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新技術(shù)應成鋼結構住宅脊梁

作者：鋼結構網(wǎng)    
時(shí)間：2009-12-23 10:02:22 [收藏]

    隨著(zhù)鋼結構住宅被建設部列為重點(diǎn)推廣項目，各地鋼結構住宅小區試點(diǎn)如雨后春筍般出現。一位業(yè)內專(zhuān)家認為，目前我國的住宅設計、生產(chǎn)制造、安裝、維護都與國外有很大的差距。因為不論是設計院、高校，還是大型鋼結構安裝施工企業(yè)，都沒(méi)完全達到國際通用要求。作為一個(gè)新產(chǎn)業(yè)，需要從技術(shù)到標準、從人才到管理的全面革新和發(fā)展。鋼結構住宅在歐美已經(jīng)有幾十年的歷史了，它憑借良好的抗震性、靈活可變的空間以及環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，迅速發(fā)展壯大。其工廠(chǎng)化加工、較少工地濕作業(yè)、鋼材可回收利用、施工快、噪音小、粉塵污染少、符合可持續發(fā)展更是順應時(shí)代的要求。這些是其他結構形式的住宅無(wú)法相比的。

    新型墻板將被廣泛應用

    據專(zhuān)家介紹，在鋼結構建筑中，內外墻體的設計是否得當顯得尤為重要。作為內外墻體，主要是起到圍護及分隔作用，并不一定要承重，但必須能承自重（本層）和抵抗風(fēng)力等。構造簡(jiǎn)單，便于施工，現場(chǎng)濕作業(yè)量越少越好。

    例如：上海中福城工程中使用了ALC板，這種掛板自重輕，抗震性能好，安裝方便，板材在工廠(chǎng)制作，施工不受季節影響，可大大縮短工期；具有良好的保溫隔熱性能，是理想的節能型墻體；其防火性能優(yōu)越，150毫米厚墻板的耐火極限可達4小時(shí)；由于經(jīng)過(guò)發(fā)泡處理，ALC板具有良好的密閉性和防水性能。

    再如，天津市在試點(diǎn)工程中，研制開(kāi)發(fā)了節能型復合外墻板。整間整塊的外墻板，連同外檐飾面和門(mén)窗一次制作完成，整體安裝，墻板與結構主體的連接采用兩種方式并用，安裝時(shí)采用墻板連接器，實(shí)現墻板安裝階段和使用階段與鋼結構主體的可靠連接。釘釘子和掛物等使用要求也得到了滿(mǎn)足。經(jīng)過(guò)耐火及抗水滲漏試驗，隔音等指標均滿(mǎn)足要求。板縫按柔性縫設計，其寬度考慮了建筑材料復合形成幾道防線(xiàn)，以解決板縫滲漏、熱橋以及消能減速減震等問(wèn)題。

    此外，昊角墻材是一種紙基三角空腔結構的新型非承重材料，有板材和砌塊。以黃板紙作為主要原材料，經(jīng)過(guò)巧妙的結構設計和防火、防水、防滲處理后，成為具有高強、防火、防滲、防凍、無(wú)毒、無(wú)輻射等性能的環(huán)保型新材料。它質(zhì)薄、自重輕、隔音、隔熱，單點(diǎn)吊掛力等都優(yōu)于黏土磚，且易于加工：可鋸、可釘、可漆、可膠、可復合，價(jià)格低廉。

    外墻間接縫及溫度伸縮縫的處理是鋼結構建筑中最難解決的問(wèn)題，由于北方的溫差大，一般的輕質(zhì)材料很難滿(mǎn)足要求，往往造成漏水、漏雨、漏風(fēng)等問(wèn)題。值得一提的是北京引進(jìn)的所謂歐樂(lè )板（Sto）。采用Sto外墻保溫系統完全可以避免此問(wèn)題的發(fā)生。Sto外墻保溫系統是在普通的外墻體上加上一層保溫層，再加上一層無(wú)縫有一定可伸縮系數的外墻涂料。據了解，它是目前我國市場(chǎng)惟一的無(wú)水泥基外墻外保溫系統。該系統集保溫、防水、裝飾功能為一體，其“無(wú)水泥”防護面層，具有很高的彈性和抗沖擊荷載能力、優(yōu)越的抗裂性及耐候性。墻體材料采用PVC合成材料，高溫下擠出一體成型。其高度可配合工地現場(chǎng)樓高尺寸需求訂制，可節省材料及減少現場(chǎng)建筑垃圾?？伤苄院?，可隨設計人員需要，加以彎曲變化，塑造出典雅優(yōu)美的造型。

    鋼結構住宅將更多采用輕型結構

    據專(zhuān)家介紹，目前國內已建和正在建造的工程選擇的結構體系，大致有以下幾種類(lèi)型：純鋼框架結構體系；鋼框架――支撐結構體系；鋼框架――混凝土筒體（抗剪墻）的混合結構、錯列桁架體系。

    在這四種體系中，鋼框架――混凝土筒體（抗剪墻）的混合結構體系的不足點(diǎn)較多。由于核心筒為混凝土，重量減少不是很多，現場(chǎng)澆搗混凝土的工作量仍然較大?；炷僚c鋼框架的配合會(huì )帶來(lái)一定困難，相互公差不一致，不易達到一定精度?；炷林亓看?，則帶來(lái)吊裝的困難，一方面可能需要有大型起重設備，分塊拼裝也有一定困難。另外，在混凝土中，預埋件的位置也難滿(mǎn)足準確的要求，給安裝帶來(lái)一定困難?；炷恋氖┕ぶ姓`差也較大，與鋼結構不太好配合。

    相比之下，錯列桁架體系優(yōu)點(diǎn)較多。由于水平力主要通過(guò)樓板傳至相鄰桁架的斜腹桿，因此水平荷載最終通過(guò)落地桁架的斜腹桿或底層支撐傳至基礎，樓層間的柱子主要承受軸力，其所受的剪力和彎矩很小。桁架有整層高，所以整個(gè)體系剛度較大，一般不需要增加柱子剛度以控制位移。由于錯列桁架體系中的柱子主要承受軸力，其柱截面強軸可布置在縱向，故其縱向側移剛度亦較大，其用鋼量可較框架結構減少30%%~40%%，并且在這種體系中可獲得較大的空間，因此該體系是一種經(jīng)濟、實(shí)用、高效的結構體系。

    有專(zhuān)家預測，鋼結構住宅將更多采用新的構造措施及構件形式，如桁架梁。位于芝加哥郊外的多層豪華公寓――芝加哥林蔭道大廈就采用了桁架梁。該結構形式的成本效益較高，給業(yè)主帶來(lái)布置的靈活性。它使得房間更大，并且通暢，同時(shí)顯著(zhù)降低單元間聲音的傳播。為安裝凹槽式照明燈與其它特定的公寓部件預留了空間。此體系機械與電氣管道的布置較方便，其施工速度也快。

    專(zhuān)家稱(chēng)，波折腹板梁作為普通工字鋼梁的一種改進(jìn)形式，是一種新型、高效的鋼結構構件，目前己應用于橋梁、房屋、工業(yè)廠(chǎng)房等。波折腹板梁有兩種翼緣形式：平板翼緣與冷彎薄壁箱形截面。前者主要應用于美國和歐洲，而后者近幾年在澳洲發(fā)展較快。在我國，這種結構形式己在一些工程中進(jìn)行了有益的嘗試，但在理論和實(shí)驗研究方面才剛剛起步。與傳統用于鋼結構住宅的焊接H型鋼相比，波折腹板梁擁有較多的優(yōu)勢，待研究成熟后，可將其應用于鋼結構住宅中。
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