钢结构住宅符合住宅产业化和可持续发展的要求,适合工厂规模化生产,具有高度的产业化和商品化程度。它将节能、防水、隔热等先进产品融为一体,实现全套应用、设计、生产、施工安装一体化,提高住宅产业化水平。钢结构施工机械化程度高,降低了劳动力和模板等其他辅助材料的成本。钢结构住宅在建筑中的优势突出。受北方施工季节的影响,现浇混凝土需要连续施工。大部分钢结构是在工厂内建造的,整个装配可以24小时运作。
钢结构板房是一种年轻而有生命力的钢结构体系。广泛应用于一般工农业、商业、服务性建筑,如办公楼、别墅、仓库、体育场馆、娱乐、旅游建筑、低层、多层住宅等。也可用于旧建筑的增层、改造、加固、建筑材料缺乏、交通不便、工期紧、可移动式拆迁建筑受业主青睐的区域,具有以下特点:采用高效轻质薄壁型材,具有重量轻、强度高、占地面积小的优点。零部件自动化、连续化、高精度生产,产品规格系列化、定型化、配套化。每个零件的尺寸都是准确的。结构设计、细部设计、计算机模拟安装、工厂制造、现场安装等同时进行,时间差小。
随着我国新型住宅的开发和市场经济的发展,轻钢结构的应用越来越广泛。轻钢结构建筑体系用于住宅建筑,从其在发达地区多年的实践中及我国一些研究单位、高校的研究资料上分析,其建筑物的重量与其它类住宅通用体系相比可减轻30%,特别是在地质承载力低和地震烈度较高的地区,其综合经济效益优于一般住宅建筑体系。
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轻钢结构住宅是以经济钢型材构件,包括冷弯型钢、热轧或焊接H型钢,T型钢、焊接或无缝钢管及其组合构件作为住宅承重骨架,以轻型墙体材料作为围护结构所构成。轻钢结构住宅体系主要包括以钢结构为主、钢木混合、钢木和混凝土混合结构三种。与传统的住宅结构相比,轻钢结构住宅优点有:
纯框架结构体系在地震区一般不超过15层。框架结构的平面布置灵活,可提供较大的室内空间,且结构各部分刚度比较均匀。框架结构有较大的延性,自振周期较长,抗震性能好。但侧向刚度小,由于侧向位移大,易引起非结构构件的破坏,因此不宜建的太高。
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与国内相比,国外钢结构住宅的使用要早30年左右。在我国,钢结构住宅起初只是作为临时建筑使用的。钢结构住宅在震后重建中发挥着重要作用。汶川、玉树地震后,钢结构房屋的优异性能吸引了许多人的关注。因此,钢结构住宅以其抗震能力得到了迅速的推广。虽然钢结构住宅在我国的推广和使用还处于起步阶段,但随着我国节能政策的推广,钢结构住宅的高使用寿命和高质量性能,钢结构住宅逐渐受到人们的关注。
在框架结构中布置一定数量的剪力墙可以组成框架剪力墙结构体系,这种结构以剪力墙作为抗侧力结构,平面布置灵活、使用方便,又有较大的刚度,可用于40至60层的高层钢结构。当钢筋混凝土墙沿服务性面积(如楼梯间、电梯间和卫生间)周围设置,就形成框架多筒体结构体系,这种结构体系在各个方向都具有较大的抗侧力刚度,成为主要的抗侧力构件,承担大部分水平荷载,钢框架主要承受竖向荷载
钢结构建筑由于构造简单,自重轻,总造价约为一般混凝土结构的三分之一。钢结构房屋结构采用冷弯薄壁钢构件体系,钢筋采用超防腐高强度热轧镀锌板,能有效防止钢板在施工和使用过程中的腐蚀,提高轻钢构件的使用寿命。钢结构房屋在地震中具有良好的生命安全性能。钢结构屋盖多为坡屋面,屋盖结构基本采用冷弯型钢构件组成的三角形屋架体系。该结构体系具有较强的抗震和抗荷载能力,适用于地震烈度在8度以上的地区。
钢结构仓库所用材料简单,多为成品或半成品。加工相对简单,可以用机械操作。它易于设置和标准化,具有较高的工业生产水平。因此,钢构件一般在加工厂制造,精度高,质量稳定,劳动强度低。构件在施工现场组装时,采用简单方便的焊接或螺栓连接,钢构件与其他材料构件的连接也更加方便。有时钢构件吊装前可在地面组装成较大的单元,减少高空作业量,大大缩短了工期。由于施工周期短,整栋楼提前投入使用。
轻型钢骨结构住宅所采用的保温隔热材料以玻纤棉为主,当墙面做外保温时,比较多地采用刚性挤塑成型发泡材料,这些保温隔热材料同时也是较好的隔音材料,一般隔音效果可达到40分贝以上,大大减少了房屋的环境噪音污染。楼层板隔音一般采用双层保温层做法。
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