鋼結(jié)構(gòu)住宅體系在我國的發(fā)展現(xiàn)狀及存在問題

韓賽

摘 要：住宅產(chǎn)業(yè)正在成為國民經(jīng)濟(jì)新的增長點，也是促進(jìn)國民經(jīng)濟(jì)增長的重要支柱產(chǎn)業(yè)。通過住宅產(chǎn)業(yè)來擴(kuò)大內(nèi)需、激勵經(jīng)濟(jì)增長，在我國具有戰(zhàn)略意義。但我國住宅功能、質(zhì)量還存在一定問題。本文通過分析我國住宅產(chǎn)業(yè)的發(fā)展歷程，認(rèn)識到了我國現(xiàn)階段住宅的發(fā)展趨勢。對我國住宅現(xiàn)代化的發(fā)展方向做出一些淺顯的探討。

關(guān)鍵詞：鋼結(jié)構(gòu)住宅；發(fā)展現(xiàn)狀；存在問題；討論

1 前言

鋼結(jié)構(gòu)住宅的合理性更多的是從綜合經(jīng)濟(jì)效益出發(fā)，從節(jié)約能源、循環(huán)使用鋼材、保護(hù)環(huán)境、促進(jìn)經(jīng)濟(jì)持續(xù)發(fā)展的角度考慮。

2 鋼結(jié)構(gòu)住宅體系內(nèi)容概述

2.1 鋼結(jié)構(gòu)住宅框架體系

框架體系的主要受力構(gòu)件是框架梁、框架柱，它們共同作用抵抗豎向荷載和水平荷載。梁柱的抗側(cè)力有限，所建住宅層數(shù)都在10層以下?？蚣芰悍N類有圓鋼管或方鋼管柱：I型鋼梁、H型鋼梁、箱型梁等?？蚣苤姆N類有：H型鋼柱、空心、方鋼管混凝土柱等。樓板一般采用壓型鋼板、現(xiàn)澆混凝土組合樓板，外墻體采用砌塊砌筑，內(nèi)隔墻采用輕質(zhì)隔板。

2.2 剪力墻結(jié)構(gòu)體系

鋼框架一剪力墻結(jié)構(gòu)體系以框架為基礎(chǔ)，沿其柱網(wǎng)的兩個主軸方向布置一定數(shù)量的剪力墻。以增強(qiáng)住宅的側(cè)向剛度[1]，防止側(cè)向位移過大，常見的是把樓電梯間填充墻做成這種結(jié)構(gòu)體系既具有鋼框架結(jié)構(gòu)的平面布置靈活、增大使用面積的優(yōu)點，又有具有較大的剛度，在多高層建筑中具有很大優(yōu)勢。常用的剪力墻體系有：現(xiàn)澆鋼筋混凝土剪力墻、鋼板剪力墻、內(nèi)藏鋼板支撐剪力墻和預(yù)制剪力墻等。

2.3 核心筒結(jié)構(gòu)體系

鋼框架一核心筒結(jié)構(gòu)體系是以鋼框架體系為基礎(chǔ)，在靠近中心的部位布置現(xiàn)澆的混凝土墻體封閉圍成的核心筒。該體系中鋼框架梁、柱的截面較小，增加了住宅的室內(nèi)空間。此外這種結(jié)構(gòu)體系將鋼材的強(qiáng)度高、質(zhì)量輕、構(gòu)配件可工廠生產(chǎn)、現(xiàn)場裝配速度快和混凝土的抗壓強(qiáng)度高、防火性能好、抗側(cè)剛度大等優(yōu)點結(jié)合起來，常用于高層超高層住宅中。

2.4 支撐結(jié)構(gòu)體體系

鋼框架一支撐結(jié)構(gòu)體系在剛結(jié)構(gòu)住宅中應(yīng)用較多，即在框架體系中部分框架柱之間用型鋼設(shè)置橫向支撐，形成支撐框架，構(gòu)成雙重抗側(cè)力結(jié)構(gòu)體系。支撐體系的形式有很多，有十字交叉、人字型等中心支撐，各種偏心支撐等。支撐一般布置在分戶墻、外墻、衛(wèi)生間和樓梯間墻上，可以根據(jù)需要在一跨或者多跨上布置。

2.5 較差桁架結(jié)構(gòu)體系

交錯析架結(jié)構(gòu)體系中析架的桿件全部受軸力作用，桿件的材料能得到充分利用，但該體系的腹桿多，不利于住宅的設(shè)計與布置。該體系的由柱子、鋼析架和樓面板組成，在學(xué)校布置上具有一定優(yōu)越性，柱子沿房屋周邊布置，中間無柱，且析架在相鄰柱子上下層交錯布置，析架高度等于層高，樓板一端擱置在析架的上弦，另一端擱置在相鄰析架的下弦。由于兩開間布置一福析架，且中間無柱子，所以非常適合住宅、旅館建筑各單元的靈活布置要求，這種結(jié)構(gòu)體系主要用于15-20層的住宅。

2.6 輕鋼龍骨結(jié)構(gòu)體系

輕鋼龍骨結(jié)構(gòu)體系大致可分為兩類：一類是由冷彎薄壁型鋼組成的龍骨體系，它的梁柱一般由雙C或四C槽鋼組成，自重約為普通鋼結(jié)構(gòu)的1/2}1/3，另一類由熱軋型鋼組成的龍骨結(jié)構(gòu)體系，由間距在1.2m～2.0m的軋制矩形鋼管或H型鋼柱與和鋼柱鉸接的H型鋼梁組成。

2.7 圍護(hù)結(jié)構(gòu)體系

為了減輕結(jié)構(gòu)自重，充分發(fā)揮鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢，圍護(hù)墻體宜采用輕質(zhì)復(fù)合材料。外圍護(hù)結(jié)構(gòu)主要采用的墻板有蒸壓加氣混凝土板（ALC板）[2]、太空板、水泥刨花板、夾芯板等。內(nèi)墻采用輕混凝土板、石膏板、水泥刨花板、稻草板等。屋蓋系統(tǒng)應(yīng)采用有檁體系，屋面材料可與樓面相同，也可采用彩色壓型鋼板防水屋面系統(tǒng)，該系統(tǒng)具備了很好的防水效果，又起到了屋面的隔熱保溫作用。

3 鋼結(jié)構(gòu)住宅體系在我國的發(fā)展現(xiàn)狀及問題解析

我國鋼結(jié)構(gòu)住宅體系還剛剛開始應(yīng)用，與工業(yè)發(fā)達(dá)國家相比，我國鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)在人均鋼材占有量、鋼材品種、質(zhì)量、科研、開發(fā)、設(shè)計制作和施工安裝等方面都還存在著較大差距，有待于不斷改進(jìn)和提高，特別是距離住宅的商品化、產(chǎn)業(yè)化要求還有很大的差距。制約我國鋼結(jié)構(gòu)住宅推廣應(yīng)用和發(fā)展的主要問題有：

3.1 建筑材料

建筑材料我國鋼產(chǎn)量不斷提高，建筑鋼材在數(shù)量、品種上都有了較大的發(fā)展。各種熱軋H型鋼、冷彎薄壁型鋼等新的規(guī)格和品種層出不窮。目前，我國熱軋H型鋼最大截面達(dá)到700mm，年生產(chǎn)能力可達(dá)140萬t，冷彎型鋼年生產(chǎn)能力約為120萬t。但是對于某些鋼材，尤其是板材，雖然產(chǎn)量增加，但價格仍不斷上漲，反映出目前國內(nèi)建材市場鋼結(jié)構(gòu)住宅用鋼相對短缺的現(xiàn)象。另一方面，從現(xiàn)有鋼結(jié)構(gòu)住宅用鋼特點及選用標(biāo)準(zhǔn)來看，目前我國鋼材材質(zhì)、材性及相關(guān)選用標(biāo)準(zhǔn)比較齊全，而且逐漸與國際標(biāo)準(zhǔn)一致化；但某些應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)相對缺項、滯后。譬如，與發(fā)達(dá)國家相比，國內(nèi)冷彎型鋼結(jié)構(gòu)在板材厚度范圍和強(qiáng)度范圍方面，其發(fā)展已經(jīng)受到基礎(chǔ)理論及技術(shù)方面的瓶頸制約。

3.2 結(jié)構(gòu)體系

對于各種鋼結(jié)構(gòu)住宅結(jié)構(gòu)體系，目前還沒有明確規(guī)定其適用范圍，因此在住宅結(jié)構(gòu)選型時應(yīng)從結(jié)構(gòu)的受力性能出發(fā)，以降低用鋼量為目標(biāo)，從而得到定性的結(jié)論。在結(jié)構(gòu)設(shè)計方面，一個經(jīng)過優(yōu)化設(shè)計的鋼結(jié)構(gòu)能夠使其結(jié)構(gòu)體系最大限度地發(fā)揮優(yōu)勢，也能節(jié)約很多的鋼材，從而使工程造價降低。多高層鋼結(jié)構(gòu)住宅的優(yōu)化設(shè)計是十分復(fù)雜的，但也是十分必要的。雖然在這方面已經(jīng)進(jìn)行了不少的研究工作，但是還沒有能夠在實際的工程中廣泛推廣應(yīng)用。鋼結(jié)構(gòu)住宅體系的選型和結(jié)構(gòu)優(yōu)化任重而道遠(yuǎn)。

3.3 圍護(hù)體系

鋼結(jié)構(gòu)住宅結(jié)構(gòu)體系是一個綜合復(fù)雜的技術(shù)體系，其中重點之一就是對圍護(hù)材料、技術(shù)及相關(guān)配套產(chǎn)品的研發(fā)應(yīng)用，以實現(xiàn)鋼結(jié)構(gòu)住宅的高性價比。目前，國內(nèi)只是簡單套用國外的建造模式，綜合造價普遍偏高，市場無法接受，所以我們有必要在勞動力資源豐富、人工費用低廉的國情下開發(fā)自己的鋼結(jié)構(gòu)住宅體系。比如，萊鋼自主研發(fā)的H型鋼結(jié)構(gòu)住宅建筑體系廣泛采用目前已經(jīng)開發(fā)成熟的新材料、新技術(shù)，使其性能在鋼結(jié)構(gòu)住宅體系中得到很好的體現(xiàn)[3]?？偟膩碚f，我國墻體材料在品種推出和性能改進(jìn)方面已有顯著發(fā)展，但是與國際工業(yè)化水平相比仍存在著不足。

3.4 經(jīng)濟(jì)現(xiàn)狀

造價過高仍是阻礙鋼結(jié)構(gòu)住宅發(fā)展的關(guān)鍵因素。特別是與傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式相比，鋼結(jié)構(gòu)價位明顯較高。住宅鋼結(jié)構(gòu)體系造價要比磚混和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)造價高5%～10%。但在利息、人工費、使用面積等方面鋼結(jié)構(gòu)有著更明顯的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢，具有較好的綜合經(jīng)濟(jì)效益。發(fā)展鋼結(jié)構(gòu)，地方政府應(yīng)在政策等方面給予支持和傾斜，以降低工程成本，使其更具市場競爭力。今后，我國在鋼結(jié)構(gòu)住宅建筑結(jié)構(gòu)體系和結(jié)構(gòu)優(yōu)化方面應(yīng)加大研究力度，使其經(jīng)濟(jì)效益更明顯，優(yōu)勢更突出；加大鋼結(jié)構(gòu)住宅建筑的宣傳力度，推廣其應(yīng)用，促進(jìn)我國鋼結(jié)構(gòu)住宅建筑的發(fā)展。

4 結(jié)語

大力發(fā)展鋼結(jié)構(gòu)住宅，實現(xiàn)住宅產(chǎn)業(yè)化是從根本上解決、改變現(xiàn)有住宅生產(chǎn)經(jīng)營方式的一條最佳途徑。當(dāng)然，說鋼結(jié)構(gòu)住宅有著廣闊的市場，并不意味著它可以自然地發(fā)展起來，要推動它的健康發(fā)展，無論是政府有關(guān)部門、協(xié)會、設(shè)計、科研、企業(yè)等都需要做大量組織、協(xié)調(diào)、研究、培訓(xùn)以及有關(guān)政策以及宣傳工作。

參考文獻(xiàn)：

[1] 鄒晶，李元齊.鋼結(jié)構(gòu)住宅體系在我國的發(fā)展現(xiàn)狀及存在問題[J].鋼結(jié)構(gòu)，2007（6）：10～16.

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