住宅鋼結構發(fā)展的相關技術問題

《中國建筑技術政策》公布，對鋼結構發(fā)展是一個有力的推動，開創(chuàng)了鋼結構在建筑中應用的新時期。我國鋼產(chǎn)量近幾年一直居世界首位，去年達1．57億噸，已一改過去鋼材不足的局面，轉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)—建筑領域大量消耗鋼材。為此，建設部和國家科委“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)以標準化、規(guī)?；蛡€性化設計，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、標準化、配套化。北京消防檢測維保公司轉載《住宅鋼結構發(fā)展的相關技術問題》文/趙風華 郭炳軍

1．住宅鋼結構的發(fā)展

為了提高建筑領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，除不斷引進國外先進的建筑技術外，還進行了鋼結構住宅建筑體系與關鍵技術攻關項目的研究。目前，建設部已推出《鋼結構住宅建筑產(chǎn)業(yè)化技術導則》，并通過了18個包括鋼結構住宅建筑體系及其關鍵和試點工程的立項，旨在通過試點，取得突破性進展，以點代面，促進鋼結構住宅建筑全面發(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、高層住宅正在建設中。作為建設部鋼結構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，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，地理位置十分優(yōu)越?？偨ㄖ娣e52218．93㎡，占地面積2616．49㎡，地下建筑面積15478㎡，地上36470．9㎡，標準層層高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，車庫頂板標高-2．35m。主體結構為鋼框架—鹼核心筒結構體系。其中，樓電梯間采用現(xiàn)澆鋼筋鹼筒體結構。鋼柱為箱形柱，鋼梁為焊接H型鋼梁，鋼材全部采用Q235BF。基礎采用鋼筋鹼筏板基礎，樓板為現(xiàn)澆鹼樓板，標準層板厚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 )。建設部于2002年11月召開了住宅鋼結構體系現(xiàn)場交流會，并批準為“鋼結構住宅示范工程”，開創(chuàng)了鋼結構住宅時代的新里程。

2．住宅鋼結構發(fā)展的相關技術問題

步人鋼結構住宅產(chǎn)業(yè)化道路，必須充分認識到住宅產(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，造成鋼結構布置、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，無論在結構設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)濟特點，必須重視價格的合理性，在多層住宅中有磚混結構，在高層住宅中有鋼筋鹼結構的價格作為對比，鋼結構住宅的采用將受到挑戰(zhàn)。

因此，住宅鋼結構的關鍵不在鋼結構本身，而在于如下幾方面:

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

(2)要有合理的外墻、隔墻和樓面材料，既經(jīng)濟耐用又性能良好;

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

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:

(1}鋼構件截面

如唐山鋼結構住宅試驗小區(qū)、保定太行鋼結構住宅試驗樓等，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構設計中，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)代科學技術的產(chǎn)物，具備成熟的住宅建造技術，我們只許以引進、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水平發(fā)展到國際領先地位。除此外，還可確定幾種類型戶型，使構件標準化、定型化，并挖掘地方特產(chǎn)，發(fā)揮本地鋼廠優(yōu)勢。

(2)維護材料的選用

保定太行鋼結構住宅試驗樓采用“伊通砌塊”，外墻200厚，內(nèi)墻150厚，其具有輕質(zhì)高強、保溫隔熱及防火性能好，與鋼結構連接方便等特點，其重力密度為550Kg/m3，可作為鋼結構住宅的配套墻體，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?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)高強特點，抗震性能良好，并應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。天津建工集團引進國外設備自行生產(chǎn)的內(nèi)隔墻板，性能優(yōu)越，可鋸切，也受到積極評價。綜觀鋼結構住宅內(nèi)外墻板近期發(fā)展，筆者記為，我省應立足于省當?shù)亍巴撂禺a(chǎn)”，研制環(huán)保型輕型墻板是燃眉之急，尤其是注重圍護材料與鋼結構之間的柔性連接節(jié)點構造，編制出響應標準圖集。

(3)應注重住宅鋼結構的綜合經(jīng)濟效益

鋼結構的特點及優(yōu)勢已不言而喻，除抗震性能優(yōu)、結構自重輕、基礎造價省、施工工期短外，還有二個突出優(yōu)勢:一是投資風險小，綜合費用低，這是由于與鹼結構相比施工工期縮短1/3以上，規(guī)避或減小了由于市場突變帶來的不可預測的風險。同時，縮短工期給開發(fā)商帶來的貸款利息、資金占用、財務成本、提前收益等，再加上鋼構件截面小、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，住宅鋼結構綜合成本低于砼結構，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和生態(tài)環(huán)境污染，所以即使說鹼結構價格稍低，殊不知是建立在嚴重傷害國土的高昂成本之上，隨著鋼結構建筑競爭力的提升，市場規(guī)模的擴大，生產(chǎn)成本足可以大幅降低。另外，鋼結構裝拆方便，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，是二十一世紀的綠色建筑。

(4)智能化在住宅鋼結構中的應用

隨著“全面建設小康社會”的形勢趨動，人們的生活品味提高，要求小區(qū)住宅鋼結構中智能化方面也達到相當水準。如安防系統(tǒng)設施，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)，如計算機網(wǎng)絡及綜合布線系統(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，使未來的住宅鋼結構更加完美。北京消電檢公司轉載《住宅鋼結構發(fā)展的相關技術問題》作者/郭炳軍 趙風華