住宅鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展的相關(guān)技術(shù)問題

《中國建筑技術(shù)政策》公布，對鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展是一個有力的推動，開創(chuàng)了鋼結(jié)構(gòu)在建筑中應(yīng)用的新時期。我國鋼產(chǎn)量近幾年一直居世界首位，去年達(dá)1．57億噸，已一改過去鋼材不足的局面，轉(zhuǎn)而成為鋼材供過于求，擺上日程的課題就是要求在我國的支柱產(chǎn)業(yè)—建筑領(lǐng)域大量消耗鋼材。為此，建設(shè)部和國家科委“十五”課題是住宅產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化，也即:住宅建筑作為一個整體產(chǎn)品，實現(xiàn)以標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)模化和個性化設(shè)計，工廠化、集約化、裝配化和工業(yè)化施工，市場化銷售和社會化服務(wù)為宗旨的住宅產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化，簡而言之，住宅產(chǎn)業(yè)化就意味著工廠化、標(biāo)準(zhǔn)化、配套化。北京消防檢測維保公司轉(zhuǎn)載《住宅鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展的相關(guān)技術(shù)問題》文/趙風(fēng)華 郭炳軍

1．住宅鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展

為了提高建筑領(lǐng)域特別是住宅建筑的科技含量，自2000年以來不論是政府方面，還是企業(yè)行為，除不斷引進(jìn)國外先進(jìn)的建筑技術(shù)外，還進(jìn)行了鋼結(jié)構(gòu)住宅建筑體系與關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān)項目的研究。目前，建設(shè)部已推出《鋼結(jié)構(gòu)住宅建筑產(chǎn)業(yè)化技術(shù)導(dǎo)則》，并通過了18個包括鋼結(jié)構(gòu)住宅建筑體系及其關(guān)鍵和試點工程的立項，旨在通過試點，取得突破性進(jìn)展，以點代面，促進(jìn)鋼結(jié)構(gòu)住宅建筑全面發(fā)展。如:新疆庫爾勒城市信用社7層住宅、長沙遠(yuǎn)大7層住宅、北京西三旗賽博思6層住宅、天津太平洋別墅(巧棟產(chǎn)業(yè)化住宅)、杭州蕭山18層住宅等等。同時，也有部分中、高層住宅正在建設(shè)中。作為建設(shè)部鋼結(jié)構(gòu)住宅示范工程的北京金衰公寓3#、4#樓就是其中之一。該工程位于北京西城區(qū)金融街，西二環(huán)內(nèi)側(cè)，長安街以北，東面臨近西單商業(yè)中心，南對北京市第八中學(xué)，地理位置十分優(yōu)越。總建筑面積52218．93㎡，占地面積2616．49㎡，地下建筑面積15478㎡，地上36470．9㎡，標(biāo)準(zhǔn)層層高2．9m，工程分3#、4#兩個樓座和地下車庫，地下二層、地上十二層。3"樓檐高38．987m , 4#樓檐高39．5m，車庫頂板標(biāo)高-2．35m。主體結(jié)構(gòu)為鋼框架—鹼核心筒結(jié)構(gòu)體系。其中，樓電梯間采用現(xiàn)澆鋼筋鹼筒體結(jié)構(gòu)。鋼柱為箱形柱，鋼梁為焊接H型鋼梁，鋼材全部采用Q235BF。基礎(chǔ)采用鋼筋鹼筏板基礎(chǔ)，樓板為現(xiàn)澆鹼樓板，標(biāo)準(zhǔn)層板厚120，防火涂料采用厚性BT住宅防火涂料，柱的耐火極限為3小時(涂料厚25mm )，梁的耐火極限2小時(涂料厚18mm )。建設(shè)部于2002年11月召開了住宅鋼結(jié)構(gòu)體系現(xiàn)場交流會，并批準(zhǔn)為“鋼結(jié)構(gòu)住宅示范工程”，開創(chuàng)了鋼結(jié)構(gòu)住宅時代的新里程。

2．住宅鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展的相關(guān)技術(shù)問題

步人鋼結(jié)構(gòu)住宅產(chǎn)業(yè)化道路，必須充分認(rèn)識到住宅產(chǎn)業(yè)的特殊性:

(1)建筑的多樣化:住戶對房型、立面處理會有不同的選擇，而對各項性能又有很高的要求，造成鋼結(jié)構(gòu)布置、二墻二板材料選擇上的難度;

(2)建筑的長期性:住宅建筑將受到住戶的長期考驗，無論在結(jié)構(gòu)設(shè)計或材料選擇上必須重視耐久性的要求;

(3)市場競爭劇烈:由于市場經(jīng)濟(jì)特點，必須重視價格的合理性，在多層住宅中有磚混結(jié)構(gòu)，在高層住宅中有鋼筋鹼結(jié)構(gòu)的價格作為對比，鋼結(jié)構(gòu)住宅的采用將受到挑戰(zhàn)。

因此，住宅鋼結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵不在鋼結(jié)構(gòu)本身，而在于如下幾方面:

(1)要有適合鋼結(jié)構(gòu)體系的房型和立面處理，得以充分發(fā)揮鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)越性;

(2)要有合理的外墻、隔墻和樓面材料，既經(jīng)濟(jì)耐用又性能良好;

(3)開發(fā)商必須考慮綜合經(jīng)濟(jì)效益，盡一切可能降低售價，至少在多層應(yīng)與磚混結(jié)構(gòu)、在高層應(yīng)與鋼筋鹼結(jié)構(gòu)住宅的價格持平。

目前，就我國一些試點工程存在同樣問題，豁作如下幾方面改進(jìn):

(1}鋼構(gòu)件截面

如唐山鋼結(jié)構(gòu)住宅試驗小區(qū)、保定太行鋼結(jié)構(gòu)住宅試驗樓等，鋼框架柱截面采用焊接工字形截面，在內(nèi)外墻轉(zhuǎn)角處出現(xiàn)明顯凹凸，框架梁下典緣也突出于墻面，影響室內(nèi)使用及建筑平、立面效果，今后的多高層鋼框架結(jié)構(gòu)設(shè)計中，若考慮異形柱(如十字形截面、T形截面、箱形截面等)及非雙軸對稱工字形截面梁(如上、下翼緣不等寬度)，以滿足建筑平、立面布局要求。除此外，在三層以下別墅住宅可采用目前國際市場上快速發(fā)展的冷軋輕鋼骨架，該種形式的住宅是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的產(chǎn)物，具備成熟的住宅建造技術(shù)，我們只許以引進(jìn)、吸收、消化為主，不必從零開始、閉門造車，走捷徑并不影響把中國的技術(shù)水平發(fā)展到國際領(lǐng)先地位。除此外，還可確定幾種類型戶型，使構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)化、定型化，并挖掘地方特產(chǎn)，發(fā)揮本地鋼廠優(yōu)勢。

(2)維護(hù)材料的選用

保定太行鋼結(jié)構(gòu)住宅試驗樓采用“伊通砌塊”，外墻200厚，內(nèi)墻150厚，其具有輕質(zhì)高強(qiáng)、保溫隔熱及防火性能好，與鋼結(jié)構(gòu)連接方便等特點，其重力密度為550Kg/m3，可作為鋼結(jié)構(gòu)住宅的配套墻體，只因引人外地產(chǎn)品，使造價提高。

北京金哀公寓地上選用蒸壓輕質(zhì)加氣鹼板作為外墻材料，并外包彩色鋁單板及玻璃幕墻，內(nèi)墻則采用增強(qiáng)石膏砌塊。3#樓采用南京旭建的ALC板，4#樓采用北京“蓓佳”加氣砼產(chǎn)品，當(dāng)?shù)禺a(chǎn)品價格明顯降低。

天津市已研制開發(fā)的“CS”板具有輕質(zhì)高強(qiáng)特點，抗震性能良好，并應(yīng)用在承重墻板及樓板上。武漢昊角建材公司的紙基墻材以其性能和造價低而受到各方面的關(guān)注。天澤新型建材公司開發(fā)的以秸桿為原料采用專利粘合材料的環(huán)保型輕型墻板，最近舉辦了新聞發(fā)布會，以其抗裂性好、不掉渣、質(zhì)輕、防火、防水和低價等，受到用戶好評。天津建工集團(tuán)引進(jìn)國外設(shè)備自行生產(chǎn)的內(nèi)隔墻板，性能優(yōu)越，可鋸切，也受到積極評價。綜觀鋼結(jié)構(gòu)住宅內(nèi)外墻板近期發(fā)展，筆者記為，我省應(yīng)立足于省當(dāng)?shù)亍巴撂禺a(chǎn)”，研制環(huán)保型輕型墻板是燃眉之急，尤其是注重圍護(hù)材料與鋼結(jié)構(gòu)之間的柔性連接節(jié)點構(gòu)造，編制出響應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)圖集。

(3)應(yīng)注重住宅鋼結(jié)構(gòu)的綜合經(jīng)濟(jì)效益

鋼結(jié)構(gòu)的特點及優(yōu)勢已不言而喻，除抗震性能優(yōu)、結(jié)構(gòu)自重輕、基礎(chǔ)造價省、施工工期短外，還有二個突出優(yōu)勢:一是投資風(fēng)險小，綜合費(fèi)用低，這是由于與鹼結(jié)構(gòu)相比施工工期縮短1/3以上，規(guī)避或減小了由于市場突變帶來的不可預(yù)測的風(fēng)險。同時，縮短工期給開發(fā)商帶來的貸款利息、資金占用、財務(wù)成本、提前收益等，再加上鋼構(gòu)件截面小、墻板薄，提高4—16%使用率，從而給用戶也帶來了極大的實惠。因此，住宅鋼結(jié)構(gòu)綜合成本低于砼結(jié)構(gòu)，綠色環(huán)保，可持續(xù)發(fā)展。

目前，龐大的鋼筋鹼建筑市場帶來的是龐大的砂石市場，造成國土資源的浪費(fèi)和生態(tài)環(huán)境污染，所以即使說鹼結(jié)構(gòu)價格稍低，殊不知是建立在嚴(yán)重傷害國土的高昂成本之上，隨著鋼結(jié)構(gòu)建筑競爭力的提升，市場規(guī)模的擴(kuò)大，生產(chǎn)成本足可以大幅降低。另外，鋼結(jié)構(gòu)裝拆方便，不但可以使建筑移動，還可回爐重新再生，資源再利用，符合環(huán)保性，是二十一世紀(jì)的綠色建筑。

(4)智能化在住宅鋼結(jié)構(gòu)中的應(yīng)用

隨著“全面建設(shè)小康社會”的形勢趨動，人們的生活品味提高，要求小區(qū)住宅鋼結(jié)構(gòu)中智能化方面也達(dá)到相當(dāng)水準(zhǔn)。如安防系統(tǒng)設(shè)施，包括保安監(jiān)控系統(tǒng)、對視對講門禁系統(tǒng)、周界防范系統(tǒng)、電子巡視系統(tǒng)、無線增益覆蓋系統(tǒng);其它系統(tǒng)，如計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)及綜合布線系統(tǒng)、廣播音響系統(tǒng)(包括背景音樂、公共廣播、火災(zāi)事故廣播)等，以滿足綠色建筑小區(qū)必須具備的五通:一是要有利于人與人之間的溝通;二是要與大自然的融通;三是要與歷史文化融通;四是要注意人流、物流和信息的暢通;五是要符合未來可持續(xù)發(fā)展，使未來的住宅鋼結(jié)構(gòu)更加完美。北京消電檢公司轉(zhuǎn)載《住宅鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展的相關(guān)技術(shù)問題》作者/郭炳軍 趙風(fēng)華