一級(jí)結(jié)構(gòu)師專業(yè)輔導(dǎo):鋼結(jié)構(gòu)住宅結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中若干值得注意的問(wèn)題探討

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鋼結(jié)構(gòu)住宅發(fā)展的前景
    長(zhǎng)期以來(lái),我國(guó)因缺少鋼材而對(duì)建筑鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用加以限制,使建筑鋼結(jié)構(gòu)的使用限制在很小的范圍內(nèi),建筑鋼結(jié)構(gòu)用鋼量占全國(guó)鋼材總產(chǎn)量的比重極低。1996年,我國(guó)鋼產(chǎn)量首次突破億噸,1998年我國(guó)鋼產(chǎn)量已達(dá)到11434萬(wàn)噸,而且每年增產(chǎn)300萬(wàn)噸,形成了鋼材供過(guò)于求的新形勢(shì),為發(fā)展我國(guó)的建筑鋼結(jié)構(gòu)建設(shè)事業(yè)創(chuàng)造了極好的時(shí)機(jī)。
    隨著鋼產(chǎn)量的不斷提高,經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,對(duì)綠色環(huán)保型建筑的不斷要求,鋼材應(yīng)用于住宅建筑主體結(jié)構(gòu)是歷史所趨。我國(guó)正在加速發(fā)展鋼結(jié)構(gòu)住宅產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程,發(fā)展以標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化,以專業(yè)化、社會(huì)化生產(chǎn)和商品化供應(yīng)為基本方向的住宅產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化體制。國(guó)家建設(shè)部和中國(guó)工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(huì)正在組織研制和開(kāi)發(fā)多層輕鋼結(jié)構(gòu)的住宅建筑體系的結(jié)構(gòu)選型,新型圍護(hù)結(jié)構(gòu)與隔斷體系以及鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件及配件,結(jié)構(gòu)體系設(shè)計(jì)與施工技術(shù),編制相應(yīng)的設(shè)計(jì)與施工技術(shù)規(guī)范和規(guī)程??梢灶A(yù)見(jiàn),不遠(yuǎn)的將來(lái)鋼結(jié)構(gòu)住宅的發(fā)展和應(yīng)用會(huì)有新的飛躍。
    目前經(jīng)國(guó)內(nèi)廣泛研究、實(shí)驗(yàn)分析,鋼結(jié)構(gòu)住宅通用體系用于民用住宅,具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì),與其它住宅通用體系相比,其主要特點(diǎn)是:
    1、自重輕,可減輕建筑物的重量約30%,有利于建設(shè)高層,特別是在地質(zhì)承載力低的地方和地震烈度較高的地方,其綜合經(jīng)濟(jì)效益優(yōu)于一般住宅建筑體系。
    2、布置靈活,開(kāi)間大,使房型豐富,約可提高建筑面積3%~5%。具有充分的靈活性、可改性和安全性,有利于滿足現(xiàn)代人的居住需要,適應(yīng)現(xiàn)代住宅的市場(chǎng)需求。
    3、可以工廠化生產(chǎn),更易實(shí)現(xiàn)工業(yè)化、定型化、批量化生產(chǎn),提高勞動(dòng)生產(chǎn)率。
    4、施工周期大大縮短。據(jù)研究,鋼結(jié)構(gòu)建筑施工周期比混凝土建筑施工周期可縮短一半,減少濕作業(yè)量,且其節(jié)能指標(biāo)可達(dá)50%,屬環(huán)保型綠色建筑體系。
    本文以筆者設(shè)計(jì)的鎮(zhèn)江市某多層鋼結(jié)構(gòu)住宅試點(diǎn)工程為例,介紹了鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中值得注意的幾個(gè)問(wèn)題及其相應(yīng)對(duì)策。
    1、鋼結(jié)構(gòu)住宅結(jié)構(gòu)體系布置
    目前國(guó)內(nèi)鋼結(jié)構(gòu)建筑體系主要有純框架體系、框架-支撐體系、框架-核心筒體系等結(jié)構(gòu)形式[1],各種形式的優(yōu)缺點(diǎn)分析參見(jiàn)文獻(xiàn)[1]。
    鋼結(jié)構(gòu)住宅構(gòu)件的截面形式分為:熱軋H型鋼截面,焊接H型鋼截面、鋼骨混凝土截面、焊接箱形截面、冷彎焊接方管或圓管截面等,各種形式的優(yōu)缺點(diǎn)見(jiàn)表1。
    表1 不同柱截面形式的性能比較
    項(xiàng)目
     H型鋼
     鋼骨混凝土
     鋼管
     鋼管混凝土
    承載性能
     較好
     好
     一般
     好
    用鋼量
     較多
     省
     較多
     省
    施工速度[2]
     最快
     較慢
     快
     較快
    防火處理
     需處理
     不用處理
     難度大
     一般
    造價(jià)[2]
     較高
     較省
     較高
     較省