H型鋼結構住宅建筑體系研究的可行性報告

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一、 課題的提出
     1、H型鋼結構住宅屬于綠色生態(tài)環(huán)保建筑
     H型鋼結構住宅建筑以采用H型鋼做梁柱、板材做圍護結構為主要建筑特征,因為這種結構形式的住宅具有重量輕、抗震性能好,施工周期短,濕法作業(yè)少,宜于工廠化生產,適宜產業(yè)化發(fā)展等突出優(yōu)點,屬于綠色生態(tài)環(huán)保建筑,有利于國民經濟可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略要求。
     2、國內外發(fā)展現(xiàn)狀
     長期以來,我國一直處在鋼材短缺的經濟條件下,從產業(yè)政策和規(guī)范要求上都追求建筑選材中少用鋼。所以,雖然近幾年鋼材產量出現(xiàn)結構性過剩,但是建筑鋼結構用鋼量占全國鋼材總產量的比重很小,與發(fā)達國家相比差距很大,尤其鋼結構住宅在建筑市場中所占份額接近于零。
     目前我國的綜合經濟實力已具備研究開發(fā)鋼結構住宅建筑體系的條件,特別是建筑用鋼材的主要材料H型鋼在馬鋼、萊鋼等廠家的相繼投產和多家墻板生產線的建成,及有關住宅體系開發(fā)的其它研究成果,更使研究開發(fā)鋼結構住宅建筑體系成為發(fā)展住宅產業(yè)化的迫切需要。
     在發(fā)達國家,鋼結構住宅特別是小高層、高層鋼結構住宅較為普遍。柱采用H型鋼,H型鋼鋼骨砼柱,方管鋼柱,圓管鋼柱和鋼管砼柱;梁一般采用H型鋼,梁柱的接點連接采用高強螺栓或兩者并用。樓板一般為鋼承板現(xiàn)澆砼組合樓板,維護結構主要采用標準化預制墻板。防火主要采用防火涂料或防火板包裹,他們寧愿以較貴的材料去換取較少的人工,以達到綜合造價低的目的。
     而在我國勞動力資源豐富,人工費用低廉,因此簡單套用國外的建筑用材其綜合造價偏高,市場無法接受,所以我們有必要根據自己的國情開發(fā)自己的鋼結構住宅體系,重點是對圍護材料與技術、樓板形式及相關配套產品的研發(fā)應用,以實現(xiàn)鋼結構住宅的高性能價格比,解決鋼結構住宅啟動階段的合理定位,只有這樣,住宅發(fā)展的新階段才會順利啟動。
     二、課題的研究
     二十一世紀的主題是節(jié)能,環(huán)保和可持續(xù)發(fā)展,我們萊蕪鋼鐵集團有限公司研究開發(fā)的H型鋼結構住宅建筑體系廣泛采用目前已經開發(fā)成熟的新材料、新技術,使其性能在鋼結構住宅體系中得到更好的體現(xiàn)。并重視研究開發(fā)新的材料、新的技術使鋼結構住宅體系具有更強的生命力。
     1、本體系的主要構成及關鍵技術
     (1)外墻:
     方案一:采用輕質復合墻板,可為蒸壓輕質加氣混凝土板、鋼絲網水泥夾心板,GRC夾心復合板、鋼筋混凝土夾心復合板等。
     方案二:砌塊填充,采用加氣混凝土砌塊,輕骨料混凝土小型空心砌 塊,或混凝土小型空心砌塊等。
     (2)內墻:
     方案一:采用輕質板材,如紙面石膏板,纖維石膏板,加氣混凝土板,玻璃纖維增強水泥板等。
     方案二:復合板材,如鋼絲網架水泥夾心板,發(fā)泡夾心聚苯乙烯復合墻板。
     方案三:砌塊填充。
     (3)防火處理:
     鋼柱:采用防火板包裹,或厚涂型防火涂料,可以根據實際情況及價格比較進行選擇,以達到不同結構構件耐火極限的要求。
     鋼梁:H型鋼梁翼緣內填充加氣混凝土砌塊,再用金屬網抹25厚蛭石砼包覆,或防火涂料或防火板。
     (4)結構形式:可比較采用H型鋼框架結構、H型鋼框架支撐結構,鋼框架砼剪力墻結構等多種形式。
     梁采用H型鋼,柱可采用H型鋼、鋼管砼,方管及鋼骨砼柱等。
     鋼材可采用Q235、Q345材質。
     (5)、構件連接可采用高強螺栓連接、焊接連接或栓焊混合的連接形式。
     (6)、樓板??刹捎闷胀ìF(xiàn)澆砼樓板,預制鋼筋砼迭合樓板,壓型鋼板現(xiàn)澆砼組合樓板。
     (7)、采暖通風設計采用先進的分戶計量方式,可比常規(guī)供暖方式節(jié)能10%,結合H型鋼構件的截面特點進行管線的隱蔽設計,將管線設計在H型鋼的凹面內,避免由于采用分量計量帶來的戶內管線多,既不美觀又占用正常使用空間的矛盾。
     (8)、給排水設計考慮,生活污水的無公害凈化處理,減少對環(huán)境的污染,設計采用節(jié)水設備,可考慮中水的處理利用,節(jié)省使用水資源。
     (9)、采用智能化設計,設計考慮綜合布線系統(tǒng)。樓宇智能化管理系統(tǒng)實現(xiàn)電話、傳真、有線電視和微機上網等家庭辦公的自動化。