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摘要:本文所称轻钢结构住宅主要是指以镀锌轻钢龙骨为结构件建造的住宅,这种结构在国外多为一、二层的独户式小住宅,也有用其建造六层以下集合式住宅的。由于其明显区别于采用H型钢等厚壁钢材(因表面涂有防锈漆,俗称"红钢")的结构,因而称为轻钢结构。
关键词:钢结构;钢结构住宅;发展前景
中图分类号:TU391文献标识码: A
(一)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。
(二) 钢结构建筑及钢结构住宅发展现状
改革开放以来,我国的钢产量有了很大的提高,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%。
我国钢结构住宅起步晚,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。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平方米,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。
(三)鋼结构住宅相比传统结构形式住宅的优势分析
(1)钢结构住宅结构上的优势
1、能合理布置功能区间
利用钢材强度高的特点,设计可采用大开间布置,使建筑平面能够合理分隔,灵活方便,创造开放式住宅。而传统结构(砖混结构、砼结构)由于材料性质限制了空间布置的自由,如果开间过大,就会造成板厚、梁高、柱大,出现“肥梁胖柱”现象,不但影响美观,而且自重增大,增加造价,购房者在二次装饰时,经常由于自行改变墙体位置,增加隐患。
2、钢结构住宅空间利用率高
在空间使用率上,钢结构的断面小,与钢筋混凝土结构相比可增加建筑有效面积8%左右。在建筑风格上,钢结构建筑也更显灵活丰富,户内空间可多方案分割,可以满足不同用户的需求。
3、自重轻、抗震性能好
相同建筑面积的建筑楼层,钢结构自重轻,根据比较,六层轻钢结构住宅的重量,仅相当于四层砖混结构住宅的重量。而且钢材具有延性,能比较好的消耗地震带来的能量,所以抗震性能好,结构安全度高。
(2)钢结构住宅经济性优势
1、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。由于现场作业量小,对周围环境污染少,同时,施工机械化程度高,加快了施工速度。
2、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。
3、符合住宅产业化和可持续发展的要求
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。
(四)钢结构住宅发展阻力(颈瓶)分析
(1)社会认可度
钢结构住宅的发展面临的首要问题是整个社会对这种新住宅体系的接受需要一个过程。中国的消费者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。
(2)专业技术人才缺乏
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少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。
(3)工程造价问题
目前轻钢结构住宅在我国大陆的报价大约是同条件传统混凝土结构住宅的1.5倍左右,国内消费者近期还难以接受。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。
(4)缺乏有针对性的钢结构住宅规范及相应标准
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。
(5)钢结构住宅本身缺陷
钢结构防火能力差。经过防火处理的钢结构的耐火时间也只有2~3个小时,远远逊色于砖石和钢筋混凝土等耐火性能好的建筑材料。
(五)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3600万吨的发展空间。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350万吨至400万吨;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。
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。
轻钢结构住宅建设在我国才刚刚涉入,我国现在是一个产钢大国,年产量3亿多吨,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。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。
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。
参考文献:《建筑设计防火规范》GB 50016-2006
《住宅设计规范》GB 50096-2011
关键词:钢结构;钢结构住宅;发展前景
中图分类号:TU391文献标识码: A
(一)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。
(二) 钢结构建筑及钢结构住宅发展现状
改革开放以来,我国的钢产量有了很大的提高,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%。
我国钢结构住宅起步晚,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。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平方米,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。
(三)鋼结构住宅相比传统结构形式住宅的优势分析
(1)钢结构住宅结构上的优势
1、能合理布置功能区间
利用钢材强度高的特点,设计可采用大开间布置,使建筑平面能够合理分隔,灵活方便,创造开放式住宅。而传统结构(砖混结构、砼结构)由于材料性质限制了空间布置的自由,如果开间过大,就会造成板厚、梁高、柱大,出现“肥梁胖柱”现象,不但影响美观,而且自重增大,增加造价,购房者在二次装饰时,经常由于自行改变墙体位置,增加隐患。
2、钢结构住宅空间利用率高
在空间使用率上,钢结构的断面小,与钢筋混凝土结构相比可增加建筑有效面积8%左右。在建筑风格上,钢结构建筑也更显灵活丰富,户内空间可多方案分割,可以满足不同用户的需求。
3、自重轻、抗震性能好
相同建筑面积的建筑楼层,钢结构自重轻,根据比较,六层轻钢结构住宅的重量,仅相当于四层砖混结构住宅的重量。而且钢材具有延性,能比较好的消耗地震带来的能量,所以抗震性能好,结构安全度高。
(2)钢结构住宅经济性优势
1、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。由于现场作业量小,对周围环境污染少,同时,施工机械化程度高,加快了施工速度。
2、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。
3、符合住宅产业化和可持续发展的要求
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。
(四)钢结构住宅发展阻力(颈瓶)分析
(1)社会认可度
钢结构住宅的发展面临的首要问题是整个社会对这种新住宅体系的接受需要一个过程。中国的消费者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。
(2)专业技术人才缺乏
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少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。
(3)工程造价问题
目前轻钢结构住宅在我国大陆的报价大约是同条件传统混凝土结构住宅的1.5倍左右,国内消费者近期还难以接受。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。
(4)缺乏有针对性的钢结构住宅规范及相应标准
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。
(5)钢结构住宅本身缺陷
钢结构防火能力差。经过防火处理的钢结构的耐火时间也只有2~3个小时,远远逊色于砖石和钢筋混凝土等耐火性能好的建筑材料。
(五)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3600万吨的发展空间。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350万吨至400万吨;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。
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。
轻钢结构住宅建设在我国才刚刚涉入,我国现在是一个产钢大国,年产量3亿多吨,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。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。
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。
参考文献:《建筑设计防火规范》GB 50016-2006
《住宅设计规范》GB 50096-2011