轻型钢结构低层住宅的建造技术是在北美式样木结构建造技术的基础上演变而来的,经过以上的发展,已形成了物理性能优异、空间和形体灵活、易于建造、形式多样的成熟建造体系。在世界上被誉为人居环境好的北美大陆,有95%以上的低层民用建筑,包括住宅、商场、学校、办公楼等均使用木结构或轻钢结构建造。北美木结构和轻钢结构在整个建筑市场占有优势。近年来,随着木材价格的节节攀升,北美轻钢结构体系的市场发展正以超过30%的增长率快速增长,逐步为市场所广泛接受。同时在我们的近邻日本(在日本成为KC体系)和韩国,以及澳大利亚也被大量采用。 总结北美轻钢结构近年来快速发展的原因,可以总结为技术成熟可靠,结构体系灵活利于建设及商业开发,建筑经济性高,技术符合环保节能可持续发展的潮流几个方面。 我国钢铁工业的产量已居于世界前列,但钢材在建筑业的使用比例远低于发达的水平,轻钢结构低层民用住宅建筑技术符合对建筑业的产业导向;居其美业参与或主持建造的每一个轻钢结构住宅项目,都引起了业内人士与各级相关部门的强烈反响和关注,并各级相关部门在政策上和技术上的支持。 轻钢结构的技术及产品配置非常成熟,产业化程度高,是北美近建筑技术和建材工业发展的结晶。建筑结构使用的镀锌钢板抗腐蚀性能优异经久耐用,其在正常使用的情况下的使用年限为275年。 轻钢结构的抗震性能远优于传统的混凝土和砖混住宅。同时,由于轻钢结构的结构自重轻,单位面积重量仅相当于同等面积砖混结构重量的1/4,所以其基础处理简便,适用于大多数地质情况。钢结构住宅不再像木结构住宅那样担心白蚁的危害。
轻型钢结构的性能
1、抗地震、抗台风:能够抗震八级以上,并可抵御十台风(风速140km/小时)。
2、防锈抗腐:轻钢结构普通采用热镀锌钢板与Ⅴ型连接件铰接作骨架,防锈蚀性能好、强度高,使用寿命长,不扭曲,不变形,不腐蚀,结构稳固,钢结构的设计使用年限为50年。
3、防火耐火:轻钢结构与传统建筑体系几其他钢结构体系相比,耐火性能好。
4、保温隔热:温隔热性能大大提高,房屋节能可达65%,超过对房屋节能的要求。
5、保护环境:传统建筑体系施工尘土及噪声污染严重,质量不易控制,能耗高,有害气体排放量大,现场 施工垃圾少,噪音低,适合在人口密集和环境要求高的地区施工。
6、隔音性好:满足对房屋建筑的隔声要求,并可解决建筑的空气传声隔音要求。
7、多的使用空间:别墅房屋每百平米建筑可增加8-13平方米使用面积。
钢结构的塑性变形和耐性促使和日本新陈代谢派对的影响
[一]、钢结构的塑性变形和耐性促使
钢结构的塑性变形和耐性促使钢结构不容易因为负载过大而突然裂开。它是别的修建原材料,尤其是混泥土修建没法对比的。如今,我国有关高层住宅修建的抗震规定较为高,因为在修建中,主要考虑到的便是安全隐患。尤其是地震灾害的杀伤力,会使修建形变撕破,塌陷,而钢结构修建的耐性恰好能将能量缓存。因而,选择钢结构做为高层住宅修建的行为主体是因为其抗震实际效果很好。
钢结构本身抗压强度较为大,主要的是抗压强度和抗拉强度。从数据信息上看来:不锈钢板材的抗压强度可抵达345Mpa之上,而混泥土的抗压强度还欠缺10Mpa;钢结构的抗拉强度可抵达200兆帕之上,而混泥土则要是100兆帕。
常见的增加截面的加固方法主要有:增加截面高宽比、加厚型翼缘板、变工形截面为箱型截面等方法。而扩大钢结构截面的主要加固方式为粘钢或贴碳纤维布。这二种方式对结构本身损害较为小,而且这几年中国发展趋势得较为快,应用也慢慢增加,但在钢结构修建物加固应用相对性很少,尤其是在正常应用状况下的应用使用寿命仍然存在的问题。而且粘钢或碳纤维材料的工程施工难度系数较为大,务必要将原结构表面开展解决、磨去、润化后才可以黏贴。结构接纳驱动力载荷或高溫时很有可能产生开胶。身体之外预应力钢筋技术性加固方式,就是指将预应力钢筋布局在待加固结构预制构件的截面以外,根据改结构的传力方式降低预制构件的载荷效用,另外在结构的原来基本上提升结构的承载力,改进结构的形变特性,减少构件中的地应力,能使损伤工程项目结构修复其原来的技术性作用,进而考虑新的承重标准和应用作用的要求。结构由预应力钢筋、管路、防腐涂料、转为块、钢筋锚固系统软件等构件构成。
[二]、日本新陈代谢派对装配式建筑的影响
新陈代谢派是20世纪50、60年代高度工业技术倾向在日本的分支,极力主张解决问题要依靠新兴技术,并着重强调事物的生长、变化与衰亡。新陈代谢理论黑川纪章提出,将处于不断增长、扩张的变化过程中的建筑分为了稳定体Static)和易变体(Dynamic),并由此拓展出新的空间秩序。
由黑川纪章设计的中银舱体大楼,也是一次非常的建筑实践,建筑师将60年耐久年限的主体结构作为稳定体;将全部的家具及设备划分成各个单元,分别布置于140个尺寸为2.3m*3.8m*2.1m胶囊式居住舱体内,舱体模块作为易变体,每25年进行一次换。
承重筒体部分设有电梯、机械设备的楼梯等,建筑中各个模块构件被安插在承重筒体上,在当时创造了一种全新的建造方式。在模块化装配式建筑领域中,中银舱体大楼具有里程碑式的意义。
这座建筑,是对传统建筑结构理念的颠覆,引起建筑界的强烈关注。建造该大楼所用的预制箱体基本相同,每个部分相互,拆卸十分方便。建筑师打破传统的建筑设计理念,进行积极探索,并将理论成果应用于建筑实践,创造出全新的建筑形式。运用工业化方法来深入研究钢结构施工建筑空间形式,这对未来的建筑理论、理念的影响深远,同时也让人们开始思考装配式建筑对于城市未来发展所具有的深层次的意义。
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