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我國建筑用鋼結構住宅關(guān)鍵技術(shù)取得突破性進(jìn)展

作者：鋼結構網(wǎng)    
時(shí)間：2009-12-23 10:00:11 [收藏]

    在歐美、日本等發(fā)達國家和地區，建筑用鋼量已超過(guò)了鋼材總消費量的50％，大多數建筑工地作業(yè)是悄然無(wú)聲的：吊塔忙碌地吊著(zhù)鋼柱子，電焊工手中不斷閃爍著(zhù)弧光，摩天大樓大都是用鋼“建造”出來(lái)的。

    在世界各地鋼結構大廈愈造愈多之時(shí)，我國鋼結構住宅發(fā)展現狀如何？鋼結構住宅的關(guān)鍵技術(shù)研究取得了哪些進(jìn)展？近日，全國鋼結構住宅建筑體系與關(guān)鍵技術(shù)研究技術(shù)交流現場(chǎng)會(huì )召開(kāi)，來(lái)自各地建筑節能與墻體改革辦公室、鋼結構住宅建筑體系與關(guān)鍵技術(shù)研究課題承擔單位、房地產(chǎn)開(kāi)發(fā)企業(yè)和設計院、新型墻材生產(chǎn)企業(yè)等部門(mén)的代表匯聚濟南，重點(diǎn)就建設部推廣鋼結構住宅的思路和目前工作的進(jìn)展、鋼結構高層住宅的成套關(guān)鍵技術(shù)、鋼-混凝土組合結構的抗火設計問(wèn)題、方鋼管-混凝土柱及梁柱節點(diǎn)等鋼結構住宅的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了探討和交流。目前，我國已建成鋼結構住宅200萬(wàn)平方米，《鋼結構住宅設計施工規程》和《鋼結構住宅國家建筑標準設計圖集》預計2004年底完成。與會(huì )專(zhuān)家一致認為，經(jīng)過(guò)幾年的研發(fā)工作，我國鋼結構住宅的外墻板的性能和技術(shù)要求已經(jīng)明確，關(guān)鍵技術(shù)已經(jīng)取得了突破性進(jìn)展和階段性成果。

    鋼混結構符合國情

    繼建設部決定于2000年7月1日起在我國各大城市禁止使用實(shí)心粘土磚后，各地紛紛進(jìn)行墻體改革，積極探索新型的墻體材料及其配套的結構體系，以實(shí)現建筑的環(huán)保、節能、產(chǎn)業(yè)化。鋼結構，被譽(yù)為綠色建筑，其領(lǐng)先優(yōu)勢不言而喻，可以說(shuō)正是符合上述要求的新型結構體系之一。相對其他建材結構而言，鋼結構具有強度高、自重輕、跨度大、外形美觀(guān)、施工污染少、可循環(huán)再生等一系列優(yōu)點(diǎn)。其次是使用率高。使用面積較其他建材結構的寫(xiě)字樓提高7％，同樣的面積可多出一間辦公場(chǎng)所。再次它使用壽命長(cháng)?？拐?、防腐、防白蟻，密實(shí)的整體結構能有效防止滲漏水，使用壽命長(cháng)達百年以上。由于鋼結構性能優(yōu)越，符合國際綠色建筑潮流，美國的民用住宅采用鋼結構的從上世紀90年代的5％，發(fā)展到世紀末的25％，日本鋼結構建筑年耗鋼量達4000萬(wàn)噸，約占日本年鋼產(chǎn)量的30％－40％，而我國鋼結構住宅尚處于啟動(dòng)、逐步發(fā)展階段，目前建筑鋼結構用材只占我國億噸鋼產(chǎn)量的1.5％左右。

    同濟大學(xué)李國強代表認為，鋼結構的成本較高，不利于推廣應用。而鋼-混凝土混合結構（以下簡(jiǎn)稱(chēng)鋼混結構）采用混凝土剪力墻假外圍鋼框架的結構形式，這種結構兼有鋼結構施工速度快和混凝土結構剛度大、成本低的特點(diǎn)。與全鋼結構比，具有節省型鋼與節點(diǎn)用料，降低結構成本等優(yōu)點(diǎn)；與全混凝土結構比，又具有減輕結構自重、節約基礎造價(jià)、加快施工速度等優(yōu)點(diǎn)，被認為是一種符合我國國情的較好的高層建筑結構形式，用于住宅可兼顧提高產(chǎn)業(yè)化程度及降低成本的要求。為研究解決鋼結構特別是鋼-混凝土混合結構在高層住宅中的有關(guān)技術(shù)問(wèn)題，同濟大學(xué)聯(lián)合上海冶金設計研究院、南京旭建新型建材公司、上海伊通公司、浙江精工鋼結構建設集團公司、上海美建鋼結構公司和中遠置業(yè)集團公司等，聯(lián)合提出的“高層鋼-混凝土混合結構住宅體系的研發(fā)研究”項目，在建設部作為科技項目立項。這一課題從2001年6月正式啟動(dòng)，經(jīng)過(guò)近三年的研究，取得了不少成果。針對多層住宅、小高層住宅、點(diǎn)式高層住宅與板式高層住宅，提出了與鋼-混凝土混合結構相適應的一室兩廳、兩室兩廳、三室兩廳和四室兩廳建筑方案。根據鋼結構及住宅的特點(diǎn)，對鋼結構住宅進(jìn)行了合理分類(lèi)，提出了鋼結構住宅基本設計模數系統方案，并按模數化思想構建了一組鋼結構住宅典型房型，探尋了鋼結構住宅產(chǎn)業(yè)化需求的標準化、系列化與用戶(hù)需求的多樣化相統一的可能性。選用一典型住宅方案，對鋼-混凝土混合結構用于8層、11層、14層和17層住宅的適用進(jìn)行了系統的設計研究，發(fā)現混合結構中鋼框架部分主要承擔豎向荷載，水平荷載主要由混凝土筒體承擔；混合結構可以較理想地滿(mǎn)足多高層住宅的建筑與結構設計要求；在結構層數增加的情況下，鋼框架部分柱構件的變化較為均勻，而梁截面基本沒(méi)有變化，這一規律適應住宅產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的需求。

    墻體材料特別考慮

    建設部科技發(fā)展促進(jìn)中心高級工程師張小玲指出，鋼筋混凝土與聚苯板復合裝配式墻體要解決好應用技術(shù)。我國各地正在普遍實(shí)施建筑節能標準，一些開(kāi)發(fā)單位想因地制宜地生產(chǎn)一種復合板。這種板材內外側均為普通鋼筋混凝土，中間夾有50mm的聚苯板，配上構配件與鋼結構框架連接。這種板材在實(shí)際應用中出現了較普遍的開(kāi)裂的現象。這種板材如果取得到良好的使用效果，必須解決好應用技術(shù)。包括連接件，板縫處理技術(shù)和使用圖集。我國的墻材生產(chǎn)商要特別注意，一種板材在實(shí)驗室條件下有很好的性能，未必在使用過(guò)程中還有很好的性能。如果生產(chǎn)商只是向市場(chǎng)提供板材，而不解決其應用技術(shù)，肯定是沒(méi)有出路的。

    她認為，普通加氣混凝土砌塊與其它材料復合可以作為鋼結構住宅的外墻。普通加氣塊的優(yōu)點(diǎn)是價(jià)格低，缺點(diǎn)是耐侯性能差。所以普通加氣塊最好不要暴露在外墻外表面直接與大氣接觸，應盡量與有較好耐候性能的外墻材料復合使用。同時(shí)，硬質(zhì)水泥木屑板在低層鋼結構住宅中將有很好的前景。我國已經(jīng)有幾家硬質(zhì)水泥木屑板即SFC板的生產(chǎn)線(xiàn)。它的生產(chǎn)技術(shù)源于日本，是用2500噸壓縮機成型的板材，將水泥的硬度和強度以及木纖維的粘性和耐力有機的結構起來(lái)。如果我國自產(chǎn)的SFC板確實(shí)具備日本產(chǎn)品的性能，它的確是非常好的適用于鋼結構住宅的墻板材料。

    一些廠(chǎng)商看到了鋼結構住宅在我國的發(fā)展前景，準備上專(zhuān)用于鋼結構住宅的外墻板生產(chǎn)線(xiàn)。如果上加氣混凝土類(lèi)的板材，其性能不能低于A(yíng)LC板。如果上SFC板，其性能要達到日本積水化學(xué)工業(yè)公司生產(chǎn)的積水硬質(zhì)水泥木屑板的性能。

    重點(diǎn)課題喜結碩果

    山東萊蕪鋼鐵集團公司積極承擔了國家建設部2001年重點(diǎn)研究項目―――H型鋼鋼結構節能住宅建筑體系研究課題。目前，該課題研究成果通過(guò)了國家建設部的科技成果鑒定，技術(shù)上達到國內領(lǐng)先水平。

    經(jīng)過(guò)四年的努力，萊鋼已設計開(kāi)發(fā)了100余萬(wàn)平米的鋼結構建筑，從高層、多層、別墅、民居到公共建筑、工業(yè)建筑，形成了較為完善的建筑節能體系、結構體系、墻板體系、設備體系、施工技術(shù)與組織管理體系及標準化體系。其中，萊鋼櫻花園小區是國內首個(gè)全部利用國產(chǎn)H型鋼建設的鋼結構節能住宅小區，為山東省示范工程。上?！笆栏R”鋼結構工程榮華首屆中國建筑鋼結構金獎（國家優(yōu)質(zhì)工程）。

    萊鋼集團副總經(jīng)理謝振清介紹說(shuō)，建筑節能設計主要從建筑體型、內外墻、屋面、樓地面、門(mén)窗、樓梯間等細部分別采取相應措施，具體措施是：控制建筑體型系數，在滿(mǎn)足戶(hù)型功能要求前提下，設計時(shí)盡量將體型系數控制在0.3以?xún)?；隊伍面采用現噴硬質(zhì)聚氨酯發(fā)泡、憎水型珍珠巖板、SBS卷材等技術(shù)進(jìn)行保溫隔熱處理；對樓地面及地下室頂班進(jìn)行保溫處理；選擇合適的門(mén)窗、控制窗墻面積比；其它細部的保溫處理，如在樓梯間入口處設門(mén)斗，提高樓梯間的保溫性能。局部山墻剪力墻、外露鋼構件、樓梯間剪力墻等冷熱橋部位采用聚苯板外包。

    為了達到建筑物防火等級的要求，在施工過(guò)程中分別采用了三種方式對鋼構件進(jìn)行防火處理：包覆防火板、噴涂防火涂料、水泥砂漿包覆。同時(shí)，結合鋼結構施工特點(diǎn)，他們研究并使用新設備、新技術(shù)、新工藝以及科學(xué)的施工組織管理方法，提高工效，實(shí)現流水作業(yè)，使鋼結構住宅的施工優(yōu)勢得以充分體現?！　　　　　　　　　　　?br />
    　來(lái)源：中華建筑報
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