多层高层钢结构住宅建筑的优势与技术应用分析

多层高层钢结构住宅建筑的优势与技术应用分析

发表时间：2019-07-23T15:23:02.033Z 来源：《基层建设》2019年第13期作者：倪丽丽

[导读] 摘要：与传统的钢筋混凝土结构住房建构技术相比，多高层钢结构具有更好的抗震性、基础工程造价低、施工周期较短、质量易保证及可以灵活合理对建筑进行布局等一系列优点。

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摘要：与传统的钢筋混凝土结构住房建构技术相比，多高层钢结构具有更好的抗震性、基础工程造价低、施工周期较短、质量易保证及可以灵活合理对建筑进行布局等一系列优点。多高层钢结构具有环保效能高、节能效果好及适合工厂化的需求等特征，是一种新兴的绿色环保型建筑技术。因此，受到越来越多的开发商、用户和建筑师的喜欢。钢结构住宅首先在欧美盛行，近几年来，日本、澳洲、美国等国家也在积极采用这种建筑技术。在我国，为了不断满足人民群众对住房的需求，必须推进住宅产业现代化。目前北京、上海、天津、等大城市已成为钢结构住宅示范试点工程。从长远的发展来看，钢结构住宅建筑在今后会得到迅速的发展。

关键词：多高层钢构；建筑技术；工程应用

引言

随着科学技术水平和人们生活水平的不断提高，人们对住宅的构建越来越注重。钢结构技术是近几年，建设部针对居民的需求，重点推广的一项先进的住房建造技术。我国目前民用住宅建筑中所使用的多层钢结构体系，是一种先进的技术水平含量高的绿色环保型的结构体系。文章主要首先概述了多层及高层住宅建筑钢结构体系相关知识；其次分析论述了这类建筑体系所具有的技术经济综合效益，以期更好的将这种新型的建筑技术运用于住房建造中。

1 多高层钢构技术的相关知识概述

1.1 适用范围

多高层钢构结构具有质地刚强、抗震性好、质量好等优势，是近年来被广泛使用的新型建构技术。但其使用具有一定的适用范围，对于不同楼层应使用不同的钢构技术。例如，对于3层及以下的低层住宅一般选取轻型钢框架结构体系；采用冷弯薄壁型钢密排柱结构体系；钢框架结构体系适用于4-6层楼层；7～12层中高层住宅应采用钢框架一支撑结构体系及钢框架一混凝土核芯筒结构体系；而对于更高的楼层如13―30层的高层住宅应采用钢框架一支撑结构体系。这样，就可以有针对性的将钢结构技术科学合理的运用于居民住宅建构中。

1.2 设计原则

在建筑中如果要想科学的将承重钢结构体系运用于建筑中，必须要针对钢结构固有的特点，坚持强节点弱构件、强柱弱梁的一般设计原则。在具体设计时，根据设计难度，一般来说难度较小的则应满足强柱弱梁的设计公式，而难度较大的则应满足轴压比原则。在框架主梁的材料选用上，优先选用热轧或高频焊接的H型钢；而框架柱子的材料，一般应选用焊接工字钢、方（箱形）钢管。在建造过程中，秉着节约资源、节省资金的原则，应降低造价，可以将空钢管内浇筑高强素混凝土，构建钢管混凝土框架柱框架柱。钢管混凝土柱巧妙的结合了钢柱与混凝土柱各自的优点，具有受力性能好、抗震性能和耐火性能高的优势。这种钢构结构中，大幅度提高框架中的每根单柱的轴向承载力，大幅减小钢柱截面尺寸。与传统的钢筋混泥土结构相比，可节省一半的用钢量，降低45%的工程造价。

2 多高层钢构技术的优势分析

与传统住宅建筑混凝土结构体系和砖混结构体系相比，多高层钢结构体系具有明显的技术、经济和社会综合效益。

2.1 较高的抗震性，更低的工程造价

与传统的钢筋混泥土结构相比，多高层钢构体系在刚才的选取上具有严格的要求，这就要求运用于多高层的钢构框架的材料必须具有较高的抗拉和抗剪强度。钢结构住宅通过选用这些质地高强的材料，因此可以充分发挥钢材的缩延性好、变形塑型能力强、抗震性能好的优势，减小了不所受的重力，从而可以减小住房粱和柱的截面尺寸，不仅大幅度节约了钢材的使用量，而且也降低了基础造价和运输安装费用，具有十分可观的经济效益。

2.2 外部造型美观，工期缩短

由于钢材具有质轻高强的特点，有利于构造大柱距、大开间的建筑空间，可以对室内进行灵活地分隔和布置，可以在很大程度上满足现代住宅建筑的使用功能要求，与传统的砖混结构或混凝土结构相比，钢结构体系可以提高15％一20％有效的使用面积。可以建造更多丰富多彩的建筑造型。钢构体系在构件安装上更加便捷，这样就可以缩短施工周期。当前，我国的钢结构住宅选用轻巧的构配件，提高了装配化的程度。在运输安装方面，较传统的混泥土结构而言，安装技术更加科学。采用钢结构可以扩大施工作业的面积，为施工现场提供较大空间。在进行梁柱吊装、钢框架安装、混凝土浇筑等施工过程中，可采用平行立体式的交叉作业，并且不需要支模，受气候的影响较小。因此，与传统的住宅建筑相比，可以缩短1／3以上的施工周期，这样就可以加快建筑企业的资金周转，提高投资效益。

2.3 质量易保证，易于改造

与混砖结构相比，钢结构体系所使用的钢材料构配件可直接在工厂进行加工制作，精度高，这种现场安装的方式，可以适用于标准化、系列化和工业化生产，具有较高的商品化，大幅度的降低成本，提高产品质量，将我国的住宅建筑技术转向集成化和产业化。这种钢结构具有易于改造，管线布置方便。钢结构在内部分割、接高、加固等工序的操作上更为灵活。这种孔洞与空腔相间的结构空间，便于管线布置、更换和修理。

2.4 节能环保性强

传统的钢筋混泥土和混砖结构中，会产生较多的环境和噪音污染。而多高层钢结构体系中，主要是将环保型绿色可回收或易降解的材料用于住宅建筑中，这样就可以减少在施工过程中所产生的环境和噪音污染。在建筑物面临拆除情况下，可全部回收利用所用的钢材，大幅度减少了建筑垃圾，对周围环境污染小，符合节约型的社会发展需求。因此，这种钢构型结构具有较强的节能环保优势，是对传统的钢筋混泥土结构的重大改革，符合居民对建筑物居住的高品质高质量要求。

3 结论

通过上述论述，钢结构住宅是一种新型的高技术的环保型绿色住宅建筑体系，与传统的钢筋混泥土结构相比，钢结构体系的住宅建筑具有质地好、抗震性好、基础造价低、适用性广、建筑布局灵活合理等优势，可以增加住房的有效使用面积、提高建筑使用功能，在节约能源、环保等方面具有明显的技术、经济和社会综合效益。当前，我国面临着人多房少的严峻形势，因此，必须采用新型的建构技术对住