鋼結(jié)構(gòu)住宅的應(yīng)用和發(fā)展

鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)住宅宅的應(yīng)應(yīng)用和和發(fā)展展胡惟潔潔、潘潘虹、、姜夢(mèng)夢(mèng)圓、、陸洲洲、楊楊夢(mèng)琪琪目錄1.鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)房屋屋的分分類(lèi)2.鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)住宅宅的優(yōu)優(yōu)點(diǎn)3.鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)住宅宅的發(fā)發(fā)展現(xiàn)現(xiàn)狀4.鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)住宅宅的工工程實(shí)實(shí)例鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)房屋屋的分分類(lèi)鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)房屋屋是從從承重骨骨架的的材料料角度度定義的的，即即指結(jié)結(jié)構(gòu)體體系中中主要要受力力構(gòu)件件由鋼鋼材做做成的的房屋屋建筑筑,除鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)房屋屋外,還有木結(jié)構(gòu)構(gòu)房屋屋、砌體結(jié)結(jié)構(gòu)房房屋、混凝土土結(jié)構(gòu)構(gòu)房屋屋和混合結(jié)結(jié)構(gòu)房房屋。按照使用性性質(zhì)不同，，鋼結(jié)結(jié)構(gòu)房房屋可可分為為生產(chǎn)性性建筑筑和非生產(chǎn)產(chǎn)型建建筑兩大類(lèi)類(lèi)。前前者包包括工工業(yè)建建筑和和農(nóng)業(yè)業(yè)建筑筑，后后者主主要指指民用用建筑筑。民用根根據(jù)房屋使使用功功能可分為為居住建建筑和和公共建建筑兩類(lèi)。。公共共建筑筑是為為人們們提供供生活活起居居用的的建筑筑，如如住根根據(jù)房房屋層層數(shù)和和高度度的不不同，，大致致可分分為單單層建建筑，，多層層建筑筑，高高層建建筑及及超高高層建建筑。。但他他們之之間并并沒(méi)有有嚴(yán)格格的界界限和和統(tǒng)一一的劃劃分標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)，，不同同的規(guī)規(guī)范從從不同同的角角度作作了規(guī)規(guī)定。。鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)住宅宅的優(yōu)優(yōu)點(diǎn)鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)住宅宅的結(jié)結(jié)構(gòu)體體系主主要是是由鋼鋼板、、熱軋軋型鋼鋼和冷冷加工工成型型的薄薄壁型型鋼通通過(guò)連連接、、制造造組裝裝而成成，和和其他他材料料的房房屋結(jié)結(jié)構(gòu)相相比，，具有有以下下優(yōu)點(diǎn)點(diǎn)：1.強(qiáng)度高高，質(zhì)質(zhì)量輕輕鋼材與與其它它建筑筑材料料如混混凝土土、磚磚石和和木材材相比比，強(qiáng)強(qiáng)度要要高得得多，，彈性性模量量也高高，因因此結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)構(gòu)件質(zhì)質(zhì)量輕輕且截截面小小，特特別適適用于于跨度度大、、荷載載大的的構(gòu)件件和結(jié)結(jié)構(gòu)。。即使使采用用強(qiáng)度度較低低的鋼鋼材，，其強(qiáng)強(qiáng)度與與密度度的比比值也也比混混凝土土和木木材大大的多多，從從而在在同樣樣受力力條件件下的的鋼材材結(jié)構(gòu)構(gòu)自重重輕。。研究究表明明，多多高層層鋼結(jié)結(jié)構(gòu)的的自重重一般般為混混凝土土結(jié)構(gòu)構(gòu)自重重的1/2-3/5。此外，，構(gòu)件輕輕巧也便便于運(yùn)輸輸。（2）構(gòu)件截面面小，有有效空間間大由于國(guó)內(nèi)內(nèi)鋼材的的強(qiáng)度高高，構(gòu)件件截面小小，所占占空間也也就小。。以相同同受力條條件的簡(jiǎn)簡(jiǎn)支梁為為例，鋼鋼筋混凝凝圖的高高度通常常是跨度度的1/10-1/8，而鋼梁梁約是1/16-1/12，如果鋼鋼梁有足足夠的側(cè)側(cè)向支撐撐，甚至至可以達(dá)達(dá)到1/20，有效增增加了房房屋的層層間凈高高。在梁梁高相同同的情況況下，鋼鋼結(jié)構(gòu)的的開(kāi)間可可比混凝凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)的開(kāi)間間大50%，能更好好的滿足足結(jié)構(gòu)大大開(kāi)間、、靈活分分割的要要求。另外，多多層民用用建筑中中的管道道很多，，如果采采用鋼結(jié)結(jié)構(gòu)，可可在梁腹腹板上開(kāi)開(kāi)洞以穿穿越管道道，而混混凝土結(jié)結(jié)構(gòu)則不不宜開(kāi)洞洞。柱子的截截面尺寸寸也類(lèi)似似，在多多高層建建筑中，，鋼柱的的截面面面積占建建筑面積積的3%-5%，而混凝凝土柱則則占6%-9%，并且由由于梁截截面較小小，避免免了“粗粗柱笨梁梁”現(xiàn)象象，室內(nèi)內(nèi)視覺(jué)開(kāi)開(kāi)闊，美美觀方便便。（3）材料均勻勻，塑性性、韌性性好，抗抗震性能能優(yōu)越由于鋼材材組織均均勻，接接近各向向同性，，鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)的實(shí)際際工作性性能比較較符合目目前采用用的理論論計(jì)算模模型，因因此可靠靠性高。。同時(shí)因因鋼材塑塑性韌性性好，耗耗能能力力強(qiáng)，一一般不會(huì)會(huì)因超載載而發(fā)生生突然斷斷裂，適適用于承承受動(dòng)力力合載和和沖擊荷荷載，抗抗震性能能非常優(yōu)優(yōu)越。下下表為1985年墨西哥哥8.1級(jí)大地震震中，鋼鋼框架與與混凝土土框架的的破壞對(duì)對(duì)比情況況，即能能說(shuō)明這這一點(diǎn)。。結(jié)構(gòu)類(lèi)型建造年代破壞程度<19871957-1976>1976合計(jì)鋼結(jié)構(gòu)倒塌73010嚴(yán)重破壞1102混凝土結(jié)構(gòu)倒塌2751482嚴(yán)重破壞1623645（4）制造簡(jiǎn)單單，施工工周期短短鋼結(jié)構(gòu)所所用的材材料單純純，且多多是成品品和半成成品材料料，加工工比較簡(jiǎn)簡(jiǎn)單，并并且能夠夠使用機(jī)機(jī)械操作作，易于于定型化化、標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)化，工工業(yè)化生生產(chǎn)程度度高，質(zhì)質(zhì)量穩(wěn)定定，勞動(dòng)動(dòng)力強(qiáng)度度低。一般情況況下，多多高層鋼鋼結(jié)構(gòu)平平均4天一層，，而混凝凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)平均6天一層，，即鋼結(jié)結(jié)構(gòu)的施施工速度度是混凝凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)的1.5倍。結(jié)結(jié)構(gòu)施工工周期短短，使整整個(gè)建筑筑更早投投入使用用，可節(jié)節(jié)約投資資18%。（5）環(huán)保節(jié)能能與傳統(tǒng)的的混凝土土結(jié)構(gòu)和和砌體結(jié)結(jié)構(gòu)相比比，鋼結(jié)結(jié)構(gòu)屬于于綠色建建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)體系。。鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)房屋的的墻體均均采用新新型輕質(zhì)質(zhì)復(fù)合墻墻板和輕輕質(zhì)砌塊塊，符合合建筑節(jié)節(jié)能和環(huán)環(huán)保的要要求，可可以達(dá)到到節(jié)能50%的目標(biāo)，，極大節(jié)節(jié)約了我我國(guó)人均均相對(duì)短短缺的資資源。鋼結(jié)構(gòu)的的施工方方式為干干式施工工，可避避免混凝凝土濕式式施工所所造成的的污染。。另外，，對(duì)于已已建成的的鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)也比較較容易進(jìn)進(jìn)行改建建和加固固，用螺螺栓連接接的鋼結(jié)結(jié)構(gòu)還可可以根據(jù)據(jù)需要進(jìn)進(jìn)行拆遷遷，也有有利于環(huán)環(huán)境保護(hù)護(hù)。鋼結(jié)構(gòu)住住宅的發(fā)發(fā)展現(xiàn)狀狀我國(guó)是最最早用鋼鋼結(jié)構(gòu)幾幾個(gè)國(guó)家家之一，，比較著著名的是是鐵鏈橋橋和一些些紀(jì)念性性建筑，，比西方方國(guó)家早早數(shù)百年年。但在在18世紀(jì)末的的工業(yè)革革命革命命興起后后，西方方國(guó)家的的冶金技技術(shù)和土土木工程程得到了了快速發(fā)發(fā)展，而而此時(shí)的的中國(guó)，，由于封封建制度度下的生生產(chǎn)力發(fā)發(fā)展極其其緩慢，，放前的的百年歷歷史中，，鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)發(fā)展幾幾乎完全全停滯。。自20世紀(jì)五十十年代以以來(lái)，在在前蘇聯(lián)聯(lián)的經(jīng)濟(jì)濟(jì)技術(shù)援援助下，，我國(guó)的的鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)才迎來(lái)來(lái)了初步步發(fā)展，，在工業(yè)業(yè)廠房、、橋梁、、大型公公共建筑筑和高聳聳構(gòu)筑物物等方面面都取得得了卓越越的成就就，至今今仍發(fā)揮揮著巨大大作用，，如鞍鋼鋼、包鋼鋼、武鋼鋼、沈陽(yáng)陽(yáng)飛機(jī)制制造廠、、大連造造船廠、、北京體體育館（（跨度57m的兩鉸拱拱）、人人民大會(huì)會(huì)堂（跨跨度60.9m的鋼屋架架）、武武漢長(zhǎng)江江大橋（（全長(zhǎng)1670m)等，并編編制了我我國(guó)第一一部鋼結(jié)結(jié)構(gòu)行業(yè)業(yè)規(guī)范，，縮小了了與發(fā)達(dá)達(dá)國(guó)家的的差距，，但鋼結(jié)結(jié)構(gòu)住宅宅仍然空空白。自20世紀(jì)九十十年代至至今，我我國(guó)鋼結(jié)結(jié)構(gòu)行業(yè)業(yè)步入快快速發(fā)展展階段，，鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)的發(fā)展展日新月月異，規(guī)規(guī)模更大大，技術(shù)術(shù)更新，，出現(xiàn)數(shù)數(shù)百年來(lái)來(lái)未曾有有過(guò)的興興旺現(xiàn)象象，被稱(chēng)稱(chēng)為建筑筑行業(yè)的的“朝陽(yáng)陽(yáng)產(chǎn)業(yè)””。代表表建筑有有深圳帝帝王大廈廈（325m）、上海海金茂大大廈(460m)、上海東東方明珠珠電視塔塔（468m)等等。鋼鋼結(jié)構(gòu)住住宅也開(kāi)開(kāi)始出現(xiàn)現(xiàn)。我國(guó)的鋼鋼結(jié)構(gòu)主主要用于于工業(yè)廠廠房、大大跨度和和高層民民用建筑筑中，鋼鋼結(jié)構(gòu)住住宅在全全部建筑筑中的應(yīng)應(yīng)用比例例非常低低，還不不到百分分之一，，而瑞典典、美國(guó)國(guó)、日本本等國(guó)的的鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)住宅面面積已達(dá)達(dá)到總建建筑面積積的40%以上。我我國(guó)建筑筑用鋼在在鋼材產(chǎn)產(chǎn)量中的的比值也也僅為20%-30%，低于發(fā)發(fā)達(dá)國(guó)家家的40%-55%。因此，，我國(guó)鋼鋼結(jié)構(gòu)還還是一個(gè)個(gè)很年輕輕的行業(yè)業(yè)，特別別是多層層民用鋼鋼結(jié)構(gòu)建建筑，應(yīng)應(yīng)用前景景十分廣廣闊，有有待于大大力發(fā)展展和支持持。實(shí)例盡管我國(guó)國(guó)多層民民用鋼結(jié)結(jié)構(gòu)房屋屋才僅僅僅出現(xiàn)幾幾十年，，仍處在在初級(jí)階階段，但但是各地地陸續(xù)建建造了數(shù)數(shù)百萬(wàn)平平方米的的鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)民用住住宅，取取得了顯顯著的成成績(jī)。如中國(guó)工工商銀行行總營(yíng)業(yè)業(yè)辦公樓樓、北京京金辰公公寓、上上?，F(xiàn)代代集團(tuán)在在新疆庫(kù)庫(kù)勒爾建建造的8層鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)住宅、、天津麗麗苑小區(qū)區(qū)11層鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)住宅、、廠商噶噶遠(yuǎn)大集集成住宅宅樓、河河北唐山山的幾棟棟3-5層鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)住宅、、福建師師大學(xué)生生公寓、、四川攀攀枝花市市迎賓苑苑小區(qū)鋼鋼結(jié)構(gòu)住住宅等等等。中國(guó)工商商銀行總總行營(yíng)業(yè)業(yè)辦公樓樓位于北京京市復(fù)興興門(mén)內(nèi)大大街的中中國(guó)工商商銀行總總行營(yíng)業(yè)業(yè)辦公樓樓，見(jiàn)右右圖?？偪偨ㄖ婷娣e9.6萬(wàn)平方米米，純鋼鋼結(jié)構(gòu)體體系。結(jié)結(jié)構(gòu)總用用鋼量8500t，以美國(guó)國(guó)產(chǎn)A572寬翼緣H型鋼和國(guó)國(guó)產(chǎn)16Mn鋼為主，，鋼板最最厚達(dá)100mm。北京市亦亦莊青年年公寓北京市亦亦莊青年年公寓（（右圖））