摘要：簡述了我國住宅產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展現(xiàn)狀，以及鋼結(jié)構(gòu)在住宅中在我國應(yīng)用中存在的差距和需要解決的問題，討論了當(dāng)前常用的住宅鋼結(jié)構(gòu)體系。

　　關(guān)鍵詞：住宅鋼結(jié)構(gòu),產(chǎn)業(yè)化,推廣

　　0引言

　　鋼結(jié)構(gòu)住宅在發(fā)達(dá)國家己經(jīng)有數(shù)十年的歷史了，因為其擁有優(yōu)秀的抗震性、可變性強的空間劃分和節(jié)能環(huán)保等優(yōu)點，發(fā)展十分迅速。鋼結(jié)構(gòu)住宅有在施工中工廠化加工比重大、工地作業(yè)比例較少、廢舊鋼材可以收利用等優(yōu)勢：還有施工速度快、噪聲和粉塵等污染較少，順應(yīng)當(dāng)今我國的可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，以上特點都是其他建筑結(jié)構(gòu)的住宅不能比擬的。新世紀(jì)鋼結(jié)構(gòu)住宅已經(jīng)被我國國家建設(shè)部列為重點建設(shè)推廣項目，各地的鋼結(jié)構(gòu)住宅社區(qū)試點工程大量涌現(xiàn)。但是從很多方面上來看，目前中國的鋼結(jié)構(gòu)住宅設(shè)計、生產(chǎn)與安裝過程、還有后期保養(yǎng)維護(hù)方面都與發(fā)達(dá)國家有一定的差距。負(fù)責(zé)設(shè)計工作的設(shè)計院、高等院校，還有負(fù)責(zé)下游生產(chǎn)的鋼結(jié)構(gòu)安裝施工企業(yè)，都沒達(dá)到國際通用標(biāo)準(zhǔn)的要求。作為一個國內(nèi)嶄新的產(chǎn)業(yè)，需要從技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)等進(jìn)行全面的規(guī)范與發(fā)展。

　　1鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展現(xiàn)狀

　　目前我國社會主義市場經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，建筑行業(yè)增長值占GDP的比重2006年達(dá)到5%，建筑行業(yè)以及成為我國經(jīng)濟(jì)體系的支柱產(chǎn)業(yè)。預(yù)計市年之內(nèi)新建住宅面積將達(dá)到56億平方米，每年新建住宅面積都在6以平方米以上。我國城市化進(jìn)程不斷加速，鄉(xiāng)鎮(zhèn)發(fā)展與害后重建都有大量住宅需求。如果每年預(yù)計竣工面積5. 6億平方米住宅建筑中1%~5%建造鋼結(jié)構(gòu)住宅，每年鋼結(jié)構(gòu)住宅的建筑面積將達(dá)到560~2 900萬平方米，鋼材的年需求量在29萬~50萬噸。

　　鋼材供應(yīng)方面，2007年粗鋼產(chǎn)量41875萬噸，總體上我國鋼材消耗是日本，美國與俄羅斯的總和。2007年中國鋼材市場供銷活躍，建筑類鋼材數(shù)量，品種和品質(zhì)基本可以達(dá)到鋼結(jié)構(gòu)住宅建筑的需求。我國加入WTO只有，建筑用鋼材品種更加豐富，價格趨于合理。品種結(jié)構(gòu)多樣化，廠家加大了新產(chǎn)品研發(fā)的力度。同時大批生產(chǎn)建筑類鋼材的鋼鐵工業(yè)項目正在加速建設(shè)，為鋼結(jié)構(gòu)住宅提供了大批量多規(guī)格的鋼材。

　　政策方面我國加強了對鋼結(jié)構(gòu)住宅的支持，給出了相關(guān)優(yōu)惠政策，同時有關(guān)部門組織制定了建筑鋼結(jié)構(gòu)的鋼材，設(shè)計。施工等方面的國家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)60余本，有關(guān)學(xué)會也編寫了很多技術(shù)規(guī)程作為補充，這些文件從標(biāo)準(zhǔn)上促進(jìn)和規(guī)范了鋼結(jié)構(gòu)住宅的發(fā)展，在保證工程的施工安全與成本削減上起到了重要作用[1]。

　　2 鋼結(jié)構(gòu)住宅的優(yōu)勢

　　2.1性價比方面

　　一些以為鋼結(jié)構(gòu)建筑的造價會大大高于傳統(tǒng)磚混結(jié)構(gòu)和鋼混結(jié)構(gòu)，但是事實上鋼結(jié)構(gòu)建筑與磚混結(jié)構(gòu)相比，造價上差異并不大。由于選用了輕型頂和墻壁結(jié)構(gòu)，使得支撐鋼結(jié)構(gòu)的材料強度較高，從而相比之下用料較省同時體型較小，自重較較輕。結(jié)構(gòu)重量較小就減少了運輸與裝卸的費用，同時基礎(chǔ)負(fù)載降低,總體上使基礎(chǔ)造價下降。時間方面，鋼結(jié)構(gòu)施工周期相對傳統(tǒng)建筑減小了將近一半，甚至有些標(biāo)準(zhǔn)化住宅體系，能實現(xiàn)訂貨后很短時間開始制造，從而很大程度上縮短了施工周期和資金周轉(zhuǎn)周期。從而變相就降了施工花費。體積方面，由于鋼結(jié)構(gòu)墻體的厚度相對小，管線得以埋設(shè)在墻體和樓板之中而不顯露，建筑內(nèi)部可利用面積大大增加，平均增加10%以上。以上可見，對于相同建筑面積的磚混結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)住宅造價進(jìn)行對比造價差異并不很大。

　　2.2施工周期與安全方面

　　鋼結(jié)構(gòu)除了基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)之外，其他構(gòu)件全部可以實現(xiàn)工廠標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)，建筑質(zhì)量相對有保證，專業(yè)化程度較高，施工速度很快，施工周期是傳統(tǒng)建筑的一半;由于各部件是運抵現(xiàn)場后組裝，施工現(xiàn)場以干作業(yè)為主要方式，濕作業(yè)較少，噪聲與粉塵還有建筑垃圾想多較少，施工作業(yè)受天氣及季節(jié)影響較少,同時可以實現(xiàn)工廠制作與工地安裝同時進(jìn)行。

　　2.3清潔環(huán)保與可持續(xù)發(fā)展性

　　鋼結(jié)構(gòu)過程施工現(xiàn)場作業(yè)文明程度較高，對周圍環(huán)境造成的建筑污染較小，同時可以防止發(fā)生的建筑冬季施工中水泥加入防凍劑形成的污染，而且建筑鋼結(jié)構(gòu)部分可以實現(xiàn)全部的回收利用，其余配套原材料也可以大部分回收，適合當(dāng)今建筑理論中環(huán)保與可持續(xù)發(fā)展的價值趨向。因為鋼結(jié)構(gòu)施工工藝簡單，住宅構(gòu)建完成后的修繕維護(hù)比較磚木結(jié)構(gòu)要簡單得多。另外一個近期重點討論的問題是鋼結(jié)構(gòu)的隔熱能力，甚至有人以為鋼結(jié)構(gòu)房屋是不適合居住的。事實上鋼結(jié)構(gòu)房屋采取的結(jié)構(gòu)體系和周邊圍護(hù)材料，讓輕鋼住宅在隔音、隔熱等方面的性能都比傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)住宅優(yōu)秀很多。居住安全性方面，鋼結(jié)構(gòu)住宅的抗震能力是常見房屋結(jié)構(gòu)中名列前茅，這個特點使得其適合在沿海地區(qū)和地震多發(fā)地區(qū)推廣。鋼結(jié)構(gòu)建筑建成后的裝修過程也是業(yè)主關(guān)心的問題，手工專修使得鋼結(jié)構(gòu)住宅的優(yōu)勢難以得到發(fā)揮，工業(yè)化生產(chǎn)的建筑主體與不規(guī)范的手工裝修匹配度很低，例如鋼結(jié)構(gòu)住宅的隔墻通常選用輕質(zhì)工業(yè)化生產(chǎn)的整體構(gòu)件，使得手工裝修難以實現(xiàn)。工廠化專業(yè)化裝修為鋼結(jié)構(gòu)住宅的推廣提供良好的配套技術(shù)支持，工廠化生產(chǎn)的裝修構(gòu)件淘汰了從多數(shù)手工裝修的過程，各類輕型墻體都得以直接與裝飾部件結(jié)合緊密，使用壽命得以延長，這樣就較好地解決了鋼結(jié)構(gòu)住宅的室內(nèi)精細(xì)裝修的工藝可行性矛盾。工廠化的裝修和鋼結(jié)構(gòu)住宅的設(shè)計生產(chǎn)趨于一體化是發(fā)展的必然。

　　中國住宅鋼結(jié)構(gòu)市場前景十分廣闊。預(yù)計到2013年全國范圍內(nèi)每年竣工的城鄉(xiāng)住宅建筑面積會達(dá)到5億多平方米，其中的20%是鋼結(jié)構(gòu)住宅，建筑面積可以達(dá)到1億平方米，住宅鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展的同時，有效的推動了鋼鐵冶煉業(yè)、裝配行業(yè)等相關(guān)行業(yè)的規(guī)模，這對我國建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展意義重大[2] 。

　　但目前我國住宅鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展比較國際水平仍然差距明顯，需要建設(shè)主管部門宏觀導(dǎo)向的支持，同時參與鋼結(jié)構(gòu)制造的設(shè)計、施工等工程師與技術(shù)人員的業(yè)務(wù)能力也有待提高。在重視住宅鋼結(jié)構(gòu)推廣的基礎(chǔ)上、還要大力宣傳，積極提高各鋼結(jié)構(gòu)制造施工單位、設(shè)計院所的總體業(yè)務(wù)水平，使鋼結(jié)構(gòu)的安全性與有效性得到保證。

　　3 目前國內(nèi)鋼結(jié)構(gòu)住宅常采用的結(jié)構(gòu)設(shè)計

　　3.1別墅與低層住宅

　　低層住宅和別墅常用的結(jié)構(gòu)形式種類較少，主要是薄壁型鋼類構(gòu)件，作為承重構(gòu)件材料多為密排的C型輕鋼龍骨。有明確的梁柱體系(系統(tǒng)框架)。比較而言，薄壁型鋼龍骨體系結(jié)構(gòu)的特點是：高度的工廠化制造，工地裝配快捷，施工過程也比較簡單，此外龍骨外可以包裹板材，可以產(chǎn)生蒙皮效應(yīng)，從而削減鋼材用量，更適用于低層住宅的建設(shè)。

　　3.2 多層和高層鋼結(jié)構(gòu)住宅

　　當(dāng)前國內(nèi)建造中和已經(jīng)竣工的住宅選擇的結(jié)構(gòu)體系，通常有以下4種類型: 全鋼框架結(jié)構(gòu)，鋼框架-支撐結(jié)構(gòu)，鋼框架-混凝土耐剪墻結(jié)構(gòu)，錯列桁架結(jié)構(gòu)體系。4種體系里鋼框架-混凝土簡體的混合結(jié)構(gòu)體系的有明顯的缺陷。由于核心混凝土，重量減少效果不明顯，施工現(xiàn)場澆筑混凝土的工作量很大。混凝土與鋼框架兩種材料結(jié)合比較困難，很難實現(xiàn)高精度。混凝土比重較大，吊裝上有一定困難，一般需要大型起重設(shè)備，分塊拼裝過程也比較復(fù)雜。而且在混凝土中，預(yù)埋件的準(zhǔn)確定位也比較困難導(dǎo)致安裝復(fù)雜。混凝土在施工中與鋼結(jié)構(gòu)配合性不佳，誤差較大。錯列桁架結(jié)構(gòu)體系的優(yōu)勢較大。因為該結(jié)構(gòu)水平力通常是通過樓板傳遞到相鄰桁架的斜腹桿，所以水平面負(fù)荷通過落地桁架斜腹桿與底層支撐板傳到地基，樓層間的柱體承受的主要是軸力，整體上承受的剪力和彎矩較小，桁架高度與樓層高度接近，錯列桁架結(jié)構(gòu)體系的剛度大，通常沒有必要為了控制位移增加柱體剛度。由于錯列桁架結(jié)構(gòu)體系中的柱主要承受的是軸力，從而柱截面強軸可以安裝在縱向，導(dǎo)致縱向側(cè)移剛度也很大，其用鋼量可以比框架結(jié)構(gòu)削減35%~45% ，同時可獲得更大的空間，綜上所述，錯列桁架結(jié)構(gòu)體系是一種性價比高、安全高效率的結(jié)構(gòu)體系[3]。

　　巨型鋼結(jié)構(gòu)是一種建造高層和超高層建筑的新型體系，擁有優(yōu)良的建筑適應(yīng)性，結(jié)構(gòu)性能也很高，目前國內(nèi)尚沒有將巨型鋼結(jié)構(gòu)用于住宅建筑先例，但作者認(rèn)為在未來的中心商業(yè)區(qū)或高檔住宅區(qū)建設(shè)中該體系擁有較高的潛在應(yīng)用價值。

　　3 結(jié)語

　　綜上所述，鋼結(jié)構(gòu)住宅建筑擁有結(jié)構(gòu)穩(wěn)固，施工周期短、吊裝容易等特點。我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)步伐加快同時又注重社會和環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展的今天，鋼結(jié)構(gòu)住宅建會獲得更大發(fā)展空間。

　　參考文獻(xiàn)

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