅遇到的问题

轻钢结构住宅具有性能好、自重轻、工厂化程度高、建造速度快、劳动强度小等优点, 因而近三十年来在欧美国家逐步发展起来, 已经形成了一整套十分成熟的技术。在我国大力推进住宅产业现代化的今天, 国内外许多企业不约而同地想把轻钢结构住宅技术移植到中国来。虽经努力, 但效果却不象人们事先想象的那样乐观。问题何在, 又应当如何解决呢?

(1) 首先是标准和规范问题。

我国的标准规范是针对几十年来大量使用的结构体系编制的, 轻钢结构住宅体系此前在我国属于技术空白, 所以不能满足我国现行强制性规范的某些条文不足为奇。例如建国以后建造的建筑物多采用砖石和钢筋混凝土等耐火性能好的建筑材料, 由此导致我国的《建筑设计防火规范》在材料选用方面似乎较国外苛刻, 轻钢结构住宅难以满足其要求。再如长期以来镀锌轻钢龙骨在我国仅用于隔断、吊顶等非主要承重结构, 我国《冷弯薄壁型钢结构技术规程》基本上不考虑用厚度2 mm以下的钢材制作主要承重构件, 对于国外大量采用的壁厚0.8～1.6 mm的镀锌轻钢龙骨承重体系, 我们既缺乏对其受力状况和结构安全性、耐久性的理论分析, 也缺乏相关的实验数据, 这就使得轻钢住宅的结构设计在我国寻找不到有针对性的规范作为依据。这种与国内规范不衔接的状况, 使轻钢结构住宅项目无论在工程报建阶段, 还是在工程验收阶段, 都会遇到数不尽的障碍与麻烦。

(2) 其次是整个社会对这种新住宅体系的接受需要一个过程。

轻钢结构住宅体系是在国外尤其是北美地区木结构住宅的基础上发展起来的, 这两种体系虽然在国外已经十分成熟和完善, 但是对于我国来说却完全是新东西, 因而各种困难几乎无处不在。在建材和商品方面, 目前建造轻钢结构试验工程所需材料许多要从国外运来, 甚至有些由外商在中国大陆委托加工的部件, 往往也只能到国外去采购, 在国内市场上一时还找不到。在人员方面, 由于国内无论中等或是高等专业学校的教学内容中均未涉及轻钢结构住宅体系, 因此我国建筑类专业的工程技术人员对这一体系知之甚少, 而更加缺乏的是熟练技术工人, 所以虽然这一体系单纯从技术层面上讲并无多少难度, 但真正推行起来却往往缺乏得力的骨干。在建筑管理方面, 我国现行的建筑管理模式与轻钢结构住宅这种工业化生产方式也不适应, 我国加入WTO以后, 国外许多住宅生产企业希望进入中国大陆市场, 但是他们搞不清自己来到中国后应当申领什么资质, 属于什么身份的设计单位?施工单位?集成商?还是制造商?此外, 在中国的消费者方面, 由于长期以来住惯了砖混或钢筋混凝土结构的住宅, 从慢慢开始接受到逐步喜欢轻钢结构住宅, 也需要一个渐进的过程。

(3) 再就是工程造价问题。

目前轻钢结构住宅体系在我国大陆的报价大约在每平方米4 000元左右, 交工标准包括了室内精装修、高档厨卫设备、室内热水系统、空调系统、新风系统、中央吸尘系统、直接饮用水系统、家庭智能化系统、车库自动门, 以及冰箱、洗衣机、烘干机等白色家电, 但不包括地价、室内家具、电视机、音响等黑色家电, 室外管线、绿化和其它各种户外配套工程的费用。有人认为这一价位偏高, 国内消费者近期还难以接受。然而这种价格在国外比起其它结构形式住宅的造价来说, 却具有很强的竞争力, 这也就是为什么轻钢结构住宅体系在国外能够蓬勃发展的原因。任何新技术的产生与发展都是与所处社会的技术经济背景相联系、相适应的, 目前美、日、欧等发达国家和地区, 人均GDP约为我国的40～50倍, 劳动力价格约为我国的20～30倍, 因此, 符合产业化生产方式的轻钢结构住宅在发达国家远比我国更易被市场接受。而我国由于科技和生产力发展水平较低, 劳动力价格便宜, 尽管轻钢结构住宅的性能和舒适度较高, 但其对于传统建筑形式住宅的竞争优势反倒不够明显。因而市场接受起来比较缓慢。

3发展轻钢结构住宅的对策

(1) 首先应有计划地建造一批试验工程, 以便引进该项生产技术。如果没有一定的建造量, 就不可能编制完成我们自己的轻钢结构技术规范, 在中国使这项技术成熟起来就成为一句空话。虽然一般情况下我们强调必须执行强制性规范, 但是技术标准和规范就其性质来说, 永远都是落后于技术自身的发展的。因此, 在国内规范不完善时, 建造试验工程不仅是应当的, 而且是必须的。目前北新建材等国内大型建材企业已经开始进军这一领域, 投资建立了轻钢结构住宅生产线, 对此国家应适当予以扶持。

(2) 在建造试验工程并取得经验的基础上, 就应不失时机地编制相应的轻钢结构住宅技术标准和规范。由于与国外标准体系、技术环境的差异, 甚至标准管理方式和部门分工的不同, 都使这项工作在我国具有相当的难度, 并非像有些同志设想的那样, 把国外标准直接翻译过来就万事大吉了。把国外轻钢结构住宅嫁接到中国的技术标准体系中来, 还有许多深入细致的研究和协调工作要做。根据建设部技术标准编制工作计划, 目前建设部住宅产业化促进中心正在组织各有关科研设计单位、大专院校、生产企业共同编制行业技术标准《低层轻钢结构住宅技术要求》, 这项标准发布后, 将结束轻钢结构住宅在我国无技术标准可依的局面。

(3) 由于轻钢结构住宅是国外许多发达国家普遍采用的成熟技术, 其优良的技术性能和产业化生产方式, 在一定程度上体现了住宅产业现代化的方向。因此, 一旦有了技术标准, 就应将这种技术体系纳入专业学校的教学内容中, 并对在职工程技术人员和技术工人进行培训, 企业和社会的建筑科研院所也应投入力量进行深入研究和开发, 使这一体系在我国日臻完善, 并使我国企业由此获得反过来进军国际市场的实力与资格。

(4) 轻钢结构住宅并非仅有冷弯镀锌轻钢龙骨体系一种, 其它各种冷弯或热轧薄壁型钢形成的工业化住宅体系也都应属于轻钢结构住宅体系, 如日本积水化学工业株式会社、大和住宅工业株式会社的钢结构住宅体系等。本文的观点同样适合这些体系, 所不同的是, 它们是拥有企业自身知识产权和特点的工业化住宅体系, 其优点也值得我们逐步学习、引进、消化和吸收, 以进一步推进中国的住宅产业现代化。

4钢结构建筑及钢结构住宅发展现状

4.1 钢结构建筑的发展现状

改革开放以来, 我国的钢产量有了很大的提高, 特别是从1997年以后, 我国的钢产量突破1亿t, 但我国的钢结构用钢量占总钢产量的比例仅为3%左右, 而在钢结构用钢量中, 建筑钢结构用钢量又仅占10%, 这与我国作为产钢大国的地位是很不相称的, 为此, 国家外经贸委会同冶金部制定了在建筑工程中推广使用钢结构的一系列政策措施, 鼓励建筑工程采用钢结构形式, 争取在2010年建筑钢结构的用量达到总钢产量的6%。

4.2 钢结构住宅的发展现状

我国钢结构住宅起步很晚, 只是改革开放后, 从国外引进了一些低层和多层钢结构住宅, 才使我们有了学习与借鉴的机会。1986年意大利钢铁公司和冶金部建筑研究总院合作介绍一种低层钢结构住宅建筑体系-Bsis, 并在冶金部建筑研究总院院内建造一栋二层钢结构住宅样板房;1988年日本积水株式会社赠送上海同济大学二栋钢结构住宅 (二层) , 建在同济新村中;90年代个别国外公司为推广其产品在北京、上海等地建立多层钢结构办公、住宅楼。

大规模研究开发、设计制造、施工安装钢结构住宅还是近几年才发展起来。目前在北京、天津、山东莱芜、安徽马鞍山、上海、广州和深圳等地开展低层、多层和高层钢结构住宅试点工程, 目前已经建成几十万m2, 这说明了钢结构住宅的发展势头良好。

近年来, 随着城市建设的发展和高层建筑的增多, 我国钢结构发展十分迅速, 钢结构住宅作为一种绿色环保建筑, 已被建设部列为重点推广项目。特别是在我国大中城市中, 人多、土地资源少, 而人们对住宅密度、环境绿地等要求越来越高的情况下, 较大范围应用钢结构住宅, 是我国生产力发展到一定阶段的必然产物, 它是符合国家产业政策的推广项目。

5钢结构住宅发展前景展望

按发达国家的最低水平推算, 我国钢结构用钢量至少有3 600万t的发展空间。在近期内, 国家将大力发展钢结构建筑, 力争每年建筑钢结构用钢将占全国钢材总产量的3%以上, 年均钢材消费量为350～400万t;到2015年, 将再翻一番, 全国建筑钢结构用钢材占钢材总产量的6%以上, 由此可见, 钢结构住宅市场前景十分广阔。

5.1 适合建筑用的特种钢将不断涌现

随着我国钢铁企业冶炼技术的提高, 为适应市场的需求, 适合建筑用的特种钢必将不断的涌现, 例如宝钢、武钢等钢铁企业成功开发的耐火耐候钢, 它是通过合适的技术, 使钢材含有特定的成分 (如加钼等) , 使钢材的表观结构及金相组织发生变化, 从而使钢材本身生成所需的耐火性和耐候性。多种新型建筑用钢的出现将大力推动钢结构住宅的发展。

5.2 国家将重点支持轻钢结构住宅的建设

轻钢结构住宅建设在我国才刚刚起步, 我国现在是一个产钢大国, 年产量3亿多t, 发展钢结构住宅有很大的潜力。上世纪90年代, 国家建设部和国家经贸委一致通过, 将“轻型钢结构住宅建筑通用体系的开发和应用”作为我国建筑业用钢的突破点, 并正式列入国家重点技术创新项目。这一举措为我国的钢结构发展奠定了基础。如今, 由于国家的宏观调控作用, 房市出现了前所未有的低迷, 在这个时机推出钢结构住宅, 利用钢结构住宅的优势来吸引市民目光, 刺激消费, 增加市场的购买力, 有着事半功倍的作用。现在发展轻钢结构住宅正逢其时。

5.3 钢结构住宅建筑技术将不断发展

随着钢结构建筑的发展, 钢结构住宅建筑技术也必将不断的成熟, 大量的适合钢结构住宅的新材料也将不断的涌现, 同时, 钢结构行业建筑规范、建筑标准也将随之逐渐完善。相信不久的将来, 钢结构住宅必然会给住宅产业和建筑行业带来了一场深层次的革命。

5.4 发展钢结构住宅是我国住宅产业化的必由之路

住宅产业化是我国住宅业发展的必由之路, 因为这将成为推动我国经济发展新的增长点。钢结构住宅体系易于实现工业化生产, 标准化制作, 而与之相配套的墙体材料可以采用节能、环保的新型材料, 它属绿色环保性建筑, 可再生重复利用, 符合可持续发展的战略, 因此钢结构体系住宅成套技术的研究成果必将大大促进住宅产业化的快速发展, 直接影响着我国住宅产业的发展水平和前途。

6结论

如果说钢筋混凝土结构的发展使施工从手工进入了机械化, 那么钢结构的应用就将使住宅施工实现现代化, 钢结构住宅将成为建筑现代化发展的一个重要标志。

“钢结构是环保住宅, 钢结构符合可持续发展概念”——21世纪钢结构将占领广阔的建筑市场。在我国目前大力推广住宅产业化的时代背景下, 钢结构体系必将成为住宅结构体系的主流。 [ID:7484]

摘要：本文对轻钢住宅结构遇到的问题进行阐述, 同时针对问题提出合理的政策, 然后对钢结构住宅的发展前景进行了分析和展望。

关键词：轻钢住宅,问题,对策,发展前景

参考文献

[1]蔡婷.展望钢结构住宅的发展趋势[J].建筑技术开发, 2003, 30 (12) .

[2]赵莉华, 等.方钢管混凝土在钢结构住宅中的应用[J].工业建筑, 2001, (Z) .

[3]陈敖宜.中高层钢结构住宅体系的研究[J].工业建筑, 2001, (Z) .

钢结构住宅及实例分析 篇9

钢结构住宅因重量轻、抗震性能好、可循环利用, 便于模数化设计、标准化制作、系列化生产和装配化施工, 易形成装配集成的绿色生态住宅。早在上世纪, 便已在英国、意大利以及美国等国家流行发展, 因其自身所具有的优势, 促使建筑行业发生了一场大规模的变革。自此, 钢结构住宅正式步入国际市场, 并在各个国家得到了较好的发展。

2钢结构住宅的特点

2. 1重量轻、抗震性能好

与木结构、钢筋混凝土结构以及砖石结构相同, 钢结构住宅亦同属住宅建筑范畴。钢结构住宅的骨架是钢柱、钢梁, 并以高强、隔热、保温以及轻质的墙体建造而成。相比其他建筑结构来说, 钢结构在重量上很有优势, 是同等面积建筑住宅的1 /3。此外还具有优良的防震性能, 所以, 这类住宅结构多数被应用高层建筑当中。

2. 2占地面积小, 具有良好的空间感

有人认为, 开放空间的利用价值较高。这主要是因为土地资源的稀缺, 促使很多住宅或建筑会愈发注重空间的灵活使用特征。所以, 投资者必须考虑的问题不仅是理性投资, 减少占地面积, 还应充分发挥空间的自由性以及灵活性, 为用户打造舒适的环境。

2. 3综合效益高于传统的住宅体系

据统计, 在材料总成本当中, 钢材与混凝土所占比例最低, 往往不足10% 。所以, 对建筑的整体造价并不存在较大的影响。但是, 若从增加空间自由性与灵活性、节约空间以及投资回报等角度来看, 使用混凝土及钢材将会有效降低工程的整体造价。对于投资者而言, 长久的利润是他们决定投资某一项目的动力, 钢结构住宅不论是在造价还是工期方面, 都极具优势, 因此, 钢结构住宅仍然具有较好的发展前景。

2. 4具有特有的资源和环保优势

当前, 建设项目对资源的消耗及占用是极大的。 据相关部门统计, 每年钢材的耗用总量所占比例为20% , 水泥量则占了17. 6% 。不仅如此, 在住宅建设当中, 还消耗了32% 的水资源与30% 的建成区用地。而轻钢结构在作业中则无需耗费水资源。所以, 每年至少可节约十几亿吨的水。这不仅降低了对水资源的消耗, 同时也响应了国家提倡的“低碳、 环保”这一战略目标。钢结构建筑现场作业量小、 无噪声、不污染周围环境, 提供了安全、健康、高效、 舒适性良好的生活空间; 在建筑的全寿命周期内, 最大限度地节约资源和能源、保护环境、减少污染, 达到与自然环境亲和, 做到人、建筑与环境的和谐共处。总之, 钢结构住宅基本符合: 四节一环保———即 “节能、节地、节水、节材和环境保护”。

2. 5符合住宅产业化和可持续发展的要求

适宜工厂大批量生产, 工业化、商品化程度高。 它将节能、防水、隔热等先进的成品集合在一起, 实现综合成套应用, 将设计、生产、施工安装一体化, 提高住宅的产业化水平。随着城市建设的发展, 城市改造需要拆除大量旧建筑, 钢结构拆除更容易实施, 钢材回收利用率高、拆除成本低、污染小, 符合可持续发展的要求。

3现状及问题

所谓的住宅产业化, 从专业的角度来看, 即是将住宅作为最终产品, 从而实现住宅服务社会化、经营一体化、建筑工业化以及标准化等一系列动态过程, 隶属社会化大生产范畴。现阶段, 国内在推广钢结构住宅过程中, 存在下述几个问题, ( 1) 设计和研发环节衔接不畅, 企业也并未建立健全的、合理的产业链。 ( 2) 产品缺乏配套体系, 在钢结构住宅中, 墙体技术及相关产品所持比重仅占20% - 30% 。 ( 3) 市场不健全, 优惠政策不到位, 建筑成本高, 影响建筑开发商的建造积极性。

4可持续建筑方向发展及措施

可持续建筑的出现, 不仅积极响应了国家倡导的“环保”要求, 同时也充分满足了当代及后代人的需要, 对人类的可持续发展有着卓越的贡献。可持续建筑综合的考虑了建筑所造成的影响及不良后果, 认为建筑可以是生态化、节能化的, 并非人类强加给地球的东西。具体发展方向如下。

4. 1节约化措施

鼓励利用可再生能源、清洁能源以及采光及通风, 采用高效照明的方式, 严禁商户或百姓家使用白炽灯等消耗过多的照明设备; 在材料的使用上, 可充分利用地方材料、回收的旧建材以及底蕴能建材等; 引进大型的节水设备, 并通过减少混凝土等材料的用量降低工程的整体耗水量。钢结构具有可再生、 可循环、可改造以及可拆卸等特点, 其配套构建 ( 如内部装修材料、门窗、楼梯、墙板以及楼板) 亦需具备上述特点, 如此一来, 不仅可循环使用, 还能延长住宅的使用寿命。

4. 2生态化措施

废水经处理后再利用、收集雨水作为工程中的水源消耗, 并通过在屋顶安设太阳能来节约电能。 从土壤的结构及成分入手, 探究当地的风能资源、光能资源、动植物资源、土壤侵蚀情况、地下水以及坡度等, 并利用合理的设备及手段, 达到改善微环境的作用。

4. 3人性化措施

提供质量较高的景观环境及湿度环境, 加强对通风系统、自然采光系统的建设力度。解决措施包括以下几个方面: 1) 提供精装商品住房, 但品味及质量却未必符合业主的要求, 重装修也成为必然, 可通过控制噪声传播途径及声源来解决。2) 通过在墙板及楼板之间安设隔音板来实现“低噪声装修” 虽然无法完全消除, 但完全可实现“不扰民”。3) 很多研究学者亦开展了大量的实践与研究活动, 采用大开间的住宅方式, 实现“无声装修”或“低噪声装修”。

4. 4无害化措施

使用清洁、环保能源。尽可能消除在施工及设计环境所带来的不良影响, 合理安排场地中的水系、 动物及植被系统, 可少用大型机械设备, 并设计半地下或地下覆土建筑等。

4. 5集约化措施

建立健全的、规范化的周期成本预算体系。对各类建筑元素的原始价格、运行消耗进行测算。建筑师与结构师、业主、物理学家、计算专家以及设备专家一同推进设计。通过对交通、安保、消防、卫生、 给排水、空调以及店里设备的智能化、科学化管理, 形成安全、无废、节能、低碳的生态化环境。另外, 在推进可持续建筑时, 应以我国国情为基础, 不要盲目借鉴其他国家的标准, 应符合现实。加之可持续建筑涉及了多个学科, 理论及技术性较强, 需多个专业的技术人员彼此协作、配合方可完成。因此, 应加强对其探究力度, 从根本上提高技术人员的学识与修养。

5结语

由于钢结构住宅自身的缺陷、行业认识以及发展历史等方面的原因, 学术界加大对此问题的探讨力度, 通过开展试点来提升实践经验, 充分挖掘钢结构住宅的发展潜力。从实质上来看, 住宅产业化是一项涉及面广、关联性强且十分艰巨的系统性工程, 怎样进行推广与可持续发展仍有待深入研究。

摘要：现阶段, 由于钢结构住宅的优势及特点, 已引起国家城建部门的高度重视, 并将其列为重点项目, 在全国各地建立了多个试点工程。然而, 与国外相比, 我国在住宅的维护、安装、生产制造以及设计方面仍然存在很多不足之处。本文根据我国目前建筑行业应用钢结构建筑的状况阐述了钢结构住宅的发展趋势。

关键词：钢结构住宅,发展趋势,产业化研究

参考文献

[1]方鸿强.发挥钢结构优势, 推进绿色建筑行动[J].建筑, 2013, (9) :37-40.

[2]周冬江.汪礼刚.钢结构住宅产业化运作体系研究[J].当代经济, 2013, (9) .

[3]王明贵, 储德文.轻型钢结构住宅[M].北京:中国建筑工业出版社, 2011.

钢结构住宅的应用分析 篇10

关键词：钢结构,住宅,装配式

钢结构住宅是一种不同于传统的砖混结构和钢筋混凝土结构的住宅体系, 它是以钢骨架作为主体支撑受力构件, 以复合墙体材料、门窗为围护结构, 再配合楼盖结构体系拼装而成。按结构体系可分为钢框架体系、钢支撑框架体系、桁架体系等。2013年修订的《绿色建筑评价标准》将钢结构列为绿色建筑。钢结构住宅采用具有自保温功能的轻钢墙体, 在高层钢结构住宅中, 可使户内得房率增加5%-8%, 地下停车位增加10%-20%, 属于节能省地型住宅, 符合《住宅建筑规范》的设计要求, 是住宅产业化的必经之路, 是未来住宅发展的主要方向, 也是建筑产业转型升级的方向之一。

1 钢结构住宅的优势

(1) 轻质高强。钢材的比重约7850kg/m3, 是混凝土的3倍左右, 但可以减轻建筑物重量。数据统计显示, 高层钢结构住宅建筑自重约900~1000kg/m3, 而传统混凝土住宅自重约1500~1800kg/m3, 其自重减轻约1/3。分析其原因, 在相同受力条件下, 钢构件的重量是混凝土的1/2, 这样一来, 钢结构住宅的自重就大大减轻了。

(2) 抗震性能好钢材具有良好的塑性, 当住宅整体结构受到破坏时, 会出现明显的变形, 为住户修复或逃离危险住所提供了充足的时间, 为钢结构住宅的安全性提供了可靠的保证。而且钢材具有一定的延展性, 在地震中, 可吸收和消耗地震产生的能量, 减轻了地震反应, 具有较高的抵抗地震的能力, 并且保护了住户的人身安全。

(3) 空间布置灵活且节能环保。1钢材的强度较高, 室内可设计成无梁无柱的大空间、大跨度, 这有利于用户随意改造空间。同时, 由于钢结构的断面小, 与钢筋混凝土结构相比, 可增加建筑使用面积;2钢结构住宅拆下来后, 90%的钢材可回收, 再次使用节约了资源, 减少了建筑垃圾。采用的轻钢墙体具有自保温功能, 大大降低了能源的消耗。

(4) 施工装配化。钢结构住宅的构件和板材都是在工厂生产, 施工现场通过焊接、螺栓连接等方式连接、组装及装配成整体, 各工序交叉有序进行。与传统钢筋混凝土结构相比, 施工不受季节限制, 大大缩短工期。现场作业量大幅减少, 工地建筑工人和管理人员减少, 节省了人工成本, 有效破解了建筑工地“用工荒”问题。由于施工现场湿作业大幅减少, 污染物排放量也明显减少了, 施工现场的用水和用电量也大幅下降, 节水率达60%~80%。

2 钢结构住宅的发展

(1) 国外钢结构住宅的发展。国外低层钢结构住宅是住宅产业化的主要形式。日本每年新建20万栋左右的低层住宅, 其中钢结构住宅约占70%以上。意大利BSAIS工业化建筑体系受力合理, 抗震性能好, 适用于1~8层的钢结构住宅, 在欧洲、非洲等国家得到了大量推广。瑞典轻钢结构住宅中预制构件达到95%。美国的多层民用住宅、别墅等基本采用轻钢结构, 钢结构住宅的占有率从20%发展到70%, 形成了比较完善的钢结构住宅体系。国外钢结构住宅体系技术成熟, 在模块化设计、标准化生产、装配式施工、节能、防火和抗震等方面都比较成熟, 相应配套的墙体、楼板和围护部件的生产也规范化、标准化。

(2) 国内钢结构住宅的发展现状。钢结构住宅在我国诞生很早, 1996年, 原冶金工业部和原建设部成立的用钢协调小组, 在“十五”国家建筑钢结构产业计划中, 提出了钢结构住宅的概念, 但后期发展缓慢。我国钢结构建筑用钢量占建筑用钢量10%, 钢结构建筑占全部建筑的比例不到5%, 而钢结构住宅占有率不足3%。目前钢结构建筑主要应用于体育馆、机场、仓库、厂房等大型建筑中, 与发达国家相比, 相差很远。

3 钢结构住宅的未来

(1) 国务院《关于进一步加强城市规划建设管理工作的若干意见》指出, 大力推广装配式建筑, 积极稳妥的推广钢结构建筑。国务院总理在《政府工作报告》中提出, 大力发展钢结构和装配式建筑。从“积极稳妥推广钢结构建筑”到“大力推广钢结构建筑”, 这一变化表明了中央高层的决心, 也对钢结构建筑的应用提出了新的要求。

(2) 多个省市出台了钢结构建筑发展的政策和指导意见。住房与城乡规划建设部已联合相关协会、学会和有实践工程经验的企业, 对便于推广、成熟可靠的钢结构技术体系进行整理, 编制通用的技术标准, 这为钢结构的发展提供了技术保障。特别是已经完成征求意见的《建筑产业现代化发展纲要》明确提出, 到2020年, 装配式建筑占新建建筑的20%以上, 到2025年, 装配式建筑占新建建筑的50%以上, 这预示着钢结构住宅将成为装配式建筑的“新主角”。

(3) 钢结构企业超过4000家, 部分企业已投入了大量精力研究钢结构技术体系, 也有企业研究钢结构住宅技术体系, 并建有实际工程。上海、北京、天津、苏州等城市都开展了钢结构住宅的试点、示范。据统计, 现有的钢结构住宅主要是政府投资性住宅项目 (如保障房、灾后重建房等) 和实验性项目, 而商业住宅则非常少。随着经济的发展, 人们对住宅的要求不仅能遮风挡雨, 而且对空间、质量、外观、科技等方面提出了更高的要求, 钢结构住宅的出现迎合了人们的需求。“十二五”期间, 我国钢产量增加过快, 出现严重的产能过剩。建造钢结构住宅, 在小城镇或农村, 推广多层钢结构住宅, 可有效地化解钢产能过剩问题, 对促进产业结构调整、加快新型城镇化建设具有重要的意义。在今年的“两会”政府工作报告中, 提出继续推动东、中、西、东北地区的协调发展, 在基础设施、产业布局、生态环境等方面国家将继续加大投入, 这将带动新型城镇化建设规模和水平的提高, 钢结构住宅的市场空间将持续扩大。

4 存在问题

(1) 设计标准化、部件标准化。钢结构住宅是未来住宅的主要形式, 但现阶段, 我国缺乏成熟、完善的技术体系, 设计人员参差不齐, 离标准化设计还有一定距离。配套部件 (外墙板、内墙板、楼板) 的生产缺乏标准、施工工艺规范及验收规范等, 质量难以保证, 因此, 应进一步加以研究。

(2) 耐火问题。钢结构的耐火性较差, 当温度达到800度, 钢材就开始融化, 强度急剧下降, 甚至可能没有强度, 因此, 有必要研究一种新的建筑体系。

(3) 成本过高。与传统建筑结构相比, 钢结构造价偏高, 要深化钢结构住宅建筑体系和结构体系的研究, 解决成本居高不下的难题。

参考文献

住宅楼主体结构施工技术分析 篇11

本建筑工程主要用于住宅，面积约135×94.5米，总建筑面积为45865.96平方米。设有一层地下室，地下室层高3.7m，面积为5197.9 m2。首层设置小部分商铺，层高7米，面积为323.28 m2，其余为住宅，分为11栋，十二层高，总高度为37.7m，其中90m2以下住宅套型面积为31619.17m2，90m2以上住宅套型面积为7849.32m2。该建筑工程的结构类型为框架剪力墙结构，工程设计等级分类为三级，建筑耐火等级为二级，地下室防水等级为Ⅰ级，天面防水等级为Ⅱ级，抗震设防烈度为7度，建筑物使用年限为50年。

2.施工流程

本工程共分4个区，其中1~3区设有一层地下室，地上由11座12层高的塔楼组成。待桩基检测完毕立即进行围蔽桩施工和土方的开挖，土方开挖采用机械开挖为主，集中“抢”下地下室工程，该工程工程量较大，承台与底板面同标高，承台使用砌砖作模板，但必须满足刚度和强度要求。

本工程每区主体都进行内部流水施工，由于工期较紧，主体工程将采用18厚的胶合板进行制作板模，梁模板采用木夹板，工程将用三层模板进行周转，支撑采用钢管早拆支撑的方法进行施工，主体砼采用泵送，其他材料用塔吊进行垂直水平运输，钢筋焊接将采用我公司较成熟的电渣压力焊进行，既为建设单位节约资金，又能顺利保证工程质量和工期。

主体以上工程安排应按短结构、精装修并突击外墙装修的原则进行。地下室完成后，主体结构应及时跟上，并尽可能的缩短结构工期。当主体结构完成后重点抓好外墙的装修，为在预期的时间内拆除排栅做好准备。在整个施工过程中在时间和空间上充分紧凑搭接，循环推进，严格交接班制度相互爱护成品，避免交叉污染。本工程施工总体顺序如图1所示。

3.基础工程施工技术

本工程采用300-400预制砼管桩，共计1010根，设计桩长26-36米左右，计划采用5台锤击桩机进行施打，预计每天完成55根，加上不可预计因素，大约16天可完成打桩工程。打完桩后安排5天时间进行试桩。

打桩时要求达到“双控”要求，如不能，则保证达到静压阻力值。对桩位进行复查，桩机就位时应对准桩位，保证垂直稳定具体方法是起吊桩后，使桩尖对准桩位，缓缓放下，准确插入土中，然后稳桩，用线坠双向校正，垂直度偏差不大于0.5%。在压桩过程中，每次回升夹具时要观察桩机水平是否符合。桩身倾斜率不得超过0.8%；

4.模板工程施工技术

（1）柱模板用组合钢模板。柱子的四面边长均按设计宽度由钢平模拼成，四角采用连接角模或阳角模，上下左右均用U型卡连接，柱子底部加小方盘定位，顶部与主梁、次梁连接处，根据设计图纸要求尺寸，另行制作顶模板，设三道支撑，长撑用钢支顶，短撑用木枋并对下竖枋支顶，下撑用木枋。

（2）本工程的梁模板采取15厚木胶合板。当梁截面高度大于700mm时，则在梁侧模板加穿梁螺栓进行加固；当梁底模板跨度大于4m时，对模板进行起拱，高度为梁跨度的2/1000；主次梁交接时，先主梁起拱，后次梁起拱。挑檐模板必须撑牢拉紧，防止向外倾覆，确保安全。梁支模体系采用Φ48×3.5普通钢管架满堂红脚手体系，见图2所示。支柱间距≤1200mm，采用钢管作大龙骨，50×100mm的木枋作小龙骨；模板安装时，先通线调节支柱高度，将大龙骨找平，然后架设小龙骨。进行合模前先清理干净并满刷脱模剂，木模板脱模剂采用水性脱模剂。

（3）柱拆模要掌握好柱卡或对拉螺栓的拆除时间，过早松脱会导致柱面变形或出现裂缝脱皮现象，过迟松脱会造成模板难拆和抽不出螺栓的情况。拆模后应及时修补柱面，及时清除粘结在模板表面上的水泥浆，重复使用前须涂刷模板隔离剂，涂刷时不得污染钢筋及混凝土施工缝。脱模剂采用甲基树脂、水溶性脱模剂均可，模板要经常检查有无过大变形及损坏并及时维修。模板施工过程中应注意预留洞口，避免日后打凿。柱支模要注意垂直控制和轴线控制，要派专人复核模板位置、尺寸是否准确，支顶是否牢固，浇注混凝土后再复核一次，发现问题立即修正，施工质量和安全是否保证，支模质量是关键。

5.钢筋工程施工技术

钢筋由现场加工成型，由人工负责绑扎。钢筋的绑扎顺序：柱钢筋绑扎→梁钢筋绑扎→板底钢筋绑扎→板支座处负筋绑扎。钢筋进场要有完整的试验报告、原材料合格证。钢筋搭接长度、搭接位置及现场焊接应符合设计要求，并遵守现行标准《钢筋混凝土结构工程施工及验收规范》中的有关规定。为保证钢筋保护层厚度，用预制砂浆块按不同部位的要求绑扎在主筋上，以确保工程质量。

（1）柱竖筋直径较大者采用电渣压力焊焊接，直径较小者采用绑扎搭接接头。接头应避开柱端箍筋加密区。搭接长度按照设计图纸和施工规范，接头相互错开35d。

（2）柱箍筋的接头应交错排列，垂直放置箍筋转角与竖向钢筋交叉点均应扎牢。

（3）柱节点加密箍筋采用以下工艺处理：在柱端箍筋加密区Ln范围内，取梁的高度将加密箍筋预先各扎2φ12竖筋，短竖筋上端加长3cm，下端增加长度为密箍的间距，并用电焊机将φ12短竖筋与箍筋的接触处全部点焊牢固，然后穿梁的纵筋。落梁筋前，将绑在竖筋上的扎线拆除掉。落梁筋时，套箍随同梁筋同时落入模板内，到此整个工艺结束。

（4）梁的纵向钢筋出现双层或多层排列时，两排钢筋之间应垫以直径φ25的短钢筋，如纵向钢筋直径大于φ25mm时，短钢筋与纵向钢筋相同直径、规格，必要时可用电焊将纵筋与短钢筋点焊连接，防止二层钢筋移位。

（5）次梁与主梁交叉处板的钢筋在上，次梁的钢筋在中层，主梁的钢筋在下，当有圈梁时主梁钢筋在上。

（6）框架梁节点处钢筋穿插十分稠密时应注意梁顶面主筋的净间距应留有30mm，以利浇筑混凝土。

（7）钢筋保护层定位。本框架梁柱的钢筋保护层采取水泥砂浆垫块以及塑料卡子进行控制，而对于框架柱、梁侧面的钢筋保护层则通过利用塑料卡子控制。所采用的砂浆垫块可以根据钢筋规格做成凹槽，使垫块和钢筋更好地联合在一起，充分地确保了钢筋的不偏移。

图3框架梁钢筋保护层塑料卡定位 图4墙筋塑料卡定位图5柱筋定位卡

（8）本工程的钢筋绑扎设置水平定位梯子筋和垂直定位梯子筋，而且对于楼板的施工缝筋同样采用梯子筋定位，柱箍筋定位则根据高度控制，以充分保证横平竖直，位置准确。图5给出了本工程框架柱钢筋定位采用的专用模具。

6.混凝土工程施工技术

先浇筑该层全部柱的混凝土。待每一层的楼面模板安装后，钢筋绑扎完毕，垫好保护层垫块，有关部门验收后逐段浇筑梁、板的混凝土。混凝土浇筑按下列原则进行：

（1）混凝土浇筑前应对模板浇水湿润，柱、板的清扫口应先清除杂物及积水后再封闭。

（2）浇筑混凝土时应分段分层进行，每层浇筑高度控制在500左右。

（3）使用插入式振动器应快插慢拔，插点要均匀排列逐点移动，按顺序进行，不得遗漏，做到均匀振实。

（4）浇筑混凝土应连续进行。如必须间隔，其间隔时间应尽量缩短，并应在前层混凝土初凝前，将后层混凝土浇筑完毕。

（5）浇筑混凝土时应派专人经常观察模板钢筋、预留孔洞、预埋件、插筋等有无位移变形或堵塞情况，发现问题应立即停止浇筑并在己浇筑的混凝土初凝之前修整完毕。

（6）柱浇筑前，或新浇筑混凝土与下层混凝土结合处，应在底面上均匀浇筑200mm厚与混凝土配合比相同的水泥砂浆。

（7）施工缝处必须待已浇筑的混凝土强度达到1.2MPa时，才允许继续浇筑。在施工缝继续浇筑混凝土前，混凝土表面必須凿毛，清除松动的石子和水泥浮浆，并用水冲净，清除积水后，先浇一层水泥浆或混凝土成分相同的水泥砂浆后继续浇筑混凝土。

（8）楼板浇筑的虚铺厚度应略大于板厚，用平板振动器垂直浇筑方向来回振捣。注意不断用移动标志来控制混凝土厚度。振捣完毕，应用刮尺抹平表面。

7.结语

本文结合某建筑工程主体工程施工实例，对该主体结构在技术上所采取的施工措施进行了详细探讨和总结，提出了一套质量上乘、工期合理的施工方案，可为类似工程主体结构施工提供参考借鉴。

参考文献：

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[3] 熊凯越．建筑工程主体结构施工质量控制探讨[J]．福建建筑，2009，21(09)：117～119.

钢结构住宅体系及性能研究 篇12

1 结构性能研究

钢结构住宅可采用的结构形式包括框架结构、框支结构、框架—核心筒体系、轻钢龙骨结构以及交错桁架体系等。其中框架结构传力明确、构造简单,在多层、小高层或高层中均可采用,是最基本的结构体系。本文从多层及小高层两个方面对钢结构框架体系进行讨论,通过大量的计算数据分析了梁柱截面变化对结构侧移的影响效果,以及结构最大侧移、层高、跨距与单位耗钢量之间的变化关系。在我国,钢结构住宅的主流及以后的发展方向是多层及小高层住宅,一般都属于平面板式结构,其长、宽及高度都符合一定的范围。根据这些建筑特点,本文首先确定多层及小高层结构的长度、宽度及楼高,其中多层结构长40 m,宽12 m,楼高取22 m;而小高层的长度为48 m,宽度14.4 m,楼高36 m。在此基础上通过改变层数和长度方向的跨数来实现结构跨距、层高的变化。同时在各种跨距、层高情况下又配合有梁柱截面的变化,共有1万余种组合。整个计算分析过程采用ANSYS-APDL语言编程完成,梁、柱用单元Beam188进行模拟,可设置截面,楼板用Shell63单元模拟。计算中考虑结构自重、楼面荷载及水平方向静荷载,其中水平荷载仅考虑横向,通过在结构各单元上施加水平加速度a=0.52 m/s2来模拟实现。

1)梁柱截面对结构侧移的影响效果。

本文在各种层高、跨距情况下分别连续变化梁柱截面的大小,然后计算出结构顶点位移也即结构最大侧移量。以此来考察梁柱截面对结构侧移的影响,并分析结构层高或跨距的变化对这种影响效果带来的改变。发现在多层及小高层结构中,梁、柱截面越大,跨距越小,在大跨距情况下梁柱截面变化对结构侧移的影响较小跨距情况下更为显著;而层高在一定范围变化时这种影响效果并没有大的波动,不占主要因素(见图1)。

2)侧移与单位耗钢量之间的关系。

随着梁柱截面的增大,结构侧移必然减小,同时用钢量也增大。为了研究侧移与用钢量之间的变化关系,本文绘制出多层及小高层结构的侧移—单位耗钢量曲线(见图2)。通过对各种层高、跨距情况下侧移—单位耗钢量曲线的分析比较,可得知无论是多层或小高层结构,侧移随单位耗钢量的增大而减小,当跨距较大时变化较为迅速,但当单位耗钢量达到40 kg/m2后,曲线趋于水平,此时再一味增大梁柱截面并不能有效地控制侧移。同时,层高的变化对侧移与单位耗钢量之间的关系影响不大。

3)跨距、层高与单位耗钢量的关系。

当梁柱截面偏小时,很可能引起结构的内力超限,造成构件破坏或失稳,同时也会导致结构变形过大,影响使用;而如果截面偏大的话,结构自重增加,耗钢量增大,也造成不必要的浪费。本文在各种跨距、层高情况下选取最为合理的梁柱截面,选取的原则为保证结构的各项内力均满足要求,同时控制最大层间位移角,避免截面过大,造成浪费。将这一合理的梁柱截面所对应的单位耗钢量与结构的跨距、层高联系起来,绘制出跨距—单位耗钢量曲线及层高—单位耗钢量曲线。由图3及图4可看到,单位耗钢量随跨距的增大而减小,当跨距达到5 m以后减小速度渐趋缓慢,到12 m或13 m左右时耗钢量达到最小,此后耗钢量开始随跨距的增大而上升。因此本文认为钢结构住宅建筑的跨距应控制在5 m～12 m。

图5为层高—单位耗钢量曲线,可看出层高越大单位耗钢量越大,当跨距较大时并不明显,而当跨距小于4 m时,变化逐渐显著起来。因此当跨距较大时,层高在一定范围内的改变对单位耗钢量不会带来大的影响。

2 算例分析

前面研究并了解了钢结构住宅框架结构的综合性能。在实际工程中特别是抗震烈度较高的地区,为控制结构在地震作用下的位移,提高抗震性能,会在框架结构的基础上设置抗侧力支撑或核心筒体等。因此,本文拟对多层及小高层钢结构住宅的框架、框支、框筒结构等进行算例分析,以比较各自的优缺点。

对于小高层钢结构住宅,本文对框架、框支、框筒三种方案进行了比较。整个计算采用PKPM系列STS+SATWE完成,考虑风荷载和地震荷载,基本风压0.35 kg/m2,抗震设防烈度8度;柱采用焊接箱形柱,梁为H型钢,支撑则用114×4的圆钢管。计算中楼板假定为刚性楼板,框架节点为刚接,框架梁与核心筒连接为铰接,柱脚刚接。最后的计算结果如表1所示。

从表1结果中可以看出,方案一的纯钢框架结构自重轻,周期长,地震作用小,但刚度较小,因而在水平荷载作用下的位移较大,最大层间位移角为1/378。而钢结构住宅的外墙及内隔墙普遍采用轻质材料,强度低,变形能力差,过大的结构变形很容易使其开裂。而框架—支撑结构(方案二)由于支撑的设置,横向的抗侧移刚度有了较大的提高,而用钢量只增加了1.43%,结构的自振周期从2.339 s减小到1.662 s,同时地震力增加了约50%。总的来看,框架—支撑结构仍然具有自重轻,延性好等特点,同时又保证了足够的侧向刚度。方案三的框筒结构侧向刚度很大,但同时自重增大了23.5%,且由于刚度的增加自振周期明显减小,结构承受的地震力达到前两方案的两倍左右。

总之,综合经济性、施工方便性、抗侧性能等多个方面来看,在高抗震烈度地区的小高层钢结构住宅中采用框架—支撑体系具备抗侧刚度较大,施工简便,用钢量少,经济合理等优点。相比于其他结构形式更为适宜。另外,通过对多层钢结构住宅的体系算例比较,本文认为在多层钢结构住宅中,由于建筑高度较低,纯钢框架结构在保证强度要求的同时能够提供足够的抗侧刚度,因此最为适宜。

3 结语

通过以上的分析研究,我们发现:1)钢结构住宅中,在框架结构的性能表现方面多层与小高层基本相同或相似。2)当钢结构住宅的跨距较大时,改变梁柱截面更能有效地控制侧移。3)当单位耗钢量达到40 kg/m2后,再一味增大梁柱截面并不能有效地控制侧移。4)本文认为钢结构住宅建筑的跨距应控制在5 m～12 m,此时层高在一定范围内的改变对单位耗钢量不会带来大的影响。5)在小高层钢结构住宅中采用框架—支撑体系最为适宜,而多层住宅应尽量采用框架结构。在我国,传统的住宅建筑一般都是采用小跨距、小空间的结构形式,这主要是由砖混结构、钢筋混凝土结构等的结构性能以及当时的住房条件所决定的。而参照以上结论,本文认为钢结构住宅采用大跨距、大空间的结构形式更为适宜。这样既能够充分发挥钢结构的性能优势,又能够实现室内无柱、户内无柱,很好地满足了住户对室内空间自由分配的需求。

摘要：针对钢结构住宅框架结构进行有限元建模,并在大型通用有限元分析软件ANSYS下运用APDL语言进行编程计算,分析了框架体系在不同梁柱截面、跨距和层高等因素下的性能表现,对于钢结构住宅的设计起到一定的借鉴作用。

关键词：侧移,单位耗钢量,ANSYS-APDL

参考文献

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