鋼結構住宅的優勢

2022-04-04 01:51:50 字數 3732 閱讀 8136

簡介: 鋼結構是以鋼材為材料做成受力構件的結構。鋼結構住宅依其自重輕,基礎造價低,適用於軟弱地基,安裝容易,施工快,周期短,投資**快,施工汙染環境少,抗震效能好等綜合優勢而受到各方的重視。

關鍵字:鋼結構住宅

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鋼結構是以鋼材為材料做成受力構件的結構。鋼結構住宅依其自重輕,基礎造價低,適用於軟弱地基,安裝容易,施工快,周期短,投資**快,施工汙染環境少,抗震效能好等綜合優勢而受到各方的重視。

2023年,我國鋼產量達1億噸,2023年投產的軋制h型鋼系列,有關規範標準配套出台,給鋼結構創造了良好的物質技術基礎。國外鋼結構在建築中應用已經非常廣泛,普遍興建的高樓大廈,大型公共建築――體育場、館,劇場等等,其承重骨架基本上都是採用鋼結構為主。在我國,2023年建成的深圳地王大廈高度325公尺,是國內第一幢超高層鋼結構大廈,2023年建成的大連遠洋大廈,系鋼結構高層建築(高度201公尺,51層),從設計、製造、安裝以及鋼材**,全部由我國自己完成,這標誌著我國高層建築鋼結構完全國產化已經起步。

同樣,鋼結構在住宅中也將廣泛應用。

鋼結構與其它結構――磚混結構、砼結構相比,在使用功能、設計、施工,以及綜合經濟方面都具有優勢,在住宅建築中應用鋼結構的優勢主要體現在以下幾個方面:

一、能合理布置功能區間

利用鋼材強度高的特點,設計可採用大開間布置,使建築平面能夠合理分隔,靈活方便,創造開放式住宅。而傳統結構(磚混結構、砼結構)由於材料性質限制了空間布置的自由,以往開間一般常在3.2公尺、3.

4公尺、3.6公尺,如果過大,就會造成板厚、樑高、柱大,出現'肥梁胖柱'現象,不但影響美觀,而且自重增大,增加造價,購房者在二次裝飾時,經常由於自行改變牆體位置,增加隱患。

二、自重輕、抗震效能好

相同建築面積的建築樓層,鋼結構自重輕,根據比較,六層輕鋼結構住宅的重量,僅相當於四層磚混結構住宅的重量。而且鋼材具有延性,能比較好的消耗**帶來的能量,所以抗震效能好,結構安全度高。

三、施工方便、工期短

鋼結構構件,可以實行工廠化生產,現場安裝。由於現場作業量小,對周圍環境汙染少,同時,施工機械化程度高,加快了施工速度。根據統計,同樣面積建築物,鋼結構比砼結構工期,可縮短三分之一,而且可節省支模材料。

四、綜合造價低

由於自重輕,基礎費用降低,總體用料減少,直接成本降低,建設工期短,間接費又可減少,所以綜合造價低。

五、符合住宅產業化和可持續發展的要求

鋼結構適宜工廠大批量生產,工業化程度高,並且能將節能、防水、隔熱、門窗等先進成品集合於一體,成套應用,將設計、生產、施工一體化,提高住宅產業化的水平。

綜上所述,鋼結構是適合創新的住宅結構體系。鋼結構可隨著人們審美觀的不同,使用功能要求的不同,設計各種造型、尺度、空間的新型房型。生產廠家能高精度、高質量、高速度完成,使建築物達到既美觀又經濟的效果。

隨著高科技的發展,人們的觀念與生活方式也將不斷更新與變化,對住宅總體質量的要求也將不斷提高,為此,住宅設計必然需要考慮與這些不斷變化的因素相協調、相適應,從而出現彈性設計的新天地。而鋼結構又是最適合住宅彈性設計的結構體系。

以下舉例來介紹鋼結構住宅建築。

廣州遠洋公寓大廈是遠洋賓館新建的一棟兼汽車庫、辦公公寓為一體的高層建築。地上30層,地下3層,建築面積20000m2,總高度為103m,標準層層高3.20m,地上1~10層為可以停放200輛汽車的立體汽車庫,11層以上為公寓,頂部有餐飲及娛樂設施。

建築外形與二十年前建造的遠洋賓館互相呼應成為一體。

由於遠洋公寓大廈建地窄小,地處交通要道,混凝土結構施工很不方便。同時,為了提高建築面積的使用率,增強抗震效能,加快建造週期,由開始的混凝土結構方案改為鋼框架——鋼筋混凝土剪力牆方案。按照這個方案已於2023年底封頂,成為廣州市第一棟高層鋼結構,也是國內迄今最高的鋼結構住宅建築。

結構方案的選取

1. 鋼框架——鋼筋混凝土剪力牆混合結構

由於原來是鋼筋混凝土結構,保留了鋼筋混凝土剪力牆,這種結構形式的優點是較全鋼結構造價低,樓電梯的牆既是承載又是分割牆;缺點是施工複雜,尤其是由於本工程的建築平面特點混凝土牆不能先於鋼結構施工,影響鋼結構的進度。在原混凝土結構的結構布局條件下,利用鋼結構大柱網的特點,將1、3、4軸上的四排柱改為三排柱,1/4軸上僅保留g軸上乙個柱,減少了柱子,減小了柱截面,發揮了鋼結構的優勢,為租售樓創造了有利的條件。

2.鋼框架——支撐體系的純鋼結構方案

這個方案也可以較好地滿足建築平面的要求。結構優點是自重輕、**作用小、減小了鋼——混凝土剪力牆結構平面的剛度偏心影響,有較好的延性。缺點是較鋼——混凝土混合結構造價高。

經過竣工後的實際比較,為了使鋼——混凝土混合結構施工合理,採用本文第三節方案後,實際用鋼量與純鋼結構已相差很少。

鋼骨混凝土剪力牆的採用:

1. 為什麼本工程中採用鋼骨混凝土剪力牆:

1) 合理的施工流水作業,加快工期。本工程建築平面中剪力牆未形成獨立的筒形結構,不可能先行施工,國內很多鋼——混凝土混合結構是筒中筒結構,筒體可以先於鋼結構6~10層澆注混凝土牆體,而後安裝鋼結構。如果本工程採用一般混凝土剪力牆,鋼結構與牆各層需同步施工,必然影響鋼結構的進度,失去了鋼結構快的優勢。

因此,本工程在混凝土剪力牆中設定鋼柱梁及斜撐,組成臨時穩定的結構,與鋼框架同時安裝形成整體框架——支撐結構,安裝之後逐層澆注鋼筋混凝土牆。這樣安裝鋼結構與混凝土作業分別進行,相互沒有影響。

2) 鋼——混凝土混合結構在施工中由於鋼梁的安裝誤差與混凝土牆的施工誤差相差近十倍,由於混凝土牆的偏斜經常發生鋼梁很難就位的情況。在本工程中於牆內設定鋼骨後,與鋼梁連線的預埋件和牆內鋼骨柱相連,可以控制鋼結構誤差之內使鋼梁準確的就位,不會再發生鋼梁難安裝的問題。

3)本工程十層以下為停車庫,由於需滿足200輛車位,面積很緊張,按照車輛布局要求,1軸剪力牆不可能上下貫通,需結構作區域性轉換,上部牆內的鋼骨在下部形成鋼骨混凝土柱作為支承構件之一,較好的滿足上下轉換結構的要求。

4)鋼骨的設定使鋼骨混凝土剪力牆提高了承載能力及延性。增加鋼骨柱可以減小混凝土截面及豎向鋼筋,提高牆體抗壓彎的承載能力。

2.鋼骨混凝土剪力牆的構造及施工:

鋼骨設定於牆端及轉角處,在外置鋼框架梁處挑出鋼牛腿並連線預埋件,上邊再焊接連線板與鋼框架梁腹板用高強度螺栓相連。

由於牆內鋼骨柱及梁較小,作為臨時支撐結構,在該狀態下按6層鋼框架——支撐結構承受風及常規荷載計算,可以滿足側向位移限值要求。因此,在施工時要求安裝鋼結構與澆注灌混凝土相差不得超過6層。

實踐證明,在施工中設鋼骨混凝土牆做法達到了預期效果。

小議 1.一般高層建築結構,結構計算分析方面設有明顯的特點。由於建築平面決定,剪力牆較強,因此基本上是由剪力牆承受水平力。結構的變形效能有明顯的剪力牆結構特點。

鋼框架主要承受垂直荷載。不起擔負第二道防線的作用。因此,設計中保證剪力牆的較好抗震效能是非常重要。

2.建築高寬比為6,正好為限值,層面積較小,剪力牆偏心,平面及豎向的形狀對抗震不利,如果採用純鋼結構的鋼框架——支撐體系對加強抗震效能更為有利。

3.本工程相對於結構計算分析來說,結構的構造、連線節點、焊接質量及材料的選取更為重要。是保證結構安全、施工質量進度的重要環節。本工程在設計中對這些方面給予了充分的重視,均採取了相應的措施。

4.鋼框架部分採用大柱網,構件數量較少,標準層僅有9根柱。對於窄小的施工現場,減少構件吊次可以提高安裝效率。

5. 鋼——混凝土混合結構中使用鋼骨混凝土剪力牆或是在混凝土牆中放構造鋼骨。對鋼——混凝土混合結構的施工,提高承載能力,加強延性都是有利的。

北京第乙個鋼結構住宅工程——金宸公寓b座和c座,將於年底在金融街亮相。  這兩棟樓建築面積5.2萬平方公尺,為12層板式住宅,被建設部確定為住宅鋼結構體系示範工程。

它的主體框架是用h型鋼支撐起來的,現場採用機械化拼裝。除了結構採用鋼體系外,它的隔牆板等也使用了新型環保建材,保溫材料也是最好的,完全能達到國家規定的保溫標準。

六問鋼結構住宅

邁特建築鋼結構住宅別墅系統 一 鋼結構別墅樓面構造 鋼結構別墅樓面由冷彎薄壁型鋼架或組合梁 樓面osb結構板,支撐 連線件等組成。所用的材料是定向刨花板,水泥纖維板,以及膠合板。在這些輕質樓面上每平方公尺可承受316 365公斤的荷載。樓面結構體系重量僅為國內傳統的混凝土樓板體系的四分之一到六分之一...

鋼結構住宅未來住宅發展趨勢

第三,鋼結構住宅在施工方面優勢突出。現澆砼需要連續施工,在我國北方地區受到施工季節的影響。鋼結構的大部分構件在工廠生產,運往現場通過焊接或螺栓進行整體組裝,可全天候作業。施工現場作業量小,減少了施工臨時用地,與傳統建築材料相比,對周圍環境汙染小,提高了施工的機械化水平。由於鋼結構施工時可以節省支模 ...

鋼結構住宅發展現狀的評述

提要 鋼結構住宅是十五期間我國將要重點推廣的專案,其具有強度高 結構尺寸小 自重輕 施工速度快 抗震效能好及工業化程度高的特點。本文對國內外主要的鋼結構住宅結構形式進行了回顧和總結,對各種結構體系進行了評述,並對鋼結構住宅設計中存在的主要問題提出了建議。關鍵詞 鋼結構住宅結構體系 一。概述 改革開放...