裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅的國外發(fā)展現(xiàn)狀

cxag 2019-11-13

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裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅

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20世紀(jì)70年代至今，隨著全球經(jīng)濟的快速發(fā)展，鋼結(jié)構(gòu)住宅在全球經(jīng)濟發(fā)達國家和地區(qū)得到了深入的發(fā)展，總體走向成熟。這些發(fā)達國家鋼結(jié)構(gòu)住宅的科研和工程應(yīng)用起步較早，工業(yè)化水平已經(jīng)很高。迄今為止，國外鋼結(jié)構(gòu)住宅已經(jīng)形成了相當(dāng)規(guī)模的產(chǎn)業(yè)化住宅體系，并且在住宅產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)方面的研究已經(jīng)進入對住宅體系靈活性、多變性的研究階段。這對我國住宅鋼結(jié)構(gòu)體系及其產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展有很大的借鑒意義。

日本裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅

日本是世界上率先興起住宅產(chǎn)業(yè)化的國家。目前日本的工業(yè)化住宅有木結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)和混凝土結(jié)構(gòu)三種形式，日本每年新建20萬棟左右的低層住宅中，鋼結(jié)構(gòu)住宅約占七成以上的市場份額。

現(xiàn)在日本正在推廣的鋼結(jié)構(gòu)住宅體系主要有以下幾個特點:柱間距14.4m，可實現(xiàn)200㎡的大空間內(nèi)無柱，且可自由分割成1-3戶；框架采用鋼管混凝土柱和FR耐火鋼(Fire Resistant Stee）梁；地面為PC板+現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，管道置于地板下部的中空空間；外墻板采用ALC板、PC板，內(nèi)隔墻采用隔音性能高的強化石膏板，均為干式施工，施工速度快；設(shè)備與結(jié)構(gòu)構(gòu)架相獨立，便于管道維修。

意大利裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅

意大利BASIS工業(yè)化建筑體系是意大利在鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)用領(lǐng)域新開發(fā)的項目。該建筑體系具有結(jié)構(gòu)受力合理、抗震性能好、造型新穎、居住辦公舒適方便、施工速度快等優(yōu)點。該建筑體系適用于建造1～8層鋼結(jié)構(gòu)住宅。該建筑結(jié)構(gòu)為框架支撐結(jié)構(gòu)形式，主梁采用大斷面冷彎型鋼2C280mm×80mm ×30mm×5mm，次梁采用2C180mm×80mm×25mm×5mm，柱子采用H型鋼H140mm×140mm×7mm×11mm。梁柱通過連接板采用M18mm高強螺栓連接。樓梯為鋼樓梯，樓板采用0.8mm壓型鋼板上澆混凝土的組合樓板。屋頂為組合樓板，上面做保溫、防水，平屋頂作為屋頂花園，門窗采用彩色鋼板門窗及塑料遮陽卷簾。外墻結(jié)構(gòu)的外側(cè)采用80mm輕混凝土條形板，板面可預(yù)制成各種圖案，外墻內(nèi)側(cè)為100mm厚玻璃棉鋁箔隔氣層，輕鋼龍骨石膏板，柱子正好在內(nèi)外側(cè)墻板的空氣層中。內(nèi)隔墻采用輕鋼龍骨石膏板玻璃棉，家具有板式組合家具，鋼組合家具等。

英國裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅

英國的裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅體系，根據(jù)預(yù)制單元的工廠化程度不同分為三個等級:

1）“Stick”結(jié)構(gòu)，桿件在工廠加工制作，全部運輸至現(xiàn)場后，用螺栓或自攻螺栓連接；

2）“Panel”結(jié)構(gòu)，鋼構(gòu)件以及墻板和屋面板等圍護結(jié)構(gòu)用專用的模具進行工廠化預(yù)制，現(xiàn)場拼接；

3）“Modular”結(jié)構(gòu)，將整個房間作為一個單元全部在工廠預(yù)制，此種結(jié)構(gòu)發(fā)展較快。

美國的裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑體系

美國鋼結(jié)構(gòu)住宅的建造技術(shù)由傳統(tǒng)的木結(jié)構(gòu)住宅衍變而來。美國是采用鋼結(jié)構(gòu)住宅形式的最早的國家之一，1965年輕鋼結(jié)構(gòu)在美國僅占建筑市場的15%，1990年上升到53%，2000 年達到75%，目前美國的鋼框架小型住宅已達20萬幢，別墅和多層住宅都采用輕鋼結(jié)構(gòu)。80年代至今，美國逐漸實現(xiàn)了主體構(gòu)件通用化和住宅部品化，構(gòu)配件達到模數(shù)化、標(biāo)準(zhǔn)化和系列化，生產(chǎn)效率顯著提高，住宅達到節(jié)能環(huán)保要求。進入六十年代，美國開始發(fā)展輕鋼龍骨結(jié)構(gòu)建筑，該體系以2英寸*4英寸為基本模數(shù)，適于低層集合住宅和聯(lián)排住宅的建造。1997年美國發(fā)布《住宅冷成型鋼骨架設(shè)計指導(dǎo)性方法》，全方面地指導(dǎo)輕鋼龍骨體系住宅的設(shè)計、施工。

目前在美國推廣的裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑體系主要由4部分構(gòu)成：

1）鋼結(jié)構(gòu)系統(tǒng)。用低合金型鋼在工廠預(yù)制，運到建筑施工現(xiàn)場組裝。

2）墻體系統(tǒng)。為兩面薄鋼板中央玻璃纖維棉保溫隔熱層的復(fù)合大型材。鋼板表面鍍鋅或鋅鋁合金，再涂以多種顏色的丙烯酸涂料，既延長使用壽命，又可滿足建筑表面色彩的要求。有平板和瓦楞板兩種形式。

3）屋面系統(tǒng)。構(gòu)造和墻面系統(tǒng)相同。

4）門窗及附屬配件。包括櫥窗、保溫窗、街門、內(nèi)門及雨水槽等標(biāo)準(zhǔn)件，可供用戶選擇。這種建筑體系主要適用于低層非居住建筑，包括工業(yè)廠房、倉庫、商品展銷廳、農(nóng)用房屋、室內(nèi)運動場、飛機庫以及零售商亭和建筑工地臨時設(shè)施等。

由于這種建筑體系具有適應(yīng)性強、建造周期短和造價低并節(jié)省維修費等特點和優(yōu)點，在北美及世界各地得到比較廣泛的應(yīng)用，并已開始進入中國建筑市場。

總體說來，國外的鋼結(jié)構(gòu)住宅體系在模數(shù)化設(shè)計、標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)、裝配化施工，節(jié)能、防火和抗震等方面已非常成熟，尤其是相配套的墻體、樓板等圍護部件的應(yīng)用也非常完善，施工周期特別短，這值得我們借鑒和學(xué)習(xí)。