关于多高层钢结构住宅的建筑技术与工程应用研究

2015-08-15董经民

居业 2015年24期

关键词：楼板高层钢结构

董经民

(山西建筑工程(集团)总公司，山西太原030002)

随着住房要求的不断提高，钢结构材料的使用逐渐增多，应用前景广阔。因此，多高层钢结构住宅在整个建筑工程中意义重大。

1 对多高层钢结构住宅特征的分析

1.1 品质优越

钢结构的特点为结构轻、抗震性强、造价低、稳定性强，钢结构还具有较好的延展性和可塑性。钢结构自身重量较轻，便于运输，不易受外界环境因素影响

1.2 便于施工

在管线布置方面，灵活性强，有利于后期的改造和维修。与其它结构材料相比，其材料类型能够进行全部回收，在一定程度上减少了建筑垃圾的产生，降低了对环境的污染，工程效益被有效提升。

1.3 结构美观性强

钢结构建筑能够获得更多的使用空间，有助于对室内格局的有效设计和利用。多高层钢结构住宅与现代建筑风格要求相匹配，在功能和空间方面与现代人的审美层次相吻合，造型上更加美观和丰满。

1.4 具有较强的节能和环保特征

多高层钢结构中，常用的材料是环保、绿色和可回收的材料，有利于降低施工中对环境产生的不利影响。如建筑物拆除时，钢材可以全部回收，减少建筑垃圾的产生，符合可持续发展战略的要求。

1.5 多高层钢结构技术的应用

钢结构使用的材料主要是在工厂直接定制，精度较高，同时，现场安装有助于实现标准化、系列化的工程模式，有利于成本的降低，提升工程品质，实现建筑行业向产业化的发展。

2 多高层钢结构设计原则与适用范围

2.1 对设计原则的分析

多高层钢结构是重要的承重结构类型，施工时要明确轴压比，优先选择H 型钢作为框架的主梁，以工字钢为框架的柱材料。在具体施工中，要贯彻节约的原则进行具体设计，实现较高的工程效益。

2.2 钢结构的使用范畴

三层及以下的住宅，适合采用轻型的钢结构类型，结合冷弯薄壁型钢密排柱;对于四层至六层的住宅，多采用钢框架体系和钢框架－混凝土剪力墙结构相结合的方式;七层至十二层的中高层建筑，比较适用的是钢框架－支撑结构和钢框架－混凝土核芯简结构体系;对于十三层至三十层的高层建筑，比较常用的是钢框架－支撑结构体系、预制混凝土剪力墙结构体系等类型。

3 多高层钢结构施工技术的系统

在多高层钢结构住宅建筑施工中，存在多种体系类型，要结合项目实际，选择合适的结构体系进行应用，有效进行模板和墙体维护系统的甄选。

3.1 对结构体系的介绍

多高层钢结构主要分为纯框架型、框架支撑型、新型的抗侧力体系及交错桁架结构体系类型。(1)纯框架型体系主要的框架材料为型钢，受力比较清楚明确，具有灵活的平面布置类型，刚度呈现均衡分布，延性和抗震性能较好，可以进行标准化的施工。(2)框架支撑体系建在筑高度较高时，其稳定性更强，经济性也比较明确。在窗台下至下层窗顶之间进行合理布置，目的是达到支撑体系的标准。(3)新型抗侧力体系适合于多种框架体系，承担竖向荷载，钢框架和剪力墙承担水平的荷载，能够满足不同建筑物在抗侧力方面的需求。(4)交错桁架结构体系中的桁架高度等同于层高，采用上下层的交错布置方式，有利于对不同单元的灵活布置。

3.2 对楼板系统的介绍

对于多高层的钢结构，比较常用的楼板系统为叠合式和整体现浇的形式，底板采用的是轻型混凝土预应力板材，形成板材和混凝土叠合楼板。对于整体现浇式的楼板，在施工技术方面与普通结构具有相同的方式，而叠合式的施工更加方便。(1)对压型钢现浇混凝土叠合楼板的分析。使用栓钉将压型钢板固定在钢梁之上，能够发挥永久模板的作用，减少支模环节的应用。要综合考虑叠合模板向异性对框架梁产生的影响。(2)预制预应力混凝土叠合楼板是将钢梁与预制预应力混凝土薄板进行有效连接，形成整体性的楼板，

3.3 对围护结构的介绍

多高层建筑住宅中，外挂和填充是围护的主要类型。在外挂模式中，主要采用轻质的墙板，围护形成于梁板和楼板中。而对于填充类的施工技术，轻质墙板是主要的应用类型。外墙的主要材料类型为ALC 板、加强水泥墙板等，内墙主要是ALC 轻质材料，其具有较强的抗震性，防水性能突出，保温和隔热性也突出，使用价值比较高。在围护体系中，要注重防水措施的应用。

3.4 对连接形式的介绍

多高层钢结构主要包含刚性、螺栓、焊接等多种方式。螺栓焊接方式，施工时间短，速度快，质量容易保证。主梁和次梁，常采用将铰链和焊接进行有效结合的方式。屋盖系统，通常使用檩体系，可以将屋面和楼面的材料进行统一，也可以应用彩色压型钢板防水屋盖。比较常见的是彩色涂层压型钢板屋面系统，主要优势体现在:屋面不设置明显的钉子，防水效果明显，能够适应复杂的屋面变化。应用压型钢板时要充分考虑板缝防水构造，采取防水措施应对板型自身的不足引发的漏水问题。其次，为了减少搭接，可以采用长尺压型钢板。