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目前,在中、高层建筑中仍采用的是钢筋混凝土框架—剪力墙结构,钢结构体系建筑还未广泛应用。在对同等规模的钢筋混凝土框架—剪力墙结构与钢结构进行经济分析和技术的对比得出,钢结构体系有着诸多其它体系不能取代的优势,应大力推广。
时下,住宅钢结构与房地产开发商的选择有很大联系关系。因为钢结构住宅造价相对稍高,很多房地产开发商只顾面前利益,不综合考虑钢结构住宅造价实际不高,开发多选用砖混结构、钢筋混凝土结构建筑。各地**应高度正视钢结构住宅项目的开发,抓好钢结构住宅低层、多层和高层试点工程、样板工程、精品工程,以点带面进行积极的舆论宣传引导,逐步推进钢结构住宅工业化。在做好样板引导的同时,出台相应优惠的**、税收政策或补贴尺度,简化审批手续,鼓励和吸引房地产开发商把目光和资金投向钢结构住宅领域,让钢结构住宅“绿色建筑 ”成为建设节约型社会新的经济增长点。
还有,针对目前我国研发能力过硬的钢结构企业没有几家,钢结构住宅新型板材紧缺的不良状况,国家势有必要组织气力加快对钢结构住宅尺度体系、材料体系及建设体系的开发研究,产、学、研、技、工、贸同一推进,在全国形成钢结构住宅工业链。
设计原则
承重钢结构体系的结构设计宜遵循强柱弱梁、强节点弱构件的一般设计原则,在具体设计时,若较难满足强柱弱梁的设计公式,则满足轴压比要求也可。框架主梁的材料一般可选用热轧或高频焊接 H 型钢,次梁可以有多种作法。框架柱子的材料一般可选用热轧或焊接工字钢、H 型钢、方(箱形)钢管、圆钢管或冷弯薄壁型钢、轻型热轧型钢。为了节约钢材,降低造价,框架柱也可采用在空钢管内浇筑高强素混凝土而形成的钢管混凝土框架柱。由于钢管混凝土柱结合了钢柱与混凝土柱的优点,具有良好的受力性能、抗震性能和耐火性能。其单柱的轴向承载力大幅提高,使钢柱截面尺寸大幅减小。与 H 型钢柱相比,用钢量可节省约 50%,造价约降低 45%。
一、钢结构材料特性
1.材料的强度高,塑性和韧性好。在一般条件下,钢结构不会因超载而发生脆断,同时抵抗动载的能力也比较强,良好的吸能能力和延性还使钢结构具有优越的抗震性能。实践证明,钢结构特别适用于大跨度和荷载很大的构件和结构,具有较高的安全可靠性。
2,钢结构材质均匀和质量轻。钢材的内部组织比较接近于匀质和各自同性体,在一定的应力幅度内几乎是完全弹性。同时,钢结构的质量轻,为施工提供了方便,也为需要远距离运输和交通不便的工程,提供了有利条件。
3.构件尺寸**。大量的钢结构构件是专业化的加工厂生产的,从材料到构件出厂的整个过程,**度都很高,易于进行严格的质量控制。
二、钢结构施工工期短
钢结构所用材料是单一的成材,加工比较简单,机械化很强。绝大部分构件在加工厂生产后运到工地,在工地现场拼装:一般采用操作简单的普通螺栓和高强螺栓,还可以在地面拼装和焊接成较大的单元进吊装,因此缩短工期。
三、钢结构综合效益好
a.钢结构构件尺寸小,增大了使用面积。由于钢材的力学特性使得钢结构的构件截面积小,使结构所占面积远小于钢筋混凝土结构所占面积。统计资料表明,节省的结构所占面积比同等规模的钢筋混凝土结构的使用面积增加4.2便于管线设置,增加楼层净高。根据建筑使用功能的要求,梁、柱截面积采用小桁梁,格构梁或空腹梁,使管道可直接穿过梁的腹板,在同等层高的设计条件下可以增加净高10%。现代建筑竖向管道布置多,消防自动喷淋系统、强弱电楼宇自控系统等布线也比较复杂,钢结构体系便于固定和穿越、方便维修。
b.钢结构自重轻。与钢筋混凝土结构相比,钢结构自重可减小1/3—1/2,结构自重的减轻大大减少基础施工的造价,更重要的是当发生地震时,地震作用将随着自重的减轻而显著降低。
c.可得到在跨度、大空间的平面布局。质轻高强的特点使得钢结构可以获得较大的跨度和进深,从而形成更加开放的无柱空间,便于灵活地布置内部平面。
d.施工速度快,施工周期短。施工速度快,项目早竣工、早投产、早盈利是每一位投资者的愿望,而钢结构在这一方面的优势是显而易见的。
四、钢结构绿色环保
钢结构所用材料可多次使用,同时,钢结构建筑具有较好的可变性,如加固提高、扩大楼面、内部分隔且变动比较容易、灵活,减少了施工现场砂石水泥堆放的场地,减少了模板储用和现场混凝土施工现场湿作业的噪声、粉尘污染,是环保型建筑材料。
五、钢结构的缺点是可以克服的
1.钢材耐腐蚀的性能经较差。不过,在没有腐蚀介质的一般建筑中,构件经过彻底除锈并涂上合格的油漆,锈蚀问题并不严重,而且近几年来生产的钢材抗锈、耐腐蚀功能已经大大提高。
2.耐热但不耐火。钢材长期经受100℃辐射热时,强度没有多大变化,具有一定的耐热性能,但耐火极限只有5s左右,在温升500℃的环境下,强度迅速降低甚至塌垮。目前,我国对于钢结构防火性能采用特殊的高性能防火涂料喷涂在钢构件上,以减少钢构件与大火的直接接触,大大提高钢材的耐火性能。
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