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【摘要】钢结构住宅作为一种新的住宅形式,通过近年来的实践以及住宅产业化发展的趋势,在我国开始逐渐使用,由于当前在钢结构住宅设计上很多设计人员还不是很熟悉,所以具体设计过程中还是存在一些问题。本文首先分析钢结构住宅的特点,然后就钢结构住宅设计的思路进行一个总结,最后分别从墙体、楼板这两个方面对钢结构住宅设计进行一个介绍。
【关键词】钢结构住宅;平面设计;墙体;楼板
引言
钢结构与传统钢筋混凝土结构相比,在设计、施工、造价以及使用上都具有广泛的优势,另外钢结构住宅在材料拆除和回收上更容易,更符合可持续发展的理念,特别在我国禁止使用实心粘土砖后,钢结构住宅是我们一个不错的选择。
1、钢结构住宅的特点
1.1钢结构住宅的优点
钢结构住宅相比于传统建筑结构,在使用功能、设计和施工等多个方面都具有其优势,根据对钢结构的特点进行总结,认为钢结构住宅的优点主要体现在以下三个方面:
一是钢结构住宅跨度大,空间布置灵活,由于钢材的强度大,所以可以使建筑平面进行分隔时更加的灵活,住户可以根据自身的需求自行改变结构,不会存在传统住宅居民为了装修擅自改变墙体造成安全隐患的情况。另外采用钢结构的住宅墙体厚度小,在同等情况下可以增大建筑的使用面积。
二是承载强度高,在相同截面面积的情况下,钢结构的承载能力更好,而且钢结构具有较好的延性,可以防止建筑出现脆性破坏,抗震性能也更好。
三是工业化程度高,更符合可持续发展的理念,由于钢结构建筑的预制性强,很多构件都可以在工厂进行标准化生产,这样既可以减少施工对周边环境的影响,还可以提高施工的机械化水平,另外施工也不再受时间因素的影响,对施工速度有一个较大的提升。
1.2钢结构住宅的缺点
虽然钢结构住宅的优点很多,但是还是有一些缺点制约着钢结构住宅的发展,主要缺点有以下三点:
一是钢结构住宅的防火能力差,这是由钢材的物理性质造成的,当发生火灾时,由于温度过高,钢结构的力学性能就会大幅下降甚至失去承载能力。
二是钢结构住宅的抗腐能力差,这也是钢材的物力性质造成的,虽然现在有很多防腐涂料,但是只要涂层出现微小的裂纹,就能让气体和水进入钢结构内部,让钢结构发生锈蚀,而且这种锈蚀的速度很快。
三是在保温、隔热、隔声和隔水上还存在一些不足,而这些因素都影响着人们居住的舒适度,另外钢结构住宅在装配过程中会产生大量的节点,这些节点也会影响住宅的舒适度和耐久性。
2、钢结构住宅平面及空间设计
2.1钢结构住宅平面及空间设计的特点
与传统住宅体系相比,钢结构住宅以框架体系为主,建筑的结构和围护是完全独立分开的,这样的好处是居住时可以根据自身的需求灵活布置围护墙体,使我们在对建筑空间进行处理时有了更多的选择空间,另外钢结构框架的刚度较大,所以在相同受力的情况下结构构件可以做的更纤细,这样可以使住宅的有效空间更大。
但是由于钢结构住宅在平面及空间设计的特点,在给我带来诸多便利的同时也会在空间处理上给我们带来一些问题。钢结构柱体结构截面的宽度通常比墙体宽度大,而且钢结构柱体形状通常为圆形、H型或箱型,无法做成异型柱,所以会出现柱体突出墙面的情况,这给我们家具摆放工作产生一定影响。
2.2钢结构住宅平面及空间处理手法
从钢结构住宅平面及空间设计的特点来看,我们在钢结构进行平面及空间设计时应尽量做好建筑、结构和设备等专业之间的配合,使钢结构住宅在平面上和空间使用上都做到更加的灵活和无障碍性。
在进行钢结构住宅平面及空间设计时,主要有三种思路:一是对框架的开间和进深进行合理化设计,让结构梁柱的轴线与墙体的轴线从何,这样可以避免钢结构住宅的框架结构暴露在平面空间中,设计时应根据柱网划定空间的布局,尽量不要让框架柱网与使用空间出现交叉;二是合理调整结构梁柱与墙体的位置,保证使用空间的完整性,避免房间内出现梁、柱的突出,如果不可避免出现框架体系梁柱的截面面积大于墙体厚度的情况,我们要优先保证房间主要空间的平整,将突出尽量安排在次要空间中;三是做隐梁式结构体系,将楼板的厚度做的与梁高一样,这样可以使住宅空间更加的完整,但是结构体系的难度会增大。
3、钢结构住宅的墙体设计
钢结构住宅的墙体具有三个特点:一是钢结构住宅的墙体是纯围护体系,可以根据空间的需要灵活布置;二是墙体材料需要有良好的物理化学特性和保温隔热特性,而且质量要轻,不能增加结构荷载;三是墙体材料要适合现场装配化建造,钢结构属于高度的产业化和工业化,这样才能发挥钢结构住宅的优势。
钢结构住宅的墙体分为外墙和内墙,对于外墙来说,其主要功能是防湿、密封、保温隔热、隔声和防火等,我们在选择外墙材料时一定要遵守舒适性、耐久性和取材方便这三个原则,目前外墙的材料种类有很多,主要分为轻型砌筑类、预制复合类、半预制复合类和现场组装符合类,在选择时需要根据造假以及自己的需求等多方面的因素进行选择,施工时需要重点做好外墙节点的连接。对于内墙来说,其主要功能是稳定、耐久、防火、隔声和方便设备走线,材质上以预制板材为主,预制板材隔墙的安装方法有很多,常用的有插入钢筋法、干式工法这两种。
4、钢结构住宅的楼板设计
钢结构住宅的楼板主要由型钢或钢板组成,具有承载力高、重要轻、尺寸小等优点,主要需要把握好三点原则:一是选择合理的楼盖结构跨度,太大需要增加板厚,导致自重增大,太小会不经济;二是要选用适当的结构支撑体系,尽量避开门窗空洞,不影响住宅的空间布局即可;三是设计时应保证构件的尺寸精准,避免给安装带来困难以及产生废料等。从楼板的类型来看,主要分为全现浇楼板、半预制半现浇楼板和全预制楼板,在选择楼板类型时需要根据各种楼板的优缺点来进行选择。
结论:
从技术上来说,钢结构住宅不存在任何问题,但是当前我国钢结构住宅的发展相对还不是太快,主要受制于两方面的因素:一是政府在功能钢结构住宅上缺少扶持,二是缺少专业的钢结构住宅设计人员。如果这两个问题能够快速解决,那么我国钢结构住宅设计应用将会上升到新的高度。
参考文献:
[1]刘占宗.钢结构住宅结构设计问题和解决策略[J].工程建设与设计,2015,(7):61-63.
[2]冯磊.高层钢结构住宅经济性分析——以秦皇岛钢结构建筑为例[J].中国房地产业.2015.11
【关键词】钢结构住宅;平面设计;墙体;楼板
引言
钢结构与传统钢筋混凝土结构相比,在设计、施工、造价以及使用上都具有广泛的优势,另外钢结构住宅在材料拆除和回收上更容易,更符合可持续发展的理念,特别在我国禁止使用实心粘土砖后,钢结构住宅是我们一个不错的选择。
1、钢结构住宅的特点
1.1钢结构住宅的优点
钢结构住宅相比于传统建筑结构,在使用功能、设计和施工等多个方面都具有其优势,根据对钢结构的特点进行总结,认为钢结构住宅的优点主要体现在以下三个方面:
一是钢结构住宅跨度大,空间布置灵活,由于钢材的强度大,所以可以使建筑平面进行分隔时更加的灵活,住户可以根据自身的需求自行改变结构,不会存在传统住宅居民为了装修擅自改变墙体造成安全隐患的情况。另外采用钢结构的住宅墙体厚度小,在同等情况下可以增大建筑的使用面积。
二是承载强度高,在相同截面面积的情况下,钢结构的承载能力更好,而且钢结构具有较好的延性,可以防止建筑出现脆性破坏,抗震性能也更好。
三是工业化程度高,更符合可持续发展的理念,由于钢结构建筑的预制性强,很多构件都可以在工厂进行标准化生产,这样既可以减少施工对周边环境的影响,还可以提高施工的机械化水平,另外施工也不再受时间因素的影响,对施工速度有一个较大的提升。
1.2钢结构住宅的缺点
虽然钢结构住宅的优点很多,但是还是有一些缺点制约着钢结构住宅的发展,主要缺点有以下三点:
一是钢结构住宅的防火能力差,这是由钢材的物理性质造成的,当发生火灾时,由于温度过高,钢结构的力学性能就会大幅下降甚至失去承载能力。
二是钢结构住宅的抗腐能力差,这也是钢材的物力性质造成的,虽然现在有很多防腐涂料,但是只要涂层出现微小的裂纹,就能让气体和水进入钢结构内部,让钢结构发生锈蚀,而且这种锈蚀的速度很快。
三是在保温、隔热、隔声和隔水上还存在一些不足,而这些因素都影响着人们居住的舒适度,另外钢结构住宅在装配过程中会产生大量的节点,这些节点也会影响住宅的舒适度和耐久性。
2、钢结构住宅平面及空间设计
2.1钢结构住宅平面及空间设计的特点
与传统住宅体系相比,钢结构住宅以框架体系为主,建筑的结构和围护是完全独立分开的,这样的好处是居住时可以根据自身的需求灵活布置围护墙体,使我们在对建筑空间进行处理时有了更多的选择空间,另外钢结构框架的刚度较大,所以在相同受力的情况下结构构件可以做的更纤细,这样可以使住宅的有效空间更大。
但是由于钢结构住宅在平面及空间设计的特点,在给我带来诸多便利的同时也会在空间处理上给我们带来一些问题。钢结构柱体结构截面的宽度通常比墙体宽度大,而且钢结构柱体形状通常为圆形、H型或箱型,无法做成异型柱,所以会出现柱体突出墙面的情况,这给我们家具摆放工作产生一定影响。
2.2钢结构住宅平面及空间处理手法
从钢结构住宅平面及空间设计的特点来看,我们在钢结构进行平面及空间设计时应尽量做好建筑、结构和设备等专业之间的配合,使钢结构住宅在平面上和空间使用上都做到更加的灵活和无障碍性。
在进行钢结构住宅平面及空间设计时,主要有三种思路:一是对框架的开间和进深进行合理化设计,让结构梁柱的轴线与墙体的轴线从何,这样可以避免钢结构住宅的框架结构暴露在平面空间中,设计时应根据柱网划定空间的布局,尽量不要让框架柱网与使用空间出现交叉;二是合理调整结构梁柱与墙体的位置,保证使用空间的完整性,避免房间内出现梁、柱的突出,如果不可避免出现框架体系梁柱的截面面积大于墙体厚度的情况,我们要优先保证房间主要空间的平整,将突出尽量安排在次要空间中;三是做隐梁式结构体系,将楼板的厚度做的与梁高一样,这样可以使住宅空间更加的完整,但是结构体系的难度会增大。
3、钢结构住宅的墙体设计
钢结构住宅的墙体具有三个特点:一是钢结构住宅的墙体是纯围护体系,可以根据空间的需要灵活布置;二是墙体材料需要有良好的物理化学特性和保温隔热特性,而且质量要轻,不能增加结构荷载;三是墙体材料要适合现场装配化建造,钢结构属于高度的产业化和工业化,这样才能发挥钢结构住宅的优势。
钢结构住宅的墙体分为外墙和内墙,对于外墙来说,其主要功能是防湿、密封、保温隔热、隔声和防火等,我们在选择外墙材料时一定要遵守舒适性、耐久性和取材方便这三个原则,目前外墙的材料种类有很多,主要分为轻型砌筑类、预制复合类、半预制复合类和现场组装符合类,在选择时需要根据造假以及自己的需求等多方面的因素进行选择,施工时需要重点做好外墙节点的连接。对于内墙来说,其主要功能是稳定、耐久、防火、隔声和方便设备走线,材质上以预制板材为主,预制板材隔墙的安装方法有很多,常用的有插入钢筋法、干式工法这两种。
4、钢结构住宅的楼板设计
钢结构住宅的楼板主要由型钢或钢板组成,具有承载力高、重要轻、尺寸小等优点,主要需要把握好三点原则:一是选择合理的楼盖结构跨度,太大需要增加板厚,导致自重增大,太小会不经济;二是要选用适当的结构支撑体系,尽量避开门窗空洞,不影响住宅的空间布局即可;三是设计时应保证构件的尺寸精准,避免给安装带来困难以及产生废料等。从楼板的类型来看,主要分为全现浇楼板、半预制半现浇楼板和全预制楼板,在选择楼板类型时需要根据各种楼板的优缺点来进行选择。
结论:
从技术上来说,钢结构住宅不存在任何问题,但是当前我国钢结构住宅的发展相对还不是太快,主要受制于两方面的因素:一是政府在功能钢结构住宅上缺少扶持,二是缺少专业的钢结构住宅设计人员。如果这两个问题能够快速解决,那么我国钢结构住宅设计应用将会上升到新的高度。
参考文献:
[1]刘占宗.钢结构住宅结构设计问题和解决策略[J].工程建设与设计,2015,(7):61-63.
[2]冯磊.高层钢结构住宅经济性分析——以秦皇岛钢结构建筑为例[J].中国房地产业.2015.11