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摘要:随着人民生活质量的不断提升,人民对于住宅的要求越来越高。与传统的建筑模式相比,多层建筑有占地面积相对少,自动化程度高,容纳量大等比较明显的优势。中国《民用建筑设计通则》中规定:1-3层为低层住宅,4-6层为多层住宅,7-9层为中高层住宅,十层及以上为高层住宅。现在城市的住宅多为10-30层建筑。因此,住宅建筑技术主要应用多高层钢结构住宅建筑技术。本文对这种建筑技术进行详细分析,并以此希望进一步提高多高层钢结构住宅建筑水平,为加快我国建筑水平奠定坚实基础。
关键词:钢结构;建筑技术;工程应用
引言
新时期下,全力推进建筑行业改革发展,提升设计水平以及工程质量已经成为了建筑产业工作的重点内容。建筑行业改革技术创新是关键,钢结构建筑技术无疑是技术研究的重点。钢结构技术的最新发展是钢管束组合结构住宅体系,此建筑技术的开发再次突破了行业发展水平,不仅可以降低施工成本,还能够提升建筑质量和节能环保性。
1住宅钢结构
钢结构的应用具有强度高、质量轻等优势,钢结构住宅建筑的抗震性能较强,与传统钢混结构相比,即使是普通钢结构,其质量是传统钢混结构的35%~50%,因此,钢结构自重较小、较为轻巧,即使与刚劲混凝土相比,钢结构的塑性与延性也较好,如果遇到地震,受到影响较小、抗破坏性较强。钢结构施工较为便捷,能合理缩短施工工期。钢结构在国外住宅建筑中应用时间较早,尤其是在日本与欧美等地区,我国住宅建筑中钢结构应用的时间较短,钢结构的应用与研究处于发展阶段,但发展速度较快,钢结构设计专利数目不断增加。就目前施工状况而言,钢结构的数量对于地区的综合经济实力与发展程度具有至关重要的衡量作用。随着我国不断的提升钢生产的质量,使得我国的钢结构被广泛的应用于世界多地区,并符合其使用标准。由于钢结构具备科学合理的结构特点,使得钢结构在建筑工程中的优势不断的得到体现,不仅保证了施工建筑的质量,同时降低了工程的成本花费。除此之外,由于钢结构具有较高的质量,使得建筑工程可以顺利的展开,缩短了工程周期,同时促进了钢结构的商品化。
2多高层钢结构住宅建筑技术分析
某多高层钢结构住宅建筑面积为3.7×105m2,共计27层,地下1层,为立体车库,4层以上是住宅楼。建筑结构中的承重框架是箱形截面柱以及H形梁,内外墙本使用ALC材料,使用预制钢,即在钢车间加工成型。
2.1钢结构住宅设计
在进行钢结构住宅设计的过程中,需要基于高层住宅建筑的设计要求,从抗震性与环保节能等角度来分析,以確保设计的合理性。此工程使用的是钢管束组合剪力墙结构体系。结构体系中水平构件和竖向构件的设计,重点从节点区设计把控,考虑混凝土强度等级,竖向构件混凝土强度等级设计,要遵循“级别不宜过多”的原则,确保竖向构件截面变化和错层同步。而水平构件的混凝土的强度等级要在合理范围内。水平构件和竖向构件的混凝土强度等级要相互搭配,以简化施工,避免节点区域独立浇筑。在安全的前提下,按照抗震等级来设计截面尺寸以及混凝土强度等级,合理地降低安全系数,控制混凝土等级强度差值。
2.2结构体系技术
传统的水泥混凝土建设住宅,施工步骤一定,结构一定,在创新上有一定的局限性。高层钢结构住宅建筑体系多样,在不同的建筑体系实现的建筑风格不同,给居住者提供了更多选择。框架支撑体系:通常在窗台下到下层窗顶之间构建支撑体系,通过平面环向封闭的方式强化提高建筑物抗震性能。使其提升框架侧向刚度及受力面,保证水平面承压性能最大化,进而保证整个支撑体系更加坚固。纯框架体系:框架材料为钢,是由梁柱组成纵横交错的框架,能同时承受竖直和水平的双向荷载。其建筑平面具有灵活性,能构建较大的建筑空间。新型抗侧力体系:以钢框架作为竖直方向主要的承载面,水平方向由剪力墙作为力量支撑。抗侧力体系形式较为灵活,可以根据剪力墙不同进行变换,从而增大墙体的承压能力。交错桁架:由柱子、平面钢桁架、楼面板,采用上下层交错的布置方式,弯矩小,侧向位移不明显,最大限度满足要求。
2.3安装作业
内外墙安装方面,外墙板厚度是175mm,为ALC轻质材料,在材料加工厂经过加工后运输到现场进行吊装作业,使用塔吊作业。外墙墙板总数为9782块,主要是TU平板与艺术板。按照施工图纸作业,采取螺栓固定法,使用砂浆与密封胶进行密封,窗户四周加设角钢。内墙版厚度为125mm,为ALC板,现场安装,安装方法和外墙类似,但是卫生间与厨房等位置的墙板使用PVC密封胶进行密封处理。钢结构安装施工的质量直接影响住宅建筑工程整体质量,因此,必须要加强安装施工环节的质量控制,做好全面把控,以确保安装质量。装配式围护结构多使用压型钢板建材,在选择的过程中,要基于结构功能以及住宅建筑表现功能,充分考虑材料的强度与单坡长度等。在实际施工过程中,建筑常用的版型建材是YX51-475型。屋面板在安装时要配合应用电动咬边机,按照屋面安装操作标准,在现场施工,以此避免搭接。除此之外,金属幕墙板也较为常用,分为横装与竖装形式,在实际安装作业时采取插装式安装方法,利用隐藏螺钉来固定。
结束语
钢结构具有经济环保、施工速度快、抗震性能好、低噪音与无粉尘等特点。以钢结构为主制作的垂直升降类停车设备、机械式立体车库等可有效解决“车多位少”的问题。高层框架一核心筒结构模型的模态分析结果表明该模型更能保证质量的极大提升,延长建筑物的使用寿命,更给各种高、大、精的建筑建成提供必要的条件。
(作者单位:安徽天筑建设(集团)有限公司)
关键词:钢结构;建筑技术;工程应用
引言
新时期下,全力推进建筑行业改革发展,提升设计水平以及工程质量已经成为了建筑产业工作的重点内容。建筑行业改革技术创新是关键,钢结构建筑技术无疑是技术研究的重点。钢结构技术的最新发展是钢管束组合结构住宅体系,此建筑技术的开发再次突破了行业发展水平,不仅可以降低施工成本,还能够提升建筑质量和节能环保性。
1住宅钢结构
钢结构的应用具有强度高、质量轻等优势,钢结构住宅建筑的抗震性能较强,与传统钢混结构相比,即使是普通钢结构,其质量是传统钢混结构的35%~50%,因此,钢结构自重较小、较为轻巧,即使与刚劲混凝土相比,钢结构的塑性与延性也较好,如果遇到地震,受到影响较小、抗破坏性较强。钢结构施工较为便捷,能合理缩短施工工期。钢结构在国外住宅建筑中应用时间较早,尤其是在日本与欧美等地区,我国住宅建筑中钢结构应用的时间较短,钢结构的应用与研究处于发展阶段,但发展速度较快,钢结构设计专利数目不断增加。就目前施工状况而言,钢结构的数量对于地区的综合经济实力与发展程度具有至关重要的衡量作用。随着我国不断的提升钢生产的质量,使得我国的钢结构被广泛的应用于世界多地区,并符合其使用标准。由于钢结构具备科学合理的结构特点,使得钢结构在建筑工程中的优势不断的得到体现,不仅保证了施工建筑的质量,同时降低了工程的成本花费。除此之外,由于钢结构具有较高的质量,使得建筑工程可以顺利的展开,缩短了工程周期,同时促进了钢结构的商品化。
2多高层钢结构住宅建筑技术分析
某多高层钢结构住宅建筑面积为3.7×105m2,共计27层,地下1层,为立体车库,4层以上是住宅楼。建筑结构中的承重框架是箱形截面柱以及H形梁,内外墙本使用ALC材料,使用预制钢,即在钢车间加工成型。
2.1钢结构住宅设计
在进行钢结构住宅设计的过程中,需要基于高层住宅建筑的设计要求,从抗震性与环保节能等角度来分析,以確保设计的合理性。此工程使用的是钢管束组合剪力墙结构体系。结构体系中水平构件和竖向构件的设计,重点从节点区设计把控,考虑混凝土强度等级,竖向构件混凝土强度等级设计,要遵循“级别不宜过多”的原则,确保竖向构件截面变化和错层同步。而水平构件的混凝土的强度等级要在合理范围内。水平构件和竖向构件的混凝土强度等级要相互搭配,以简化施工,避免节点区域独立浇筑。在安全的前提下,按照抗震等级来设计截面尺寸以及混凝土强度等级,合理地降低安全系数,控制混凝土等级强度差值。
2.2结构体系技术
传统的水泥混凝土建设住宅,施工步骤一定,结构一定,在创新上有一定的局限性。高层钢结构住宅建筑体系多样,在不同的建筑体系实现的建筑风格不同,给居住者提供了更多选择。框架支撑体系:通常在窗台下到下层窗顶之间构建支撑体系,通过平面环向封闭的方式强化提高建筑物抗震性能。使其提升框架侧向刚度及受力面,保证水平面承压性能最大化,进而保证整个支撑体系更加坚固。纯框架体系:框架材料为钢,是由梁柱组成纵横交错的框架,能同时承受竖直和水平的双向荷载。其建筑平面具有灵活性,能构建较大的建筑空间。新型抗侧力体系:以钢框架作为竖直方向主要的承载面,水平方向由剪力墙作为力量支撑。抗侧力体系形式较为灵活,可以根据剪力墙不同进行变换,从而增大墙体的承压能力。交错桁架:由柱子、平面钢桁架、楼面板,采用上下层交错的布置方式,弯矩小,侧向位移不明显,最大限度满足要求。
2.3安装作业
内外墙安装方面,外墙板厚度是175mm,为ALC轻质材料,在材料加工厂经过加工后运输到现场进行吊装作业,使用塔吊作业。外墙墙板总数为9782块,主要是TU平板与艺术板。按照施工图纸作业,采取螺栓固定法,使用砂浆与密封胶进行密封,窗户四周加设角钢。内墙版厚度为125mm,为ALC板,现场安装,安装方法和外墙类似,但是卫生间与厨房等位置的墙板使用PVC密封胶进行密封处理。钢结构安装施工的质量直接影响住宅建筑工程整体质量,因此,必须要加强安装施工环节的质量控制,做好全面把控,以确保安装质量。装配式围护结构多使用压型钢板建材,在选择的过程中,要基于结构功能以及住宅建筑表现功能,充分考虑材料的强度与单坡长度等。在实际施工过程中,建筑常用的版型建材是YX51-475型。屋面板在安装时要配合应用电动咬边机,按照屋面安装操作标准,在现场施工,以此避免搭接。除此之外,金属幕墙板也较为常用,分为横装与竖装形式,在实际安装作业时采取插装式安装方法,利用隐藏螺钉来固定。
结束语
钢结构具有经济环保、施工速度快、抗震性能好、低噪音与无粉尘等特点。以钢结构为主制作的垂直升降类停车设备、机械式立体车库等可有效解决“车多位少”的问题。高层框架一核心筒结构模型的模态分析结果表明该模型更能保证质量的极大提升,延长建筑物的使用寿命,更给各种高、大、精的建筑建成提供必要的条件。
(作者单位:安徽天筑建设(集团)有限公司)