钢结构住宅的建造特点与施工工艺分析
【摘要】近些年来,我国的经济水平有了极大的提高,城市建设的步伐也逐渐加快,多层建筑不断的涌现。
随着社会的不断发展,钢结构逐渐成为现代社会常见的一种建筑结构类型,其具有工期短、造价低、承载力强等多种优势,但是在其施工过程中还有一些不足和缺点需要不断的进行改进和完善,文章介绍了钢结构住宅的建筑特点并对其施工工艺进行了深入的分析。
【关键词】建造特点;钢结构;施工工艺;住宅
自改革开放以来,我国的各个方面都取得了极大的进步,经济的发展也在一定程度上带动城市建设步伐的加快,人们的生活条件也得到了很大的改善,对于居住的建筑也有了更高的要求,鳞次栉比的高层建筑逐渐布满了大大小小的城市。
钢结构建筑逐渐成为现代社会中常见的建筑类型。
该中结构类型具有多种优势和特点,然而对于多层住宅建筑,因其构建截面积相对较小、刚度不足、对墙体、抗力体系等都有着较高的要求。
所以,其结构体系、连接节点等等施工工艺方面还存在着一些不足和缺陷,需要不断的进行完善和改进。
文章介绍了钢结构住宅的建筑特点并对其施工工艺进行了深入的分析。
一.钢结构住宅建造特点
1.钢结构优化空间组合,在建筑美学上来讲能够完美的优化空间设置,建筑师们凭借其特点也能在设计中发挥出惊人的设计效果,他让设计变的更加灵活生动,给人以视觉的享受。
2.钢结构住宅不同于其他的建筑设计方案,他的周期性更是灵便,给客户更加专业更加舒适的空间享受,同时其时间短,调整方式也是极其方便。
3.钢结构住宅根据其特性可得其承重性优于一般住宅,在同类体积中钢筋的承重量就要远远的大于其他材质,由此可见我们使用的钢结构住宅,是一种较为节省空间的方式,这种方式不仅拥有此种优点同时也兼具振幅小的优势。
4.钢住宅较同类材质当中造价偏低,其在住宅之中占有较大的比重,这种比重造价的降低无疑降低了整个建筑的成本,对资源优化来讲这无疑是一种好事。
5.刚结构在建设过程多使用现代化的机械设备,这就在很大程度上降低了对人力物力的使用。
而且钢结构的另一优势就是其很少收到气候的影响,即使遇到季节的难关仍旧可以正常作业,这对进度方面无疑又是一种进步,钢住宅所成就的全天候作业无疑极大的推动了工程的进度。
6.长远方面来讲,钢结构住宅也延续了其优点,极大的满足了可持续发展的要求,同时在生产方面适合机械化系统化的生产,能完美的将一系列优点融合起来,实现整齐划一的优点。
也在提高我国住宅水平方面发挥了极大的作用。
城市经济的快速发展建筑的不断更迭,在这不断的更迭当中,然而钢筋的回收价值却也是极大的,这正是我们可持续发展战略的一个整体实现。
二.钢结构住宅施工工艺分析
1.多高层钢结构住宅体系与结构布置
根据相关规定,钢结构的体系包含框架-支撑(抗震墙板)体系、巨型框架体系等几个部分。
1)框架-支撑体系,该体系是按照结构的水平方向及竖方向按照相同的距离分布相应的支撑而构成的结构体,其包含有两种不同的支撑,一是中心支撑;二是偏心支撑。
2)框架-抗震墙板体系,该体系的主要构成是钢框架,同时还要配合使用相应的抗震墙板。
而且抗震墙板具有分布自由灵活的特点,通常是以实际的需求为依据进行设置的,而且抗震墙板还能够分开进行设置,通过对两个或者更多的抗震墙进行并联,能够有效的增强结构抗推、抗倾覆功能。
现阶段的抗震墙板有三种,一是钢抗震墙板;二是带竖缝混凝土抗震墙板;三是内藏钢板支撑抗震墙板。
3)筒体体系,该体系是通过对通体分布、数量等为依据进行构建的,常包括四种,一是框架筒;二是桁架筒;三是筒中筒;四是束筒。
4)巨型框架体系,该体系是通过对原本为单独一个楼层及开间组成部分的梁、柱、支撑等进行扩充,使其成为多个楼层及开间的组成部分而形成的。
该体系主要是由立体桁架梁和立体桁架柱组成,其中立体桁架梁是按照水平方向及竖方向分布的,从而构成相应的空间桁架层,同时要将次框架结构分布在相邻的两个空间桁架层内,用来承担层楼的荷载。
该体系不仅能提供较大的空间,同时
其自身还具良好的刚度和强度。
2.钢结构住宅的结构选型
钢结构住宅的结构分布要满足以下几点要求:一是布置简单,确保建筑各层的抗侧力刚度中心和其质量中心尽量的靠拢,最好能达到重合的状态,并且要保证建筑各楼层的质心及刚心尽量处于统一水平线上,此外,还要保持建筑的开间及进深的保持一致;二是为防止地震对结构造成危害,要确保结构在使用矩形平面时,它们的长与宽之间的比例要小于或者等于一点五比一,如果不能达到这个比例,通常要使用多束筒结构;三是不能设置防震缝,这是因为钢结构和混凝土相比,其承受例较大的原因,然而对于承受力较差的位置也要通过有效的方式增强其抗震性。
如果建筑平面超过九十米的话,可以适当的增设温度伸缩缝。
如果要设置防震缝,就一定要确保其缝宽大于或者等于与之对应的混凝土住宅的一点五倍。
3.钢结构住宅构造设计
钢结构基础形式的确定通常要以上部结构、施工条件、地质条件等多方面的原因为依据,通常使用箱基、复合基础、筏基等几种。
如果出现基岩不够深、基础埋深不合理等情况的话就要使用岩石锚杆基础。
对于楼层较多的钢结构住宅通常要设置相应的地下室结构,对于包含地下室的钢结构住宅,要确保其架-支撑体系中沿着竖方向分布的支撑一定要深入到其基础部分;此外要确保框架柱深入到地下一层或者以下位置。
对于其抗震设计通常要针对不同程度的地震进行计算,也就是要针对常见地震及罕见地震两种不同的
方式进行计算。
4.钢结构住宅框架构造措施
4.1梁柱连接的构造要求
为了确保建筑在遇到大型地震时的安全性,在施工过程就要对柱、梁相连接的位置,给予柱相应的加劲肋,且其要和梁上下翼缘位置相照应。
通常使用贯通型的方式对于柱和梁进行连接;如果柱的两个垂直向均和梁刚相连接的话,通常要使用箱形截面,如果只有一个方向连接的话,通常使用呈工字形的截面;梁和柱通常使用刚性连接,同时以实际情况为依据也可使用半刚性连接。
4.2框架柱接头构造措施
一般框架柱接头均为刚性节点,其通常要分布在距离框架顶部一点一米到一点三米之间的位置。
通常使用全熔透的方式对柱间的接头进行接缝焊接,此外,在距离柱拼接接头两侧十厘米的距离内以及截面呈现工字形的柱翼缘、腹板间等也要使用全熔透的方式进行接缝焊接。
4.3钢柱脚
钢柱脚通常有三种,一是埋入式,通常适用于楼层大于十层的钢结构住宅;二是外包式;三是外露式,通常适用于只对垂直荷载进行传递的铰接柱脚。
由于外包式柱脚没有很强的抗震能力,因此通常只在六度、七度中使用。
此外要确保三种方式的柱脚在应用时都要严格按照相关规定进行。
三.总结
随着社会的发展,钢结构已经成为现阶段常见的一种建筑类型,其具有工期短、造价低、承载力强等多种优势,随着其施工工艺的不断改进和完善,其今后必将会得到广泛的使用。
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