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    薄壁輕鋼結(jié)構(gòu)住宅建筑體系在我國(guó)住宅建設(shè)中的應(yīng)用
    
                                  
                    
    作者：建筑鋼結(jié)構(gòu)網(wǎng)    					
    
					時(shí)間：2011-01-28 14:33:39					[收藏]
    
               
    
                
        前言：    隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展和綜合國(guó)力的不斷提高，住宅與房地產(chǎn)業(yè)有序調(diào)整，鋼鐵工業(yè)產(chǎn)品品質(zhì)的提升，鋼結(jié)構(gòu)尤其是薄壁輕鋼結(jié)構(gòu)，逐...				
        關(guān)鍵詞：				
    

               
    
               
      
				    前言：

      
    隨著我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展和綜合國(guó)力的不斷提高，住宅與房地產(chǎn)業(yè)有序調(diào)整，鋼鐵工業(yè)產(chǎn)品品質(zhì)的提升，鋼結(jié)構(gòu)尤其是薄壁輕鋼結(jié)構(gòu)，逐漸進(jìn)入工程建設(shè)中來(lái)，那么這種結(jié)構(gòu)體系的內(nèi)涵是什么、在國(guó)外發(fā)展的如何？是否符合人類(lèi)居住使用的空間要求、是否適應(yīng)目前我國(guó)基本建設(shè)發(fā)展的需要，應(yīng)認(rèn)真分析和研究。

      
    一、鋼結(jié)構(gòu)及薄壁輕鋼住宅建筑的發(fā)展

      
    (一)國(guó)外的情況：

      
    鋼結(jié)構(gòu)尤其是輕鋼結(jié)構(gòu)房屋建筑體系誕生于20世紀(jì)初，在二戰(zhàn)期間得到快速發(fā)展。其間多用于對(duì)施工速度要求很高的軍事建筑設(shè)施；40年代出現(xiàn)了門(mén)式剛架結(jié)構(gòu)；60年代開(kāi)始大量應(yīng)用由彩色壓型板及冷彎薄壁型鋼檀條組成的輕質(zhì)圍護(hù)體系。近些年來(lái)，世界鋼鐵總量的增加和國(guó)際軍需用鋼量的下降，一些鋼鐵生產(chǎn)大國(guó)和經(jīng)濟(jì)技術(shù)發(fā)達(dá)的國(guó)家，如歐洲、北美、日本和澳大利亞等，不斷拓展鋼結(jié)構(gòu)使用范圍，建設(shè)各種鋼結(jié)構(gòu)住宅，根據(jù)他們的生活習(xí)慣，主要建設(shè)以1-3層為主的低層獨(dú)立住宅，隨著各國(guó)土地資源的減少和人口數(shù)量的增加以北美、歐洲為代表，開(kāi)始多層輕鋼結(jié)構(gòu)住宅的研究和開(kāi)發(fā)。各國(guó)建筑用鋼量在鋼材總耗量中的比例明顯提高，日本在50%左右。美國(guó)、瑞典、日本等國(guó)家鋼結(jié)構(gòu)用鋼量已占鋼材產(chǎn)量的30%以上，鋼結(jié)構(gòu)面積約占到總建筑面積40%以上。

      
    1歐洲

      
    20世紀(jì)50年代，歐洲由于受“二戰(zhàn)”的嚴(yán)重創(chuàng)傷影響，對(duì)住宅需求非常大，為解決房荒問(wèn)題，歐洲一些國(guó)家采用了工業(yè)化程度較高的鋼結(jié)構(gòu)建筑體系，建造了大量住宅，形成了一批完整的、標(biāo)準(zhǔn)的鋼結(jié)構(gòu)住宅體系，并延續(xù)至今。在芬蘭、瑞典、丹麥、法國(guó)等國(guó),各種鋼結(jié)構(gòu)建筑體系變得非常普及，其中瑞典的鋼結(jié)構(gòu)尤其是輕鋼結(jié)構(gòu)最為發(fā)達(dá)，輕鋼結(jié)構(gòu)住宅預(yù)制構(gòu)件達(dá)95%，同時(shí)也是當(dāng)今世界上最大的輕鋼結(jié)構(gòu)住宅制造國(guó)，生產(chǎn)供應(yīng)歐洲各國(guó)。

      
    2北美和澳洲

      
    在美國(guó)、加拿大以及澳大利亞，用鍍鋅輕鋼龍骨代替?zhèn)鹘y(tǒng)的木結(jié)構(gòu)的輕鋼結(jié)構(gòu)住宅建筑體系，發(fā)展至今已有30多年的歷史。1996年，美國(guó)的住宅建設(shè)中輕鋼結(jié)構(gòu)住宅達(dá)20%的比例；加拿大則有30%左右的比例；澳大利亞鋼結(jié)構(gòu)住宅建造數(shù)量約占50%。但是，這種結(jié)構(gòu)形式主要應(yīng)用于低層的小住宅。90年代后期以來(lái)，多層輕鋼龍骨住宅在北美地區(qū)迅速發(fā)展，至今已建成約300萬(wàn)平方米。除住宅外，這種體系也用于養(yǎng)老院、假日旅館、小學(xué)校等建筑。

      
    輕鋼結(jié)構(gòu)住宅建筑體系是用鍍鋅冷彎薄壁型鋼制作的型材作為結(jié)構(gòu)承重部分，常用于建造2-3層的低層住宅。鍍鋅冷彎薄壁型鋼所使用材料的屈服強(qiáng)度為Q235或Q345。其墻體鋼龍骨按照一定的模數(shù)排列，一般中心距為400mm或600mm；冷彎薄壁型鋼截面在93-200mm之間，鋼板厚度在0.84-1.91mm之間。其樓層結(jié)構(gòu)的鋼龍骨截面一般在150-300mm之間，鋼板厚度在0.84-2.56mm之間，樓層最大跨度目前可達(dá)8-9m。屋架可采用輕鋼棱條直接搭接的方式。

      
    輕鋼結(jié)構(gòu)住宅的外墻常采用節(jié)能、輕質(zhì)復(fù)合夾芯墻，內(nèi)墻可采用石膏板；廚房及衛(wèi)生間墻面采用防水石膏板或水泥加壓板；樓板采用輕質(zhì)結(jié)構(gòu)板材；屋面可采用多彩瓦、彩板瓦等屋面材料。

      
    (1)加拿大輕鋼結(jié)構(gòu)住宅體系

      
    加拿大的輕鋼構(gòu)件通常由鍍鋅或鍍鋁鋅合金的薄鋼板冷彎滾壓成型,其截面形

      
    狀通常為C型和槽型，鋼板的厚度可根據(jù)結(jié)構(gòu)的要求而變化,其構(gòu)件長(zhǎng)度可視所

      
    需而決定。輕鋼構(gòu)件制作精確,在其制作過(guò)程中通常在構(gòu)件上有規(guī)律地穿孔,以利

      
    于水電線路和管道及橫向加強(qiáng)構(gòu)件的通過(guò).雖然,一塊薄鋼板本身的承載力并不

      
    高,但通過(guò)冷彎成不同形狀(如C型)后,其抗彎抗壓的能力成倍提高。因此,輕

      
    鋼構(gòu)件的承載力主要是取決于其截面形狀,而不是板材的厚度。這就構(gòu)成其輕質(zhì)

      
    高強(qiáng)的特點(diǎn)。

      
    低層住宅：

      
    結(jié)構(gòu)體系

      
    住宅結(jié)構(gòu)通常由樓面,墻體及房頂?shù)润w系組成。輕鋼住宅的結(jié)構(gòu)形式通常采用線內(nèi)支承的板肋體系，輕鋼構(gòu)件可應(yīng)用于不同的房屋構(gòu)件，采用輕鋼構(gòu)件可以大大簡(jiǎn)化結(jié)構(gòu)體系，同時(shí)又提供有效利用結(jié)構(gòu)體系及構(gòu)件的承載力，設(shè)計(jì)的靈活性及施工便利。

      
    樓面體系

      
    作為樓面托梁的輕鋼龍骨其截面高度通常為150至300毫米之間,其鋼板厚度

      
    大約在0.84至2.56毫米之間，樓面托梁常見(jiàn)支撐形式是簡(jiǎn)支或連續(xù)梁，多跨連續(xù)梁即可采用單一構(gòu)件的形式，也可采取多構(gòu)件搭接的形式。一般說(shuō)來(lái)多構(gòu)件搭接的形式較單一構(gòu)件具有更大的靈活性,同時(shí)在運(yùn)輸上也很方便。樓面托梁龍骨的腹板通常給予等間距的沖孔,以方便水電管線的穿越。

      
    墻體系統(tǒng)

      
    用于墻體的輕鋼龍骨可分為承重和非承重兩種，承重的C型龍骨其截面高度一般在93至200毫米之間，鋼板厚度通常界于0.80至1.91毫米之間；非承重龍骨的截面高度在41至150毫米之間，其鋼板厚度為0.45至0.84毫米，作為一種非常經(jīng)濟(jì)實(shí)用的墻體體系,這種由輕鋼龍骨與石膏板(若作外墻還需加結(jié)構(gòu)板材)組成的板肋墻體也普遍地應(yīng)用于高層住宅建筑。

      
    屋架

      
    不同截面形式及厚度的輕鋼構(gòu)件，可為各式各樣的房頂形式及體系提供廣泛的用途。屋架即可由輕鋼椽梁直接構(gòu)成，也可用輕鋼桁架構(gòu)成。輕鋼桁架既可現(xiàn)場(chǎng)制作也適合于工廠大規(guī)模集成生產(chǎn)，跨度較大的情況下，采用輕鋼桁架尤為經(jīng)濟(jì)。

      
    中低層住宅：

      
    輕鋼板肋結(jié)構(gòu)體系通常適用于六層或六層以下的住宅建筑，但目前也有應(yīng)用到八層的旅館建筑實(shí)例。中層住宅建筑,其底層輕鋼龍骨厚度可達(dá)2.6毫米，龍骨間距常為305毫米，上部樓層的龍骨材料厚度可隨荷載的減小而減少。樓面結(jié)構(gòu)可根據(jù)其跨度的長(zhǎng)短選擇下列體系：輕鋼樓面體系，由壓型鋼板和混凝土構(gòu)成的鋼承復(fù)合樓板,鋼筋混凝土預(yù)制或現(xiàn)澆樓面。特大開(kāi)間可采用輕型空腹鋼桁架，壓型鋼板和混凝土組成的復(fù)合樓面，抗側(cè)向荷載的體系常由輕鋼拉條構(gòu)成X型斜向支撐體系，或由抗剪板材與輕鋼龍骨組成的剪力墻體系構(gòu)成。屋架多由輕鋼椽梁或桁架構(gòu)成。

      
    高層住宅：

      
    在加拿大,輕鋼結(jié)構(gòu)已廣泛地應(yīng)用于在包括住宅在內(nèi)的各種高層建筑,其主要用于內(nèi)外填充墻,隔墻,幕墻,外維護(hù)墻及屋架,屋頂體系.高層住宅的承載結(jié)構(gòu)常由H型鋼或鋼筋混凝土的框架體系組成,由輕鋼構(gòu)件構(gòu)成的輕質(zhì)內(nèi)外墻體系非常便于與承重結(jié)構(gòu)的框架體系融為一體

      
    (2)美國(guó)的輕鋼結(jié)構(gòu)住宅

      
    美國(guó)像其他西歐國(guó)家一樣，輕鋼結(jié)構(gòu)主要用于低層住宅建筑，近些年來(lái)，美國(guó)也開(kāi)始進(jìn)行多層輕鋼結(jié)構(gòu)住宅體系的研發(fā)，最早一幢多層輕鋼住宅于1990年開(kāi)始設(shè)計(jì)，至目前總面積發(fā)展到約30萬(wàn)平方米。并取得許多成熟的技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)。

      
    美國(guó)的多層輕鋼結(jié)構(gòu)住宅技術(shù)是一項(xiàng)綜合的技術(shù)，集輕鋼結(jié)構(gòu)、建筑節(jié)能保溫、建筑防火、建筑隔聲、新型建材、設(shè)計(jì)施工于一體的集成化技術(shù)，社會(huì)化分工明確，各種產(chǎn)品的生產(chǎn)商、施工方、設(shè)計(jì)方緊密合作，發(fā)展多層輕鋼結(jié)構(gòu)住宅技術(shù)，最關(guān)鍵的問(wèn)題是其結(jié)構(gòu)本身的性能，樓蓋結(jié)構(gòu)要具有適當(dāng)?shù)目缍炔⒈M可能輕，并希望有較好的樓蓋平面內(nèi)剛度，墻體結(jié)構(gòu)在承擔(dān)豎向荷載(自重與樓面活荷載)的同時(shí)還要承擔(dān)橫向荷載(風(fēng)荷載與水平地震作用)。

      
    美國(guó)多層輕鋼結(jié)構(gòu)住宅的特點(diǎn)為：

      
    輕質(zhì)樓蓋系統(tǒng)其樓蓋由C型的輕鋼擱柵與鋪于擱柵上的薄板組成。擱柵一般跨度為3.6米～4.8米，擱柵高為254毫米(擱柵的最大跨度可達(dá)11米)，擱柵間距為600毫米。擱柵在腹板上開(kāi)有大孔，這樣對(duì)于管線的穿越與布置極為方便。樓面有三種做法，分別為：高密度木纖維水泥板；滿鋪壓型鋼板再澆筑20毫米的陶粒輕骨料混凝土；滿鋪定向木纖維板或高密度層壓膠合板。在這些輕質(zhì)樓蓋上每平方米可承受316～365公斤的荷載。該樓蓋結(jié)構(gòu)體系重量?jī)H為國(guó)內(nèi)傳統(tǒng)的混凝土樓板體系的四分之一到六分之一，但其樓蓋的結(jié)構(gòu)高度將比普通混凝土板高100～120毫米。

      
    豎向墻體結(jié)構(gòu)一般將內(nèi)橫墻作為結(jié)構(gòu)的承重墻，墻柱為C形輕鋼構(gòu)件，其壁厚根據(jù)所受的荷載而定，通常為0.84～2毫米，墻柱間距一般為400～600毫米，墻柱的下端為U形開(kāi)口朝上的底槽梁，墻柱上端為U形開(kāi)口向下的頂槽梁，擱柵固定于上槽梁側(cè)邊。為提高墻柱的穩(wěn)定性，一般墻柱高度范圍內(nèi)設(shè)三道輕鋼拉條。這種墻體結(jié)構(gòu)布置方式，可有效承受并可靠傳遞豎向荷載，且布置方便，但該墻體結(jié)構(gòu)不能承受水平荷載。為抵抗水平風(fēng)荷載與地震作用，美國(guó)多層輕鋼結(jié)構(gòu)住宅體系中有二種方式，分別為采用輕鋼剪力墻或采用帶十字交叉支撐的普鋼框架結(jié)構(gòu)。輕鋼剪力墻一般布置在分戶墻，采用0.5毫米鍍鋅薄鋼板蒙于石膏板上，再固定于輕鋼墻柱上，形成類(lèi)似于應(yīng)力蒙皮結(jié)構(gòu)的剪力墻，每層之間有一個(gè)特殊的構(gòu)件對(duì)上下樓層剪力墻進(jìn)行連接，以有效傳遞水平剪力與由于水平力作用在墻柱上而產(chǎn)生的拉力。在地震區(qū)，為保證結(jié)構(gòu)安全，采用帶十字交叉支撐的普鋼框架作為抗側(cè)力結(jié)構(gòu)，形成以輕鋼承受豎向荷載，以普鋼承受水平荷載的混合結(jié)構(gòu)體系。

      
    建筑保溫節(jié)能技術(shù)美方輕鋼住宅體系中，對(duì)保溫節(jié)能技術(shù)十分重視，對(duì)于墻來(lái)說(shuō)為確保達(dá)到保溫效果，一般除了在墻的墻柱間填充玻璃纖維外，在墻外側(cè)再貼一層保溫材料，有效隔斷了通過(guò)墻柱至外墻板的熱橋；樓層之間擱柵內(nèi)填充玻璃纖維，減少通過(guò)樓層的熱傳遞；所有內(nèi)墻墻體的墻柱之間均填充玻璃纖維，減少戶墻之間的熱傳遞。

      
    建筑防火技術(shù)，對(duì)于輕鋼結(jié)構(gòu)一個(gè)最關(guān)鍵的問(wèn)題是防火技術(shù)的應(yīng)用，在墻的兩側(cè)與樓蓋的天花處貼防火石膏板，對(duì)于普通防火墻和分戶墻用25.4毫米厚(1?)石膏板保護(hù)，以達(dá)到1個(gè)小時(shí)的防火要求，另外在墻體墻柱間與樓蓋擱柵間填充的玻璃纖維對(duì)于防火與熱傳遞也起了積極的保護(hù)作用。

      
    建筑隔聲技術(shù)輕鋼建筑中，美國(guó)的研發(fā)工作對(duì)于隔聲處理下了較大功夫，在內(nèi)外墻及樓蓋擱柵間填充玻璃棉，有效阻止了通過(guò)空氣傳播的音頻部分，而對(duì)于通過(guò)固體傳播的沖擊聲，在美國(guó)的多層輕鋼住宅中，作了如下構(gòu)造處理：對(duì)于分戶墻用二道墻柱構(gòu)成帶有中間空隙的二道墻體；而對(duì)于吊頂用的固定石膏板的小龍骨，用帶有小切槽的彈性構(gòu)造以有效減少樓層間的固體聲傳播。

      
    (3)澳大利亞冷彎薄壁輕鋼結(jié)構(gòu)住宅體系

      
    構(gòu)造特點(diǎn):

      
    承載結(jié)構(gòu)采用冷彎薄壁輕鋼骨架，采用高強(qiáng)、防腐鋼卷板(屈服強(qiáng)度550Mpa，鋅鋁合金鍍層厚度270g/m2)，鋼材厚度為0.75mm，通過(guò)電腦輔助制造專(zhuān)用設(shè)備按設(shè)計(jì)要求，直接軋制成各種不同類(lèi)型的結(jié)構(gòu)構(gòu)件。豎向承重構(gòu)件采用密排柱，最大柱中距600mm。平面承重構(gòu)件：屋面采用桁條網(wǎng)，網(wǎng)格尺寸為600X600mm，樓(地)面采用桁架式梁，最大中距1200mm，門(mén)窗過(guò)梁采用小桁梁。

      
    墻體圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用輕質(zhì)高強(qiáng)圍護(hù)材料或纖維水泥板。

      
    屋面、樓面、內(nèi)外墻采用防水、保溫材料.

      
    屋面樓面系統(tǒng)采用防水玻纖瓦、防水卷材、保溫材料棉、桁條、吊防火石膏板。

      
    施工特點(diǎn):

      
    鋼結(jié)構(gòu)的生產(chǎn)制作采用電腦輔助制造技術(shù)，生產(chǎn)制作的全過(guò)程是以電腦軟件控制的專(zhuān)業(yè)設(shè)備完成，保證構(gòu)件制造的精確度誤差在人工難以達(dá)到的半毫米以?xún)?nèi)。除基礎(chǔ)施工外，其余全為干作業(yè)施工安裝。

      
    設(shè)計(jì)特點(diǎn):

      
    冷彎薄壁輕鋼結(jié)構(gòu)體系是澳大利亞的成熟技術(shù)。設(shè)計(jì)中使用了特殊的CAD技術(shù)-輕鋼結(jié)構(gòu)建造設(shè)計(jì)軟件，由此生成的設(shè)計(jì)文件可以直接輸入到加工設(shè)備進(jìn)行自動(dòng)加工。

      
    3亞洲各國(guó)輕鋼結(jié)構(gòu)：

      
    由于西歐發(fā)達(dá)國(guó)家的經(jīng)濟(jì)擴(kuò)張以及亞洲諸國(guó)的經(jīng)濟(jì)崛起，印度、日本、韓國(guó)等國(guó)也在二十世紀(jì)初開(kāi)始研究和發(fā)展鋼結(jié)構(gòu)住宅建筑，日本鋼結(jié)構(gòu)建筑占建筑總量的50%左右，韓國(guó)鋼結(jié)構(gòu)建筑占建筑總量的20%左右，并且鋼結(jié)構(gòu)用鋼總量中H型鋼占50%～60%左右。

      
    日本鋼結(jié)構(gòu)建筑的歷史有100年左右。目前日本的各種建筑結(jié)構(gòu)中，鋼結(jié)構(gòu)的建筑數(shù)量最多，占住宅建筑總面積的20%左右，其中多數(shù)為低層獨(dú)立住宅。使用輕型鋼的低層小規(guī)模住宅已系統(tǒng)化，輕鋼結(jié)構(gòu)住宅竣工的占住宅總數(shù)的25%～28.%，主要生產(chǎn)企業(yè)有新日鐵、豐田、積水、大和、三澤住宅株式會(huì)社，其中新日鐵的KC住宅體系有為突出。

      
    日本的KC體系

      
    KC結(jié)構(gòu)體系強(qiáng)調(diào)的冷型鋼與結(jié)構(gòu)用板材共同形成抵抗橫向荷載的整體墻板，類(lèi)似于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)中的剪力墻。每層樓板都擱置安裝在該層的墻板之上，墻板在豎向都被各層樓板隔開(kāi)，豎向墻體在結(jié)構(gòu)上無(wú)法構(gòu)成連續(xù)的墻體。因此技術(shù)上就要通過(guò)貫通樓板的抗拔錨栓將上下層墻板連成整體，同時(shí)靠抗剪螺栓將墻板與樓板連接在一起。

      
    結(jié)構(gòu)板材一般采用OSB(定向刨花板)、結(jié)構(gòu)合成板、水泥纖維加壓板等。這

      
    種板材解決了原有純木質(zhì)板材在防火、防水以及結(jié)構(gòu)整體強(qiáng)度不足的缺陷，這種替代產(chǎn)品，解決了原來(lái)木質(zhì)板材在防火、防水、以及結(jié)構(gòu)整體強(qiáng)度方面的不足，提高建筑體系的整體性能。

      
    防火采用耐火性能較高的板材，如不燃水泥基結(jié)構(gòu)用板材、耐火石膏板等作

      
    為基本材料。以延長(zhǎng)墻體耐火時(shí)間，增強(qiáng)耐火完整性。

      
    隔熱措施通過(guò)在復(fù)合外墻中增設(shè)反射層，提高墻體對(duì)輻射熱的反射作用，大

      
    大降低了輻射熱對(duì)建筑室內(nèi)的熱環(huán)境的影響，經(jīng)測(cè)試比較和實(shí)踐證明，節(jié)能效果明顯，熱穩(wěn)定性也有所提高。

      
    (二)國(guó)內(nèi)的情況：

      
    1市場(chǎng)和政策支持：

      
    隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展鋼鐵產(chǎn)量劇增，2005年鋼產(chǎn)量已達(dá)到3.71億噸，人均消費(fèi)300公斤左右，建筑鋼材數(shù)量、品種、質(zhì)量基本滿足鋼結(jié)構(gòu)住宅建筑的需要。同時(shí)建筑業(yè)和房地產(chǎn)業(yè)的不斷壯大，使之成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)的支柱產(chǎn)業(yè)，鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)廣泛應(yīng)用到建筑中來(lái)。迅速崛起。

      
    其次，從1996年起國(guó)家就不斷出臺(tái)政策引導(dǎo)和支持鋼結(jié)構(gòu)建設(shè)的發(fā)展，如

      
    1996年建設(shè)部編制了《1996-2010年建筑技術(shù)政策》提出合理使用鋼材，發(fā)展鋼結(jié)構(gòu)、開(kāi)發(fā)鋼結(jié)構(gòu)制造和安裝施工新技術(shù)；

      
    1999年，國(guó)務(wù)院辦公廳72號(hào)文件提出??發(fā)展鋼結(jié)構(gòu)住宅，擴(kuò)大鋼結(jié)構(gòu)住宅的市場(chǎng)占有率，將會(huì)加速住宅產(chǎn)業(yè)化過(guò)程。

      
    2001年底建設(shè)部發(fā)布了《鋼結(jié)構(gòu)住宅建筑產(chǎn)業(yè)化技術(shù)導(dǎo)則》。

      
    2005年2月，建設(shè)部發(fā)文《關(guān)于進(jìn)一步做好建筑業(yè)10項(xiàng)新技術(shù)推廣應(yīng)用的通知》，通知中推廣新技術(shù)中的第五項(xiàng)為鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)。

      
    2006年到目前正在抓緊制訂《鋼結(jié)構(gòu)住宅設(shè)計(jì)規(guī)程》和《低層輕鋼結(jié)構(gòu)裝配式住宅技術(shù)要求》等建筑鋼結(jié)構(gòu)的鋼材、設(shè)計(jì)、制造、施工有關(guān)國(guó)家行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，為鋼結(jié)構(gòu)住宅建筑體系發(fā)展奠定理論基礎(chǔ)。

      
    2生產(chǎn)企業(yè)：

      
    國(guó)內(nèi)、外生產(chǎn)企業(yè)針對(duì)中國(guó)鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展形式，紛紛采用引進(jìn)、合資或商貿(mào)等多種形式在中國(guó)的建筑市場(chǎng)推進(jìn)鋼結(jié)構(gòu)住宅，主要有：

      
    (1)北新房屋

      
    北新房屋是我國(guó)大型建材產(chǎn)品生產(chǎn)企業(yè)??北新建材和日本新日鐵、豐田、

      
    三菱合資成立的以薄壁輕鋼為結(jié)構(gòu)材的房屋生產(chǎn)企業(yè)，主要生產(chǎn)低層住宅。近些年來(lái)也在為開(kāi)發(fā)多層輕鋼結(jié)構(gòu)住宅做者積極的準(zhǔn)備。

      
    (2)美國(guó)華星頓公司(WORTHINGTON)

      
    美國(guó)華星頓公司主要是以銷(xiāo)售其生產(chǎn)的冷彎薄壁型鋼為目的的材料供應(yīng)公司，為了推動(dòng)其產(chǎn)品更廣泛應(yīng)用，其研發(fā)出自己獨(dú)特的冷彎薄壁型鋼低層、多層住宅體系，并在中國(guó)大陸建造了第一個(gè)輕鋼結(jié)構(gòu)的多層住宅試驗(yàn)樓。

      
    (3)澳洲博思格公司(BLUESCOPE)

      
    澳洲博思格公司??全球性鋼鐵/建筑解決方案供應(yīng)商在中國(guó)建廠和研法中心，以澳洲輕鋼結(jié)構(gòu)房屋建筑技術(shù)為支撐技術(shù)，通過(guò)住宅屋面系統(tǒng)、復(fù)合墻體系統(tǒng)等材料、部品的開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)、銷(xiāo)售，從而擴(kuò)大其冷彎薄壁型鋼材料和技術(shù)的市場(chǎng)氛圍。

      
    3科研院所

      
    隨著與國(guó)外科學(xué)技術(shù)和學(xué)術(shù)的交流，國(guó)外學(xué)子學(xué)成回國(guó)，不斷把國(guó)外最新鋼結(jié)構(gòu)尤其是輕鋼結(jié)構(gòu)的理論和經(jīng)驗(yàn)帶到中國(guó)建筑市場(chǎng)，以西安建筑大學(xué)、哈工大、長(zhǎng)安大學(xué)等學(xué)院的學(xué)者教授，以及中國(guó)冶建院、中國(guó)建筑標(biāo)準(zhǔn)院等工程技術(shù)人員，積極參與國(guó)外先進(jìn)技術(shù)的轉(zhuǎn)化和國(guó)內(nèi)自行體系的研發(fā)工作，取得了較大的成績(jī)，推動(dòng)了鋼結(jié)構(gòu)尤其是輕鋼結(jié)構(gòu)建筑體系的發(fā)展。

      
    二、鋼結(jié)構(gòu)建筑體系在我國(guó)住宅中應(yīng)用

      
    根據(jù)《國(guó)家建筑鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)業(yè)“十五”計(jì)劃和2015年發(fā)展規(guī)劃綱要》的發(fā)展目標(biāo)，我國(guó)“十五”期間計(jì)劃達(dá)到每年建筑鋼結(jié)構(gòu)用鋼量將占全國(guó)鋼材總產(chǎn)量的3%；到2015年將達(dá)到鋼材總產(chǎn)量的6%。為促進(jìn)我國(guó)鋼結(jié)構(gòu)住宅產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，建設(shè)部于2002年發(fā)布了《鋼結(jié)構(gòu)住宅產(chǎn)業(yè)化技術(shù)導(dǎo)則》，建立并批準(zhǔn)在天津二建鋼管混凝土住宅、上海中啟集團(tuán)的中福城、上海現(xiàn)代的新疆庫(kù)爾勒8層鋼結(jié)構(gòu)住宅、馬鋼公司的12層鋼結(jié)構(gòu)住宅樓、山東萊鋼的住宅樓，以及以北新房屋、河北唐山低層輕鋼結(jié)構(gòu)住宅，這些項(xiàng)目為我國(guó)鋼結(jié)構(gòu)住宅的發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

      
    鋼結(jié)構(gòu)住宅尤其是輕鋼結(jié)構(gòu)住宅建筑結(jié)構(gòu)體系，正是工業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化產(chǎn)業(yè)化的真正體現(xiàn)，是住宅的建筑體系朝著安全、環(huán)保、節(jié)能和可持續(xù)發(fā)展方向發(fā)展的根本保障。

      
    以下介紹兩種典型的鋼結(jié)構(gòu)建筑體系：

      
    (一)“H”型鋼住宅建筑體系

      
    1山東萊鋼建筑體系：

      
    它主要是以“H”型為骨架的鋼建筑體系，包括結(jié)構(gòu)體系、墻板體系等部分。

      
    (1)結(jié)構(gòu)體系：

      
    對(duì)于不同的建筑形式，合理的結(jié)構(gòu)選擇和設(shè)計(jì)至關(guān)重要，它直接關(guān)系到結(jié)構(gòu)的使用性能和整個(gè)工程的造價(jià),結(jié)構(gòu)形式主要有：

      
    鋼框架-混凝土剪力墻(核心筒)混合結(jié)構(gòu)、鋼框架?預(yù)制混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)和

      
    偏心支撐結(jié)構(gòu)。

      
    (2)墻板體系：

      
    配合鋼結(jié)構(gòu)綠色節(jié)能住宅的體系的推廣，萊鋼建設(shè)自主研發(fā)了LCC-A型、LCC-B型和LCC-C型輕質(zhì)保溫復(fù)合墻板。

      
    (3)體系的特點(diǎn)：

      
    戶內(nèi)的有效使用面積增大。由于采用了新型墻材，厚度比磚墻明顯變薄，加之梁柱的截面減少，因此室內(nèi)空間比傳統(tǒng)建筑結(jié)構(gòu)增加約3%－6%；建筑風(fēng)格靈活、豐富。大開(kāi)間的設(shè)計(jì)，戶內(nèi)空間可多方案分割，滿足用戶的不同需求；采用輕質(zhì)、保溫的新型墻材和節(jié)能技術(shù)，使室內(nèi)保溫性能好；建筑物抗震、抗風(fēng)性能好。鋼結(jié)構(gòu)延性好，自重輕、大大提高了住宅的安全可靠性；建筑總重輕。比磚混結(jié)構(gòu)和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)輕1/3-1/2，可降低基礎(chǔ)處理費(fèi)用；

      
    工廠化制作，易于產(chǎn)業(yè)化，施工速度快。工期比相應(yīng)磚混結(jié)構(gòu)和鋼混結(jié)構(gòu)縮短1/3-1/2，加快了資金周轉(zhuǎn)，提高了資金的收益；環(huán)保效果好。施工時(shí)可大量減少砂、石、灰的用量，減輕了對(duì)不可再生資源的破壞；現(xiàn)場(chǎng)濕法施工大量減少，施工環(huán)境好，占用施工場(chǎng)地面積少。當(dāng)建筑物服務(wù)期滿需要拆除時(shí)，鋼材可全部回收利用，減少灰色建筑垃圾；具有較高的性能價(jià)格比。

      
    (二)“C”型鋼體系

      
    “C”型鋼體系，主要是指以美國(guó)(WORTHINGTON)、加拿大()、澳洲(BLUESCOPE)和日本新日鐵(NSC)的體系，前以介紹，此處不在敘述。

      
    三、我國(guó)目前房地產(chǎn)發(fā)展現(xiàn)狀及住宅形式的要求

      
    (一)國(guó)家基本政策要求：

      
    根據(jù)中央經(jīng)濟(jì)工作會(huì)議提出的“繼續(xù)加強(qiáng)和改善宏觀調(diào)控，著力調(diào)整和轉(zhuǎn)變?cè)?br>
      
    長(zhǎng)方式，著力加強(qiáng)資源節(jié)約和環(huán)境保護(hù)，著力推進(jìn)改革開(kāi)放和自主創(chuàng)新，著力促進(jìn)社會(huì)發(fā)展和解決民生問(wèn)題”的總要求，2005年國(guó)務(wù)院出臺(tái)《國(guó)務(wù)院關(guān)于加快發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)的若干意見(jiàn)》(國(guó)發(fā)[2005]22號(hào))、《國(guó)務(wù)院關(guān)于做好建設(shè)節(jié)約型社會(huì)近期重點(diǎn)工作的通知》(國(guó)發(fā)[2005]21號(hào))和《國(guó)務(wù)院關(guān)于落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)的決定》(國(guó)發(fā)[2005]39號(hào))，提出運(yùn)用節(jié)能技術(shù)，推進(jìn)建筑節(jié)能工作，以住宅產(chǎn)業(yè)化帶動(dòng)，發(fā)展節(jié)能省地型住宅。2006年《國(guó)務(wù)院辦公廳轉(zhuǎn)發(fā)建設(shè)部等部門(mén)關(guān)于調(diào)整住房供應(yīng)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定住房?jī)r(jià)格意見(jiàn)的通知》(國(guó)辦發(fā)[2006]37號(hào))。

      
    上述幾個(gè)文件的中心思想就是著力調(diào)整住房供應(yīng)結(jié)構(gòu)，合理引導(dǎo)住房消費(fèi)，整頓和規(guī)范房地產(chǎn)市場(chǎng)秩序，積極發(fā)展節(jié)能省地型住宅。根據(jù)我國(guó)人多地少、資源短缺的實(shí)際，提出了套型建筑面積90平方米以下的住房面積占新建商品住房總面積70%的目標(biāo)要求。

      
    同時(shí)為全面落實(shí)科學(xué)發(fā)展觀和構(gòu)建社會(huì)主義和諧社會(huì)重大戰(zhàn)略部署，構(gòu)建多層次住房保障體系，不斷完善經(jīng)濟(jì)適用房和廉租住房制度的建設(shè)，政府將提供充足的資金，保證居民尤其是最低生活保障家庭住房困難的需要。

      
    由此看到，國(guó)家能源戰(zhàn)略和能耗指標(biāo)的提出，以及住房建設(shè)和消費(fèi)模式的轉(zhuǎn)變?yōu)殇摻Y(jié)構(gòu)住宅提供了廣泛的市場(chǎng)。

      
    (二)住宅建設(shè)與市場(chǎng)開(kāi)發(fā)：

      
    1大中城市的建設(shè)現(xiàn)狀與住宅形式的要求

      
    由于國(guó)家宏觀經(jīng)濟(jì)調(diào)控，使得城市土地供應(yīng)進(jìn)一步有序，城市尤其是大中城市的土地變得稀少，同時(shí)“節(jié)能省地型住宅”建設(shè)政策的要求，使得大中城市的房地產(chǎn)開(kāi)發(fā)趨于以投入產(chǎn)出比較合理的小高層、高層住宅產(chǎn)品為主，而多層住宅、多層以下的住宅都被轉(zhuǎn)化到城鄉(xiāng)結(jié)合部，或中小、土地資源較為豐富的城市來(lái)開(kāi)發(fā)建設(shè)。

      
    2村鎮(zhèn)住宅建設(shè)的新特點(diǎn)

      
    2007年中央一號(hào)文件《中共中央國(guó)務(wù)院關(guān)于積極發(fā)展現(xiàn)代農(nóng)業(yè)扎實(shí)推進(jìn)社會(huì)主義新農(nóng)村建設(shè)的若干意見(jiàn)》(中發(fā)[2007]1號(hào))。提出繼續(xù)推進(jìn)農(nóng)村人居環(huán)境治理的指導(dǎo)思想，為新農(nóng)村建設(shè)提供保障。

      
    應(yīng)該清楚的發(fā)到，新農(nóng)村建設(shè)不僅僅把農(nóng)民住房簡(jiǎn)單的成為城市化的問(wèn)題，不是簡(jiǎn)單的“農(nóng)民上樓”的問(wèn)題，“農(nóng)民上樓”是改善農(nóng)民居住生活的一種形式，一種理想模式，但中國(guó)的土地之廣闊，生活方式之復(fù)雜多樣化，絕不可能一刀切，況且農(nóng)民有農(nóng)民的生活方式，他需要有耕作的農(nóng)具、生畜以及其他生產(chǎn)資料，這些都需要區(qū)別于城市住房的居住空間，而絕大部分農(nóng)村的經(jīng)濟(jì)還較為落后，高成本的住房建設(shè)費(fèi)用，恐難以承受，工業(yè)化的建筑體系受地域的影響，在偏僻的農(nóng)村建造也存在一定的空難。

      
    四、薄壁輕鋼住宅建筑體系的特點(diǎn)及市場(chǎng)

      
    (一)基本特點(diǎn)

      
    近150年來(lái),鋼材在建筑業(yè)的應(yīng)用已遍及世界.鋼材至今仍然是最堅(jiān)固,耐久和經(jīng)濟(jì)的建筑材料之一。

      
    冷彎薄壁型鋼為支撐體的輕鋼建筑結(jié)構(gòu)體系具有以下特點(diǎn):

      
    結(jié)構(gòu)體系自重輕,基礎(chǔ)負(fù)載小,可以大大減少基礎(chǔ)造價(jià)，最大程度的降低成本；施工周期短,可縮短投資資金的占用周期,提高資金的投資效益，加快產(chǎn)品的產(chǎn)出；

      
    鋼構(gòu)件及相應(yīng)配套技術(shù)工廠化制作，有利于保證產(chǎn)品的質(zhì)量，促進(jìn)產(chǎn)業(yè)化發(fā)展；工業(yè)化程度高,作業(yè)和現(xiàn)場(chǎng)干凈,廢料少,其材料可再生利用,符合環(huán)保和可持

      
    續(xù)發(fā)展的要求;

      
    建筑體系滿足建筑大開(kāi)間,靈活分隔的要求，墻體薄可增加有效使用面積；

      
    縱橫的鋼龍骨構(gòu)造，為管線穿越提供了方便并封在墻體內(nèi)部,避免穿墻打洞對(duì)結(jié)構(gòu)的破壞;

      
    輕鋼體系提供高強(qiáng),高質(zhì)、節(jié)能、防蛀、抗震、耐久和可回收的安全結(jié)構(gòu)，滿足現(xiàn)代建筑發(fā)展的需求。

      
    同時(shí)它還具有以下不利的特點(diǎn)：

      
    結(jié)構(gòu)體自重輕，空腔多，居住者居中時(shí)噪音較大，在住宅的安全性、耐久性上缺少傳統(tǒng)鋼混結(jié)構(gòu)保障度；

      
    大量的鋼材與板材復(fù)合的結(jié)構(gòu)體，使的建筑體系熱惰性較差，須采取較大的技術(shù)措施，才可提高居住的舒適性；

      
    由于是較新的結(jié)構(gòu)體系，還沒(méi)達(dá)到或最終也不可能達(dá)到通用設(shè)計(jì)和優(yōu)化設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)體系造價(jià)較高，在目前的狀況下，在同等的樓層缺乏經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng)力；

      
    由于材料本身和建筑體系技術(shù)開(kāi)發(fā)不夠完善的原因，此種結(jié)構(gòu)體系只限于低層(1-3層)住宅和中低層住宅(8層)以下。

      
    部分專(zhuān)業(yè)，如防火、結(jié)構(gòu)等的施工與驗(yàn)收規(guī)程與目前國(guó)家或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)不符。

      
    (二)市場(chǎng)需求

      
    由于其結(jié)構(gòu)體系自身的因素(無(wú)論是從理論上，還是從實(shí)踐上看)，認(rèn)為此種結(jié)構(gòu)體系只適合5-6層以下的住宅建設(shè)，而目前大中城市土地供應(yīng)的限制和價(jià)格因素，大量多層住宅的建設(shè)不是最理想的投入產(chǎn)出比，實(shí)際上多層住宅一般都建在土地價(jià)格適當(dāng)便宜的城鄉(xiāng)結(jié)合部或中小城市，而其工業(yè)化程度以及造價(jià)(目前統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)建安造價(jià)為1200-1800元/m2)，對(duì)于那個(gè)地區(qū)的項(xiàng)目增加了相當(dāng)?shù)碾y度；最后是市場(chǎng)價(jià)格的問(wèn)題，城鄉(xiāng)結(jié)合部或中小城市目前的房?jī)r(jià)本身適當(dāng)，大幅度的增加造價(jià)，開(kāi)發(fā)商恐怕難以接受。

      
    結(jié)論

      
    研究表明，冷彎薄壁型鋼低層、多層住宅建筑體系技術(shù)可行，也能滿足目前部分住宅市場(chǎng)的需要，它的推廣應(yīng)用有利于我國(guó)住宅產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，但由于目前的國(guó)民經(jīng)濟(jì)承受水平、國(guó)家房地產(chǎn)政策和居民購(gòu)買(mǎi)的接受程度，認(rèn)為目前的市場(chǎng)需求不樂(lè)觀。

      
    然而參照發(fā)達(dá)國(guó)家的發(fā)展經(jīng)驗(yàn)，世界經(jīng)濟(jì)強(qiáng)國(guó)無(wú)論由于什么方面的原因，(或發(fā)展鋼鐵工業(yè)、或改造傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)體系、或環(huán)保節(jié)能等)都在加緊研究、推廣此種結(jié)構(gòu)體系，這個(gè)過(guò)程應(yīng)引起我們的思考和關(guān)注。

      
    認(rèn)為，我國(guó)目前具備發(fā)展此項(xiàng)結(jié)構(gòu)體系的一切條件，應(yīng)加大學(xué)習(xí)和研究力度、甚至加大實(shí)驗(yàn)和樣板工作的深度，作好重復(fù)的技術(shù)儲(chǔ)備，迎接適合此技術(shù)體系推廣應(yīng)用市場(chǎng)的到來(lái)。           							
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