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浅谈钢结构住宅的推进

 GXF360 2017-08-10


罗艳梅

广东南方职业学院 广东江门 529000

摘 要:钢结构住宅是以钢结构体系作为主要受力的建筑,钢结构高层建筑相比较钢筋混凝土等结构的住宅建筑而言,材料、施工、造价、环保等各方面优点突出,成为“绿色低碳、百年建筑”的重要代表,也满足高能、高效产业化的发展要求。

关键词:钢结构;住宅;推进

钢结构是由钢制材料组成的结构,它的结构主要由型钢和钢板等制成的钢梁、钢柱、钢桁架等构件组成,与钢筋混凝土结构的区别在于每个构件或部件之间通常采用焊缝、螺栓或铆钉进行连接。

钢筋混凝土框架结构以钢筋混凝土梁、板、柱作为承重结构,其墙体不承重,只作为围护和分隔的作用;此结构多以现浇整体式、装配式的形式进行施工。钢结构住宅是指以钢作为建筑承重梁柱的住宅建筑,以装配式施工为主,安装快速方便,但需要考虑装配式构件的成品、半成品的质量问题。

1 钢结构住宅的发展进程

从与中国隔洋相望的美国的钢结构住宅情形中清楚的了解到,目前美国工业化住宅市场中,主要以工厂预制住宅为主,其低层住宅中,钢结构住宅所占比例从90年代的5%已经发展到当今25%以上,而且它的钢结构住宅应用技术日趋成熟、完善。

日本是个处于多震带的国家,因此其房屋的防震在建筑结构、构造等方面要求更为严格,而日本钢结构建筑的历史有100多年,且近几年的建筑物施工面积中的钢结构所占比例从1965年起逐年增加,至目前约占50%左右。由此可见钢结构住宅建筑的防震性能较好,而低层建筑采用钢结构已是十分普遍的应用。

2 钢结构住宅的优点

第一,自重轻。钢筋混凝土结构住宅在建筑发展的历史进程中使用钢筋混凝土、砖等材料可以确定其稳定性,同时可知其自重较大;钢结构住宅的主要使用材料为钢材,其自重较轻且能保证稳定性。一般情况下,采用钢结构建造的住宅重量是钢筋混凝土住宅的二分之一左右;根据比较分析,相同建筑面积的建筑楼层,六层轻钢结构住宅的重量,仅仅相当于四层砖混结构住宅的重量。由于自重较轻,所以在施工过程中可以减少运输和吊装安装的费用。

第二,结构占有面积小,使用面积增大,空间利用率提高。以目前的土地使用及经济发展来看,高层建筑已司空见惯,与同类钢筋混凝土等结构相比较,高层建筑使用钢结构可以节约结构占有面积,从而增加具体的建筑使用面积。

第三,容易回收熔炉改造,再次使用,绿色环保。由于钢结构住宅的主要材料为钢材,所以钢结构施工过程中产生的废弃物对环境的污染教少,且能够回收利用,提高资源的利用率,环保施工。

第四,抗震性能比较优越,具有一定的坚韧性。钢梁、钢柱等构件组成的柔性框架可抵抗8度以上地震。

第五,施工安装容易,工期较短,降低成本,且投资回收较快。由于钢结构住宅使用装配式安装施工,所以钢结构构件基本在工厂已完成生产,进入现场之后一般只需进行安装。安装施工所需要构件大部分属于预制构件,因此,在同等条件下钢结构比钢筋混凝土等结构施工所需的工期短。

3 钢结构施工问题的解决

钢结构住宅在施工过程中容易出现各种影响使用的施工问题,以下就钢结构连接常出现的一些问题进行简要概述并提出相应的解决措施。

第一,构件的生产制作问题。 钢结构住宅屋架主要为钢桁架,此构件在生产过程中如果控制不好容易发生焊接变形,使构件弯曲或扭曲,影响屋架的结构稳定性。

第二,柱脚容易出现安装问题 。在进行钢结构的安装工作时,容易出现部分工件位置排放错误、标高不正确、对丝扣的保护不到位等错误,进而导致钢柱底板螺栓孔位不对应,丝扣不能正常使用等问题,使预埋件(锚栓)出现安装问题。

为了能够更好地解决这一问题,钢结构施工方应当积极与土建施工方取得联系,协作完成钢结构预埋件环节的施工,并且及时对相关尺寸、工件位置等信息进行二次确认,完善紧固工作,之后再进行混凝土的浇捣。

框架柱柱脚底板水平度较差,锚栓不垂直,基础施工后预埋锚栓水平误差偏大,柱子安装后左右偏差,不在一条直线位置上,给钢柱安装带来误差,结构受力容易受到影响,不符合施工验收规范要求。

为解决锚栓不垂直可以采取的措施是用出钢筋或者角钢固定锚栓,将底板用下部调整螺栓调平,再用无收缩砂浆二次灌浆填实。

钢结构柱脚锚栓不容易拧紧,应焊接锚杆与螺帽,垫板与底板焊接,并且涂刷防火涂料进行防火隔热处理。

第三,构件的变形问题。构件在待运时,由于支垫点不合理,如上下的垫木不垂直或堆放场地发生沉陷,使构件产生死弯或缓变形,在运输过程中因碰撞而产生变形导致死弯,这些变形都会导致构件无法进行安装。构件的变形在运输过程中受到外力的影响造成的变形,可以通过合理配置支撑垫点、机械工具等手段进行调整,减少构件的变形。

随着日益快速发展的社会步伐,对于钢结构的使用需求将越来越广泛,高层建筑对钢结构的需求也越来越多。以钢结构体系为主受力结构,以轻质建材为围护体系的钢结构高层住宅建筑,其抗震性能好、工业化程度高、可循环利用等优点会成为“绿色低碳、百年建筑”的重要代表。

技术创新是我国企业发展必不可少的,钢结构住宅及其配套建材集成体系的创新研发,是扶持传统建筑企业向钢结构建筑及配套产业转型,培育一批钢结构建筑设计、生产、安装骨干企业的推动力量,也是促进社会经济的强劲推力。住宅产业化是我国住宅业发展的必由之路,而钢结构住宅易于实现工业化生产,与之相配套的材料可以采用节能、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。

钢结构住宅的土建造价要比钢筋混凝土结构住宅高10%~20%左右,但钢结构住宅相比较混凝土结构在基础造价上可节约30%,并且钢结构住宅的得房率较高,比混凝土结构住宅高7%~10%,且施工工期短,特别是随着建筑层数的增加,钢结构住宅的优越性更明显,综合各种因素而言,钢结构住宅具有较好的经济效益,钢结构住宅的推进是必然的发展之路。

参考文献:

[1]周忠心.工业化装配式多高层钢结构住宅产业化关键问题和发展趋势.工程技术,2016(9).

[2]李修德.钢结构在住宅应用中存在的问题及对策.装饰装修天地,2016(3).

DOI:10.19392/j.cnki.1671-7341.201713084

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