工程案例
業(yè)務(wù)范圍
住宅鋼結構發(fā)展的相關(guān)技術(shù)問(wèn)題
發(fā)布時(shí)間:2014-07-15
《中國建筑技術(shù)政策》(1996年—2010年)的公布,對鋼結構發(fā)展是一個(gè)有力的推動(dòng),開(kāi)創(chuàng )了鋼結構在建筑中應用的新時(shí)期。我國鋼產(chǎn)量近幾年一直居世界首位,去年達1.57億噸,已一改過(guò)去鋼材不足的局面,轉而成為鋼材供過(guò)于求,擺上日程的課題就是要求在我國的支柱產(chǎn)業(yè)——建筑領(lǐng)域大量消耗鋼材。為此,建設部和國家科委“十五”課題是住宅產(chǎn)業(yè)現代化,也即:住宅建筑作為一個(gè)整體產(chǎn)品,實(shí)現以標準化、規;蛡(gè)性化設計,工廠(chǎng)化、集約化、裝配化和工業(yè)化施工,市場(chǎng)化銷(xiāo)售和社會(huì )化服務(wù)為宗旨的住宅產(chǎn)業(yè)現代化,簡(jiǎn)而言之,住宅產(chǎn)業(yè)化就意味著(zhù)工廠(chǎng)化、標準化、配套化。1.住宅鋼結構的發(fā)展
為了提高建筑領(lǐng)域特別是住宅建筑的科技含量,自2000年以來(lái)不論是政府方面,還是企業(yè)行為,除不斷引進(jìn)國外先進(jìn)的建筑技術(shù)外,還進(jìn)行了鋼結構住宅建筑體系與關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)項目的研究。目前,建設部已推出《鋼結構住宅建筑產(chǎn)業(yè)化技術(shù)導則》,并通過(guò)了18個(gè)包括鋼結構住宅建筑體系及其關(guān)鍵和試點(diǎn)工程的立項,旨在通過(guò)試點(diǎn),取得突破性進(jìn)展,以點(diǎn)代面,促進(jìn)鋼結構住宅建筑全面發(fā)展。如:新疆庫爾勒城市信用社7層住宅、長(cháng)沙遠大7層住宅、北京西三旗賽博思6層住宅、天津太平洋別墅(15棟產(chǎn)業(yè)化住宅)、杭州蕭山18層住宅等等。同時(shí),也有部分中、高層住宅正在建設中。
作為建設部鋼結構住宅示范工程的北京金宸公寓3#、4#樓就是其中之一(圖一)。該工程位于北京西城區金融街,西二環(huán)內側,長(cháng)安街以北,東面臨近西單商業(yè)中心,南對北京市第八中學(xué),地理位置十分優(yōu)越?偨ㄖ娣e52218.93?,占地面積2616.49?,地下建筑面積15478?,地上36470.9?,標準層層高 2.9m,工程分3#、4#兩個(gè)樓座和地下車(chē)庫,地下二層、地上十二層。3#樓檐高38.987m,4#樓檐高39.5m,車(chē)庫頂板標高-2.35m。主體結構為鋼框架——砼核心筒結構體系。其中,樓電梯間采用現澆鋼筋砼筒體結構。鋼柱為箱形柱,鋼梁為焊接H型鋼梁,鋼材全部采用Q235BF;A采用鋼筋砼筏板基礎,樓板為現澆砼樓板,標準層板厚120,防火涂料采用厚性BT住宅防火涂料,柱的耐火極限為3小時(shí)(涂料厚25mm),梁的耐火極限2小時(shí)(涂料厚18mm),于2001年12月22日開(kāi)工,擬定于2002年12月22日竣工,工期總計12個(gè)月。該工程現已封頂, 建設部于2002年11月4日至2002年11月6日召開(kāi)了住宅鋼結構體系現場(chǎng)交流會(huì ),并批準為“鋼結構住宅示范工程”,開(kāi)創(chuàng )了鋼結構住宅時(shí)代的新里程。
2.住宅鋼結構發(fā)展的相關(guān)技術(shù)問(wèn)題
步入鋼結構住宅產(chǎn)業(yè)化道路,必須充分認識到住宅產(chǎn)業(yè)的特殊性:
。1)建筑的多樣化 住戶(hù)對房型、立面處理會(huì )有不同的選擇,而對各項性能又有很高的要求,造成鋼結構布置、二墻二板材料選擇上的難度;
。2)建筑的長(cháng)期性 住宅建筑將受到住戶(hù)的長(cháng)期考驗,無(wú)論在結構設計或材料選擇上必須重視耐久性的要求;
。3)市場(chǎng)競爭劇烈 由于市場(chǎng)經(jīng)濟特點(diǎn),必須重視價(jià)格的合理性,在多層住宅中有磚混結構,在高層住宅中有鋼筋砼結構的價(jià)格作為對比,鋼結構住宅的采用將受到挑戰。
因此,住宅鋼結構的關(guān)鍵不在鋼結構本身,而在于如下幾方面:
。1)要有適合鋼結構體系的房型和立面處理,得以充分發(fā)揮鋼結構的優(yōu)越性;
。2)要有合理的外墻、隔墻和樓面材料,既經(jīng)濟耐用又性能良好;
。3)開(kāi)發(fā)商必須考慮綜合經(jīng)濟效益,盡一切可能降低售價(jià),至少在多層應與磚混結構、在高層應與鋼筋砼結構住宅的價(jià)格持平。
目前,就我國一些試點(diǎn)工程存在同樣問(wèn)題,需作如下幾方面改進(jìn):
。1)鋼構件截面
如唐山鋼結構住宅試驗小區、保定太行鋼結構住宅試驗樓等,鋼框架柱截面采用焊接工字形截面,在內外墻轉角處出現明顯凹凸,框架梁下翼緣也突出于墻面,影響室內使用及建筑平、立面效果,今后的多高層鋼框架結構設計中,若考慮異形柱(如十字形截面、T形截面、箱形截面等)及非雙軸對稱(chēng)工字形截面梁(如上、下翼緣不等寬度),以滿(mǎn)足建筑平、立面布局要求。除此外,在三層以下別墅住宅可采用目前國際市場(chǎng)上快速發(fā)展的冷軋輕鋼骨架,該種形式的住宅是現代科學(xué)技術(shù)的產(chǎn)物,具備成熟的住宅建造技術(shù),我們只許以引進(jìn)、吸收、消化為主,不必從零開(kāi)始、閉門(mén)造車(chē),走捷徑并不影響把中國的技術(shù)水平發(fā)展到國際領(lǐng)先地位。除此外,還可確定幾種類(lèi)型戶(hù)型,使構件標準化、定型化,并挖掘地方特產(chǎn),發(fā)揮本地鋼廠(chǎng)優(yōu)勢。
。2)維護材料的選用
保定太行鋼結構住宅試驗樓采用“伊通砌塊”,外墻200厚,內墻150厚,其具有輕質(zhì)高強、保溫隔熱及防火性能好,與鋼結構連接方便等特點(diǎn),其重力密度為550Kg/m3,可作為鋼結構住宅的配套墻體,只因引入外地產(chǎn)品,使造價(jià)提高。
北京金宸公寓地上選用蒸壓輕質(zhì)加氣砼板作為外墻材料,并外包彩色鋁單板及玻璃幕墻,內墻則采用增強石膏砌塊。3#樓采用南京旭建的ALC板,4#樓采用北京“蓓佳”加氣砼產(chǎn)品,當地產(chǎn)品價(jià)格明顯降低。
天津市已研制開(kāi)發(fā)的“CS”板具有輕質(zhì)高強特點(diǎn),抗震性能良好,并應用在承重墻板及樓板上。武漢吳角建材公司的紙基墻材以其性能和造價(jià)低而受到各方面的關(guān)注。北京天澤新型建材公司開(kāi)發(fā)的以秸桿為原料采用專(zhuān)利粘合材料的環(huán)保型輕型墻板,最近舉辦了新聞發(fā)布會(huì ),以其抗裂性好、不掉渣、質(zhì)輕、防火、防水和低價(jià)等,受到用戶(hù)好評。天津建工集團引進(jìn)國外設備自行生產(chǎn)的內隔墻板,性能優(yōu)越,可鋸切,也受到積極評價(jià)。綜觀(guān)鋼結構住宅內外墻板近期發(fā)展,筆者記為,我省應立足于省當地“土特產(chǎn)”,研制環(huán)保型輕型墻板是燃眉之急,尤其是注重圍護材料與鋼結構之間的柔性連接節點(diǎn)構造,編制出響應標準圖集。
。3)應注重住宅鋼結構的綜合經(jīng)濟效益
鋼結構的特點(diǎn)及優(yōu)勢已不言而喻,除抗震性能優(yōu)、結構自重輕、基礎造價(jià)省、施工工期短外,還有二個(gè)突出優(yōu)勢:一是投資風(fēng)險小,綜合費用低,這是由于與砼結構相比施工工期縮短1/3以上,規避或減小了由于市場(chǎng)突變帶來(lái)的不可預測的風(fēng)險。同時(shí),縮短工期給開(kāi)發(fā)商帶來(lái)的貸款利息、資金占用、財務(wù)成本、提前收益等,再加上鋼構件截面小、墻板薄,提高4—16%使用率,從而給用戶(hù)也帶來(lái)了極大的實(shí)惠。因此,住宅鋼結構綜合成本低于砼結構,綠色環(huán)保,可持續發(fā)展。
目前,龐大的鋼筋砼建筑市場(chǎng)帶來(lái)的是龐大的砂石市場(chǎng),造成國土資源的浪費和生態(tài)環(huán)境污染,所以即使說(shuō)砼結構價(jià)格稍低,殊不知是建立在嚴重傷害國土的高昂成本之上,隨著(zhù)鋼結構建筑競爭力的提升,市場(chǎng)規模的擴大,生產(chǎn)成本足可以大幅降低。另外,鋼結構裝拆方便,不但可以使建筑移動(dòng),還可回爐重新再生,資源再利用,符合環(huán)保性,是二十一世紀的綠色建筑。
。4)智能化在住宅鋼結構中的應用
隨著(zhù)“全面建設小康社會(huì )”的形勢趨動(dòng),人們的生活品味提高,要求小區住宅鋼結構中智能化方面也達到相當水準。如安防系統設施,包括保安監控系統、對視對講門(mén)禁系統、周界防范系統、電子巡視系統、無(wú)線(xiàn)增益覆蓋系統;其它系統,如計算機網(wǎng)絡(luò )及綜合布線(xiàn)系統、廣播音響系統(包括背景音樂(lè )、公共廣播、火災事故廣播)等,以滿(mǎn)足綠色建筑小區必須具備的五通:一是要有利于人與人之間的溝通;二是要與大自然的融通;三是要與歷史文化融通;四是要注意人流、物流和信息的暢通;五是要與未來(lái)可持續發(fā)展相續通,使未來(lái)的住宅鋼結構更加完美。
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