現在我國鋼結構住宅的發展已進入加速階段,有關產業政策、標準和規範相繼出臺,國內鋼產量充足,爲鋼結構住宅的發展提供了較好的開發環境、物質基礎和技術條件。下面是本站小編爲您整理的鋼結構住宅結構體系探究論文，希望能對您有所幫助。
摘要:本文首先研究國內外鋼結構住宅的 發展 現狀,介紹了鋼結構住宅的特點及其結構形式,對鋼結構住宅存在的技術問題進行了分析,並展望我國鋼結構住宅產業化的發展前景。
關鍵詞:鋼結構住宅;優點;結構體系;應用前景
改革開放以來,我國 經濟 持續快速發展,建築業也得到空前發展,逐步成爲國民經濟的支柱產業。鋼結構住宅作爲綠色環保的新型建築體系,隨着鋼產量的大幅度提高,以及新材料、新技術的不斷推出,鋼結構住宅產業正健康快速發展。
1、鋼結構住宅國內外的發展狀況
在許多 工業 發達國家如美國、日本、英國、澳大利亞,鋼結構建築的發展和應用已有幾十年的 歷史 。美國鋼結構住宅所佔建築總面積的比例從20世紀90年代的5%已經發展到現在的25%以上,日本及澳大利亞鋼結構建築佔全部建築的50%以上。
長期以來,我國因缺少鋼材而對建築鋼結構的應用加以限制。1996年我國鋼產量突破1億噸,2002年達到1.9億噸,2005年達到3.7億噸, 已經超過了美國、日本、俄羅斯、韓國四個國家鋼產量的總和。國家用鋼政策從20世紀50～60年代的限制用鋼,到70～80年代的節約用鋼,到二十一世紀已調整爲鼓勵用鋼,爲我國建築鋼結構的發展提供了極好的'條件。目前北京、天津、上海、山東萊蕪、安徽馬鞍山、廣州、深圳等地開展中低層和高層鋼結構試點工程,已經建成300～500萬平方米住宅。
2、鋼結構住宅的優點
鋼結構住宅是目前最具有發展潛力的環保節能型住宅,突破了 中國 “秦磚漢瓦”式的傳統建造模式,替代了傳統的紅磚及混凝土,完全使用工業化生產的建築材料,集衆多優點於一身,是二十一世紀人類居住環境的理想建築。
2.1 鋼結構的重量輕、強度高,抗震性能好。
鋼結構材料的強度高,塑性和韌性好,結構延性好。用鋼結構建造的住宅重量約爲鋼筋混凝土住宅的1/3～1/2。自重的減輕使得地震作用效果降低,一般自重減輕一半,相當於降低抗震設防烈度一度,地震作用可降低30%～40%。
2.2 工業化程度高,易於實現住宅產業化。
鋼結構住宅的設計藉助專業設計軟件,大大縮短設計週期,並實現設計的標準化。所有構件工廠化加工製造,精度高,易保證質量。容易實現機械化裝配,施工速度快,施工週期短,與傳統住宅相比工期縮短40%以上。
2.3 空間利用率高,能合理佈置功能區間。
由於鋼材輕質高強的特點,便於形成大柱距、大開間的開放式住宅,而傳統結構(如磚混結構、砼結構)由於材料性質限制了空間自由佈置,如果跨度、開間過大,就會造成板厚、樑高、柱大,出現“肥樑胖柱”現象,不但影響美觀,而且自重增大,增加造價。在空間使用率上,鋼結構住宅使用的鋼樑、鋼柱的截面積比傳統結構減小,所佔淨空面積也隨之減小,使得房間使用面積增大,與傳統結構相比可增加有效面積10%左右。
2.4 綠色環保,節能省地。
目前我國住宅體系多爲磚混結構,大量使用硅酸鹽水泥,在建築物解體後產生大量的建築垃圾,對環境造成極大破壞;砌體結構使用的實心粘土磚,浪費大量的土地資源。而鋼結構住宅所用材料主要是環保型可回收材料,在建築物拆除時,鋼材可以100%回收利用。
2.5 鋼結構住宅保溫隔熱隔音效果突出,造型美觀結構豐富。
大多采用新型輕質牆體圍護材料,不易黴變,不易蟲蛀,在保溫隔熱隔音性能方面比傳統住宅有明顯優勢。鋼結構材料輕質高強,結構設計時可以創造出 藝術 性較強的建築外形,以滿足住戶對不同建築風格的要求。
3、鋼結構住宅的結構體系
鋼結構住宅結構體系主要由承重結構體系、支撐體系、圍護結構體系和樓板結構體系組成。
3.1 鋼結構承重及支撐體系的組合型式有多種,應用於住宅的主要有鋼框架結構體系、鋼支撐框架體系、鋼框架-抗剪桁架結構體系、交錯桁架結構體系。
鋼框架體系結構簡單、受力明確、平面佈置靈活、結構剛度均勻、抗震性能好,屬典型的柔性結構體系,其側向剛度差;鋼支撐框架結構體系通常用槽鋼或角鋼在牆體平面內佈置垂直支撐體系,能夠有效抵抗水平荷載,提高側向剛度,減小層間位移。鋼結構住宅承重體系構件一般採用熱軋或高頻焊接H型鋼,熱軋或焊接工字鋼、方鋼管、圓鋼管或冷彎薄壁型鋼。
3.2 圍護結構體系約佔鋼結構住宅總造價的30%,爲減輕結構自重,滿足建築節能要求,圍護牆體大多采用輕質材料。