淺談鋼結(jié)構(gòu)住宅的推進

羅艷梅

摘要：鋼結(jié)構(gòu)住宅是以鋼結(jié)構(gòu)體系作為主要受力的建筑，鋼結(jié)構(gòu)高層建筑相比較鋼筋混凝土等結(jié)構(gòu)的住宅建筑而言，材料、施工、造價、環(huán)保等各方面優(yōu)點突出，成為“綠色低碳、百年建筑”的重要代表，也滿足高能、高效產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展要求。

關(guān)鍵詞：鋼結(jié)構(gòu)；住宅；推進

鋼結(jié)構(gòu)是由鋼制材料組成的結(jié)構(gòu)，它的結(jié)構(gòu)主要由型鋼和鋼板等制成的鋼梁、鋼柱、鋼桁架等構(gòu)件組成，與鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的區(qū)別在于每個構(gòu)件或部件之間通常采用焊縫、螺栓或鉚釘進行連接。

鋼筋混凝土框架結(jié)構(gòu)以鋼筋混凝土梁、板、柱作為承重結(jié)構(gòu)，其墻體不承重，只作為圍護和分隔的作用；此結(jié)構(gòu)多以現(xiàn)澆整體式、裝配式的形式進行施工。鋼結(jié)構(gòu)住宅是指以鋼作為建筑承重梁柱的住宅建筑，以裝配式施工為主，安裝快速方便，但需要考慮裝配式構(gòu)件的成品、半成品的質(zhì)量問題。

1 鋼結(jié)構(gòu)住宅的發(fā)展進程

從與中國隔洋相望的美國的鋼結(jié)構(gòu)住宅情形中清楚的了解到，目前美國工業(yè)化住宅市場中，主要以工廠預制住宅為主，其低層住宅中，鋼結(jié)構(gòu)住宅所占比例從90年代的5%已經(jīng)發(fā)展到當今25%以上，而且它的鋼結(jié)構(gòu)住宅應用技術(shù)日趨成熟、完善。

日本是個處于多震帶的國家，因此其房屋的防震在建筑結(jié)構(gòu)、構(gòu)造等方面要求更為嚴格，而日本鋼結(jié)構(gòu)建筑的歷史有100多年，且近幾年的建筑物施工面積中的鋼結(jié)構(gòu)所占比例從1965年起逐年增加，至目前約占50%左右。由此可見鋼結(jié)構(gòu)住宅建筑的防震性能較好，而低層建筑采用鋼結(jié)構(gòu)已是十分普遍的應用。

2 鋼結(jié)構(gòu)住宅的優(yōu)點

第一，自重輕。鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)住宅在建筑發(fā)展的歷史進程中使用鋼筋混凝土、磚等材料可以確定其穩(wěn)定性，同時可知其自重較大；鋼結(jié)構(gòu)住宅的主要使用材料為鋼材，其自重較輕且能保證穩(wěn)定性。一般情況下，采用鋼結(jié)構(gòu)建造的住宅重量是鋼筋混凝土住宅的二分之一左右；根據(jù)比較分析，相同建筑面積的建筑樓層，六層輕鋼結(jié)構(gòu)住宅的重量，僅僅相當于四層磚混結(jié)構(gòu)住宅的重量。由于自重較輕，所以在施工過程中可以減少運輸和吊裝安裝的費用。

第二，結(jié)構(gòu)占有面積小，使用面積增大，空間利用率提高。以目前的土地使用及經(jīng)濟發(fā)展來看，高層建筑已司空見慣，與同類鋼筋混凝土等結(jié)構(gòu)相比較，高層建筑使用鋼結(jié)構(gòu)可以節(jié)約結(jié)構(gòu)占有面積，從而增加具體的建筑使用面積。

第三，容易回收熔爐改造，再次使用，綠色環(huán)保。由于鋼結(jié)構(gòu)住宅的主要材料為鋼材，所以鋼結(jié)構(gòu)施工過程中產(chǎn)生的廢棄物對環(huán)境的污染教少，且能夠回收利用，提高資源的利用率，環(huán)保施工。

第四，抗震性能比較優(yōu)越，具有一定的堅韌性。鋼梁、鋼柱等構(gòu)件組成的柔性框架可抵抗8度以上地震。

第五，施工安裝容易，工期較短，降低成本，且投資回收較快。由于鋼結(jié)構(gòu)住宅使用裝配式安裝施工，所以鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件基本在工廠已完成生產(chǎn)，進入現(xiàn)場之后一般只需進行安裝。安裝施工所需要構(gòu)件大部分屬于預制構(gòu)件，因此，在同等條件下鋼結(jié)構(gòu)比鋼筋混凝土等結(jié)構(gòu)施工所需的工期短。

3 鋼結(jié)構(gòu)施工問題的解決

鋼結(jié)構(gòu)住宅在施工過程中容易出現(xiàn)各種影響使用的施工問題，以下就鋼結(jié)構(gòu)連接常出現(xiàn)的一些問題進行簡要概述并提出相應的解決措施。

第一，構(gòu)件的生產(chǎn)制作問題。 鋼結(jié)構(gòu)住宅屋架主要為鋼桁架，此構(gòu)件在生產(chǎn)過程中如果控制不好容易發(fā)生焊接變形，使構(gòu)件彎曲或扭曲，影響屋架的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性。

第二，柱腳容易出現(xiàn)安裝問題 。在進行鋼結(jié)構(gòu)的安裝工作時，容易出現(xiàn)部分工件位置排放錯誤、標高不正確、對絲扣的保護不到位等錯誤，進而導致鋼柱底板螺栓孔位不對應，絲扣不能正常使用等問題，使預埋件（錨栓）出現(xiàn)安裝問題。

為了能夠更好地解決這一問題，鋼結(jié)構(gòu)施工方應當積極與土建施工方取得聯(lián)系，協(xié)作完成鋼結(jié)構(gòu)預埋件環(huán)節(jié)的施工，并且及時對相關(guān)尺寸、工件位置等信息進行二次確認，完善緊固工作，之后再進行混凝土的澆搗。

框架柱柱腳底板水平度較差，錨栓不垂直，基礎施工后預埋錨栓水平誤差偏大，柱子安裝后左右偏差，不在一條直線位置上，給鋼柱安裝帶來誤差，結(jié)構(gòu)受力容易受到影響，不符合施工驗收規(guī)范要求。

為解決錨栓不垂直可以采取的措施是用出鋼筋或者角鋼固定錨栓，將底板用下部調(diào)整螺栓調(diào)平，再用無收縮砂漿二次灌漿填實。

鋼結(jié)構(gòu)柱腳錨栓不容易擰緊，應焊接錨桿與螺帽，墊板與底板焊接，并且涂刷防火涂料進行防火隔熱處理。

第三，構(gòu)件的變形問題。構(gòu)件在待運時，由于支墊點不合理，如上下的墊木不垂直或堆放場地發(fā)生沉陷，使構(gòu)件產(chǎn)生死彎或緩變形，在運輸過程中因碰撞而產(chǎn)生變形導致死彎，這些變形都會導致構(gòu)件無法進行安裝。構(gòu)件的變形在運輸過程中受到外力的影響造成的變形，可以通過合理配置支撐墊點、機械工具等手段進行調(diào)整，減少構(gòu)件的變形。

隨著日益快速發(fā)展的社會步伐，對于鋼結(jié)構(gòu)的使用需求將越來越廣泛，高層建筑對鋼結(jié)構(gòu)的需求也越來越多。以鋼結(jié)構(gòu)體系為主受力結(jié)構(gòu)，以輕質(zhì)建材為圍護體系的鋼結(jié)構(gòu)高層住宅建筑，其抗震性能好、工業(yè)化程度高、可循環(huán)利用等優(yōu)點會成為“綠色低碳、百年建筑”的重要代表。

技術(shù)創(chuàng)新是我國企業(yè)發(fā)展必不可少的，鋼結(jié)構(gòu)住宅及其配套建材集成體系的創(chuàng)新研發(fā)，是扶持傳統(tǒng)建筑企業(yè)向鋼結(jié)構(gòu)建筑及配套產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型，培育一批鋼結(jié)構(gòu)建筑設計、生產(chǎn)、安裝骨干企業(yè)的推動力量，也是促進社會經(jīng)濟的強勁推力。住宅產(chǎn)業(yè)化是我國住宅業(yè)發(fā)展的必由之路，而鋼結(jié)構(gòu)住宅易于實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，與之相配套的材料可以采用節(jié)能、環(huán)保的新型材料，它屬綠色環(huán)保性建筑，可再生重復利用，符合可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略。

鋼結(jié)構(gòu)住宅的土建造價要比鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)住宅高10%～20%左右，但鋼結(jié)構(gòu)住宅相比較混凝土結(jié)構(gòu)在基礎造價上可節(jié)約30%，并且鋼結(jié)構(gòu)住宅的得房率較高，比混凝土結(jié)構(gòu)住宅高7%～10%，且施工工期短，特別是隨著建筑層數(shù)的增加，鋼結(jié)構(gòu)住宅的優(yōu)越性更明顯，綜合各種因素而言，鋼結(jié)構(gòu)住宅具有較好的經(jīng)濟效益，鋼結(jié)構(gòu)住宅的推進是必然的發(fā)展之路。

參考文獻：

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