装配式钢结构系统住宅形式工艺与特点介绍

2013我国现有的装配式钢结构住宅形式、工艺与特点介绍住宅产业化综合效益：钢结构体系我国现有的装配式钢结构体系住宅形式、工艺与特点介绍钢结构住宅体系概念及特点1.1钢结构住宅体系概述各国对住宅体系的理解和做法不尽相同，但一般是指住宅的主体工程，由于选用不同的结构材料、结构类型和施工方法而形成的不同住宅产品，并构成相应的若干从设计到建造的成套技术。钢结构住宅建筑体系以其采用的钢结构形式作为建筑体系分类的依据，成为建筑体系中的一个分支。通常所说的钢结构住宅是指以工厂生产的经济钢型材构件作为承重骨架，以新型轻质、保温、隔热、高强的墙体材料作为围护结构而构成的居住类建筑。钢结构住宅产业化即是以钢结构住宅为最终产品，通过社会化大生产，将钢结构住宅的投资、开发、设计、施工、售后服务等过程集中统一成为一个整体的组织形式。钢结构住宅产业化是钢结构住宅发展的趋势。1.2钢结构住宅体系的特点钢结构住宅与传统的建筑形式相比，具有以下的一些特点：（1）重量轻、强度高。由于应用钢材作承重结构，用新型建筑材料作围护结构，一般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，减小了房屋自重，从而降低了基础工程造价。由于竖向受力构件所占的建筑面积相对较小，因而可以增加住宅的使用面积。同时由于钢结构住宅采用了大开间、大进深的柱网，为住户提供了可以灵活分隔的大空间，能满足用户的不同需求。（2）工业化程度高，符合产业化要求。钢结构住宅的结构构件大多在工厂制作，安装方便，适宜大批量生产，这改变了传统的住宅建造方式，实现了从“建造房屋”到“制造房屋”的转变。促进了住宅产业从粗放型到集约型的转变，同时促进了生产力的发展。（3）施工周期短。一般三、四天就可以建一层，快的只需一两天。钢结构住宅体系大多在工厂制作，在现场安装，现场作业量大为减少，因此施工周期可以大大缩短，施工中产生的噪音和扬尘、以及现场资源消耗和各项现场费用都相应减少。与钢筋混凝土结构相比，一般可缩短工期二分之一，提前发挥投资效益，加快了资金周转，降低建设成本3%-5%。（4）抗震性能好。由于钢材是弹性变形材料，因此能大大提高住宅的安全可靠性。钢结构强度高、延性好、自重轻，可以大大改善结构的受力性能，尤其是抗震性能。从国内外震后情况来看，钢结构住宅建筑倒塌数量很少。（5）符合建筑节能发展方向。用钢材作框架，保温墙板作围护结构，可替代粘土砖，减少了水泥、砂、石、石灰的用量，减轻了对不可再生资源的破坏。现场湿法施工减少，施工环境较好。同时，钢材可以回收再利用，建造和拆除时对环境污染小，其节能指标可达50%以上，属于绿色环保建筑体系。（6）钢结构在住宅中的应用，为我国钢铁工业打开了新的应用市场。还可以带动相关新型建筑材料的研究和应用。二、国内外钢结构住宅发展历史2.1装配式钢结构体系住宅在国外的发展历史与现状20世纪初，随着工业革命的开始，一些发达国家的钢铁工业规模迅速扩大，钢结构住宅得到初步发展。时至今日，钢结构住宅技术在世界发达国家的发展历史己达百余年。在欧美和日本等地，建筑用钢量已达钢产量的三成以上，钢结构建筑面积占总建筑面积约四成以上，形成了各自的钢结构住宅体系。法国是推广住宅工业化的最早几个国家之一。经历了30年发展法国钢结构住宅体系，目前已经成功过渡至用体系，主要应用于多层集合式住宅。英国的钢结构住宅体系，根据预制单元的工厂化程度不同分为三个等级：1)“Stick”结构，杆件在工厂加工制作，全部运输至现场后，用螺栓或自攻螺栓连接；（2)“Panel”结构，钢构件以及墙板和屋面板等围护结构用专用的模具进行工厂化预制，现场拼接；（3)"Modular"结构，将整个房间作为一个单元全部在工厂预制，此种结构发展较快。曰本是世界上率先兴起住宅产业化的国家。目前日本的工业化住宅有木结构、钢结构和混凝土结构三种形式，日本每年新建20万栋左右的低层住宅中，钢结构住宅约占七成以上的市场份额。现在日本正在推广的钢结构住宅体系主要有以下几个特点:柱间距14.4m，可实现200m2的大空间内无柱，且可自由分割成1-3户；框架釆用钢管混凝土柱和FR耐火钢（FireResistantSteel)梁；地面为PC板+现绕钢筋混凝土结构，管道置于地板下部的中空空间；外墙板采用ALC板、PC板，内隔墙采用隔音性能高的强化石膏板，均为干式施工，施工速度快；设备与结构构架相独立，便于管道维修。听美国晓钢结姐构住交宅的劫建造节技术义由传啄统的选木结拘构住酿宅衍劫变而敢来。梯美国器是采慕用钢粘结构胳住宅捷形式榜的最秩早的总国家及之一俯，栗19晕6特5佳年轻瓶钢结赵构在渴美国绿仅占手建筑凯市场块的喊15店%良，巩19谦9汁0柱年上研升束到友53社%犯，蕉20担0悄0映年达问到背75仓%住，目显前美剂国的腊钢框哄架小软型住慕宅巳纠达后2瞒0绑万幢撤，别施墅和塌多层粉住宅证都采捐用轻抄钢结等构岁。艘8跳0工年代泊至今拴，美书国逐槽渐实美现了钩主体稀构件底通用饲化和圈住宅绕部品抢化，督构配仪件达潜到模胞数化精、标颤准化扔和系枝列化面，生旅产效显率显典著提氏高，冒住宅锈达到览节能睛环保挽要求衣。进铁入六骂十年奔代，钩美国悲开始澡发展弟轻钢碧龙骨州结构皇建筑话，该观体系肃以错2滩英寸吉*市4斤英寸叹为基胁本模若数，捆适于明低层妻集合塑住宅豆和联爪排住丽宅的绍建造陷。驴19筝9致7百年美城国发考布《鞭住宅讽冷成么型钢顿骨架垃设计拉指导凉性方菊法》程，全觉方面累地指单导轻汪钢龙缝骨体哗系住森宅的探设计危、施玩工。禁总体柔说来鸟，国勉外的庭钢结作构住畅宅体太系在滨模数跃化设冶计、邀标准辟化生笨产、库装配沸化施农工，注节能佩、防恨火和明抗震漫等方蔬面已独非常属成熟稀，尤铁其是首相配番套的虽墙体院、楼香板等华围护污部件屡的应瘦用也声非常泡完善啄，施段工周或期特播别短广，这互值得转我们睁借鉴久和学煌习。溉2幕.2阴装配忧式钢假结构葛体系撤住宅途在国毫内的叠发展就历史粪2精0马世逐纪喉8咳0上年代烟我国盟的钢工结构寺住宅缠开始激发展奇。钩9场0化年代左以来进，建称设部明积极悼倡导抛钢结堪构住扑宅的捏开发晨和应犯用，衣组织薄编制饺《钢界结构合住宅以建筑嚼产业勒化技孟术导美则》群，并谱于陡20壁0季1辜年通帝过钢盘结构诱住宅凑建筑慎体系汪及其良关键抗试点迈工程贺的立毒项。痛我国航最早指的钢幼结构跃住宅孤是一盈幢皱8呆层住椅宅，竞建狸于炮19北9备4泼年，枝目前灾在北转京、创山东暑、上挨海、屡天津坛、湖米南、冷安徽过等地浮，均筑有建攻成的译钢结寺构住蛛宅工辱程试龙点项电目。庆20庸0您5司年初潮，建悼设部甘在北专京组针织了挠无比凯钢轻岗钢龙巾骨体规系评堆估会乡，一偷致同图意可祖在国劫内将糖无比酸钢轻间钢龙淘骨体显系应揭用于坟低多仔层建剃筑，犯并决贸定参畅考国伸外同帅类资消料在她《轻层钢房哈屋钢湿结构痕技术熄规范航》和候《低给层轻敢型钢浪结构赠装配犬式住链宅行它业标者准》野中补窄充相肥关内的容。逐我国终钢结秆构试吧点的府工程旬建设库情况货为：矛天津欠太平鼻洋村篮别墅南，采滥用轻若钢龙格骨体子系，层楼板静为大读跨度朽预应宏力空缝心板疾，平熔均用肝钢装量诵50滑-5余5k初g/播m积2躺，工镇厂加猎工戴约储3沫0板天，萌现场去安装彼时老间驴4吉0芹天左窝右。抓济南城市埃轰菲尔皇花园络，六昂层纯征钢框除架结仿构体旺系节，喝H脉型钢懂梁柱挑，现便饶混杂凝土坚楼板外，捷LC剪C说外墙五板，帜综合蜓造价省约无15逃5谣0可元蹦/m山2可。另析外在度建的疗钢结绵构鸦高忙层住崖宅最瓶高辅为况3久4闭层，驰包括锅上海甜中福逝城和扭陆海访城妙等朽6君处。靠由上轿述可记以看殿出，洗钢结少构住劈宅在甚我国宋的发淘展势财头良春好，历虽然渡钢结钉构住掌宅的顺综合签造价宾比混磨凝土歉结构乎稍高补，但磁发展银前景戚广阔星。在邻我国培大中愚城市涂中，岔由于柳人口岁密度呀较大叉，土高地资胖源稀队少，放考虑放出房喉率、穴土地妹使用五效率寨等因失素，扯各大陷房地羊产商踩开始之重视冤推广贼新型叶钢结驰构住称宅建混筑体怪系。询三、碍国内夕主要厌钢结它构住花宅周结构率、围沫护顺体系史的鸣形式刻、工吃艺与膀特点扣3.泳1款钢结遍构住及宅结负构体族系讨目前伯应用皇较荒多采的钢地结构锐住宅既结构善体系希有：韵钢框咐架结社构体昼系、档钢框疗架秩-吃剪力远墙结疲构体匆系、缎钢框社架怕-姜支撑低结构曾体系小、钢存框盛架剩-锅核心向筒结政构体灵系、丽轻钢框龙骨缝住宅子体系天。虑3烦.1昨1速钢框幕架结遣构体细系补形式诞、工声艺与诊特点鞭框架殊体系肚的主仰要受习力构朵件是兔框架谈梁和御框架等柱，惯它们诚共同输作用碎抵抗让竖向秤和水航平荷抢载；租框架工梁蝶有市I悬型零、敞H牲型和暮箱型粒梁等丙种类碑，框雁架柱田有慰H宵型、杜空心骨圆钢雅管或撒方钢哨管柱膜、方腾钢管拦混凝蛮土柱捏等种预类。诊该体介系在修建筑沟体系何中技得术最着成熟运，使积用最夸多，扭一般甲应用予于必6倦层及主以下忘的低爆层、兼多层念建筑姓和抗犁震设慕防烈败度相享对较龄低的转地区蝶，国释外透1-乎3垃层住惠宅也鲜多采溪用此奴形式子。专19扒9蚀4负年，独上海授北蔡换防水柴材料锣厂建窄成一良栋骄8惨层钢食结构诞住宅则（昂图钱1阶）休。无蚀电梯纹，钢幸框架两结构境，采停用冷词弯薄崭壁矩惩形钢箱管内船浇混券凝土妄柱摄，裂U学型冷遗弯薄清壁组冈合梁境。外右墙和嗓内墙晚板均收采用株压制龄成型窃稻草誓板。铺单位吓面积渗用钢海量际为评3零4筑千咱克奉/榴平米神。今图默1茂：上险海北雅蔡防贩水材彼料厂齐钢结抽构住贪宅规愈垂欲碍锈待娃框图祝2汤:搬梁柱横框架亚式结竞构体映系浙钢结鸭构框歼架体浆系的标优点孕包括逗：腊1劣)伯梁柱叫截面在小而塘跨度辆大，叨平面助布置横灵活顷，可掠组成鹊较大撒开间泳；巷2违)祖自重享轻，松延性灾好，庭刚度专均匀薯，抗诚震性蚁能良农好鹿；升3更)垫设计岭简单疼，受黎力和穷传力掘体系岔明确跑；哈4煤)盆杆件厦形状慌规则像，制缎造和务安装槽都很尤简单肿，施效工速冒度快甲。奥（谋图既2台）曾钢结烂构框稠架体笑系的谋缺点戒包括暖：申1愉)孙纯框棕架结毯构缺器少侧喇向支代撑，掀结构拿的侧址向刚仪度较裤小，浆侧向携力作皇用下张的水用平位趟移较骡大摘；表2灶)绕节点弦采用喜刚接谷或半峡刚接忠，震咬时会记产生辽较大党应力脏集中眨而导淋致结叔构破卷坏。兰3妻.况1奥2翅钢框熔架追-伞剪力科墙结坦构体赖系跟形式排、工是艺与溉特点滋钢框回架燃-追剪力鸣墙结扔构体注系是神以框蔬架为笛基础励，为疮增强懂建筑俱的侧五向刚耕度，增防止裂侧向徒位移戴过大舟，沿非其柱场网的皇两个借方向兼布置邮一定划数量项的剪份力墙贴的结趴构体酬系。挠由于段剪力导墙体尚抗震洪性能原较好蜘，钢另框览架寸-肢剪力讯墙结婚构体编系多慰适用嘉于演7-坊1睁8梢层的罩小高崖层及英高层垄住宅杯和地少震区醋多高覆层钢复结构子住宅震。灿在钢禾框区架暮-窃剪力化墙结钳构中嫂，钢挪框架辩承担调全部喊的竖靠向荷辩载，军而钢需框架柔和剪超力墙驱协同县承担诊由水标平荷胳载引的起的越水平煎剪力钉，由刊于剪像力墙捎的抗浅侧刚额度较慈强，饶因而赠采用疯此种皮结构沃体系交在多猎高层解建筑技中具揭有很否大优欧势。是常见跳的剪爷力墙雄体系框有现喉绕钢层筋混市凝土际剪力浩墙、作钢板铁剪力师墙、羽预制盘剪力搜墙和俗内藏办钢板抢支撑孝剪力尸墙等岔。腐中福而城位供于上聋海福斥州路辨，由未六个面高层芽住宅坡单元愚通过冲三层惰裙房休连成创一体室，工轮程地肆下一肾层、拒地柄上什1执7承层，迟采用务钢框娃架颤-拨混凝访土剪够力墙波体系肃，大烧柱网蔽结构玩，从铃地下懂室开眯始，辨全部蔑采用脚钢结营构。杆（图新3西，图法4划）园图程3屠：中劣福城扑施工俯现场摸拿常肝海必临尊妖校快绩图滑4污：中压福城倡施工蝶外观而钢框漠架疗-灯剪力住墙结弟构体写系的池优点法包括司：搜1误)动钢柱宜的截芦面尺即寸较丸小，呼用钢塑量少碗，成棉本较殊低凭；团2冰)翼侧向附刚度且较大连，整贤体稳呢定性迅较好捉；均3炕)欧结构浇分析捏简单错，传葵力路饶径明袜确坑；套4保)写剪力繁墙的六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