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結構工程師:超輕型鋼結構住宅體系

更新時間:2009-10-19 15:27:29 來源:|0 瀏覽0收藏0

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  該體系起源于歐美,在日本得到了進一步的研究和開發,使之成為二十一世紀改善人類居住環境的最理想產品。它不僅改變了傳統住宅的結構模式,而且完全替代了磚、混凝土和木材,真正實現了標準化設計,工廠化生產和機械化施工,從而大大降低了施工現場的勞動強度,縮短施工工期,在國外已得到了廣泛的普及和推廣,在國內也正在掀起一次住宅產業的革命。

  1. 該體系具有以下特點:

  1.1 運用新型的結構體系、新型墻體及樓板材料進行施工,順應了住宅產業化發展的大趨勢,是真正的環保節能型住宅。

  1.2 超輕型鋼結構構件及相應配件完全實現了工廠化生產,質量好、效率高、有利于實現現代產業化。

  1.3 超輕型鋼結構自重輕,降低基礎造價;施工周期短,提高資金利用率,資金回報周期短。

  1.4 超輕型鋼結構墻體性能良好,保溫、隔音、耐久、抗震;施工現場干凈、廢料少、無噪音,符合環保要求。

  1.5 墻體薄(外墻165mm,內墻115mm),提高了房間的使用面積,施工速度快。對開發商,建筑商和業主來說是真正的“三贏”。

  2. 型材的生產過程

  該體系的核心是超輕型鋼框架結構,構件采用鍍鋅鋼板卷材,經專用生產線冷壓成型,在計算機控制下,根據設計圖紙中材料的不同長度進行切割。目前現有的六種規格已完全滿足3層以下(含三層)的超輕型鋼結構住宅體系的要求。

  2.1 專業生產線:引進日本先進的冷壓成型生產線,生產能力50~100米/分鐘,單班生產能力2.5萬噸/年,年生產能力可達5萬噸。

  2.2 原材料:高強度薄壁型鍍鋅鋼板。目前國內的寶鋼等企業已能生產出合乎要求的鋼板卷材,另外國外幾家大的鋼材生產商也已在國內投建了鍍鋅鋼板生產線。有了這些將會大大降低超輕型鋼結構住宅的成本,也為該體系的推廣提供了保證。

  2.3 員工:包括生產加工和管理及輔助人員總共不超30人,即可滿足生產要求,由此大大提高了生產效率。生產加工分一次加工和二次加工,一次加工為型材加工,二次加工為墻體加工,兩者均在工廠內完成,按設計要求進行生產制作,完成后運抵施工現場。

  2.4 型材:經過14~20道工序冷壓成型的高強度承重超輕型型鋼,將用于該體系中墻體、樓面和屋面的骨架。規格如下表所示:

  

名稱
規格
 
槽型鋼
92x40×t
注:t為鋼板厚度,在0.8~1.6mm之間
152×40×t
238×40×t
C型鋼
89×40×12×t
150×40×12×t
235×40×20×t

 

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  2.5配套連接件:包括基礎連接件、墻體連接件、屋面連接件等20余種。

  3. 施工現場的組裝

  在完成了計算機輔助設計,工廠化生產和基礎預埋件及基礎工程后便可將運抵施工現場的超輕型鋼框架按施工裝配圖進行現場的組裝。(見圖3)

  該住宅的主體結構由于采用了1.6mm以下的高強度耐腐型薄壁冷彎鍍鋅鋼材,其抗腐性能比普通的鍍鋅板提高了2倍且強度較高。連接均采用鍍鋅自攻螺釘鉆孔法,不用焊接的方式。這樣的型材即使裸露在大氣中也不會因風吹、雨淋、日曬的侵蝕而受損,因此其使用壽命可達百年之久。同時鋼材的自重只有磚混結構的1/5,木材的1/3,降低了施工的勞動強度,且可避免了諸如白蟻、受潮等木結構中出現的問題,又可建造出無梁無柱的靈活性大空間。

  超輕型鋼結構住宅的主體結構工程以我們施工完畢的300┫別墅為例,從墻體的制作到最后的整體裝配,8個人用10個工作日即可完成。利用這種大規模工廠化的生產和按標準設計進行機械化現場組裝的新型干式施工法,即減少了施工現場的建筑垃圾又降低了施工噪音,使在兩個月之內將住宅交付使用稱為了現實。(見圖4)

  主體結構施工完畢后再配以新型的高氣密性,高隔熱性的外墻防潮和保溫材料,做到了冬暖夏涼,很好的解決了以往鋼結構住宅中墻體易產生“冷橋”的現象。

  隨后即可進行住宅的內外裝修。水泥纖維板,定向刨花板,木掛板,ALC外墻板,金屬雕花復合板等都是理想的外墻材料;內墻采用各種石膏板;樓板采用15mm厚膠合板或是ALC樓面板;屋面采用輕質瀝青瓦配以防水處理而成;墻體的型鋼之間及樓板內填充保溫隔音棉,管線走在型鋼中的預留孔洞內。因而在兩個月之內這種新型的裝配式超輕型鋼結構住宅即可交付使用。

  我公司目前報價是3800元左右,交工標準是室內外精裝修,高檔廚衛設備,中央空調系統,通風系統,吸塵系統,但不包括基礎,地價、室內家具以及室外管線,綠化和戶外配套工程的費用。

  4. 面臨的問題

  談及上述報價,大多數人會認為偏高,因為與國內現有結構形式相比,一時還難以接受,這也是該體系發展緩慢的原因。此外國內生產力水平降低,相應的規范還不健全,從事這方面的專業人員少,施工經驗不足,管理模式落后等一系列問題,一時制約了該體系的發展。

  5. 結束語

  同時我們也應看到:現在有國家政策的指引和倡導,相關規范的陸續出臺以及相關領域的不斷深入研究,市場前景一片廣闊。就其綜合成本而言,該體系與現有結構形式的造價已是基本持平的,更何況超輕型鋼結構住宅體系集眾多優點于一身,加之使用材料絕大部分已國產化,生產技術、墻體的制作、安裝及設計等綜合技術已全面掌握,已具有了較強的競爭能力,超輕型鋼結構住宅體系必將會得以推廣和普及,該體系也必定會推進我國住宅產業化的進程。

分享到: 編輯:環球網校

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