钢结构住宅、综合楼设计方法、造价、成本的大讨论
tlwmail
tlwmail Lv.4
2005年11月29日 15:12:07
只看楼主

各位:钢结构楼房在我们国家走过了很多年,直到今天,终于赢得了社会的认可。造价的混乱、设计的薄弱、施工的问题困扰着这个新兴的行业。现在,我们讨论这个问题,请斑竹支持。我首先出100分,期待斑竹大力支持这个话题。我首先说:钢结构住宅的经济性   钢结构住宅的经济性是阻碍钢结构住宅发展的最大障碍,根据我们国家现有的钢结构发展水平,钢结构住宅的土建造价要比钢筋混凝土住宅高10%~20%左右,但钢结构住宅较混凝土结构在基础造价上可节约30%,且钢结构住宅的得房率较混凝土住宅高7%~10%,此外钢结构住宅的施工工期也可减少约30%考虑以上。综合因素,钢结构住宅的的造价大致可与混凝土住宅持平,特别是随着房屋层数的增加,钢结构住宅更能体现其优越性,对于北方地区,钢结构住宅更能节约节能费用8%,所以钢结构住宅在经济性方面仍具有一定的竞争力,关键是开发商应考虑施工工期减少、面积增加、及银行贷款利息减少等综合因素来衡量钢结构住宅的经济性。根据现有的工程经验,一般9~14层的钢结构住宅的土建造价大约在1100~1500元M2左右,型钢用钢量大致在40~50kg/M2左右,我们对东方城市花园工程17号楼(12层)采用钢结构和混凝土结构进行了经济比较,具体数据见下表1。

各位:
钢结构楼房在我们国家走过了很多年,直到今天,终于赢得了社会的认可。

造价的混乱、设计的薄弱、施工的问题困扰着这个新兴的行业。

现在,我们讨论这个问题,请斑竹支持。

我首先出100分,期待斑竹大力支持这个话题。

我首先说:
钢结构住宅的经济性

  钢结构住宅的经济性是阻碍钢结构住宅发展的最大障碍,根据我们国家现有的钢结构发展水平,钢结构住宅的土建造价要比钢筋混凝土住宅高10%~20%左右,但钢结构住宅较混凝土结构在基础造价上可节约30%,且钢结构住宅的得房率较混凝土住宅高7%~10%,此外钢结构住宅的施工工期也可减少约30%考虑以上。综合因素,钢结构住宅的的造价大致可与混凝土住宅持平,特别是随着房屋层数的增加,钢结构住宅更能体现其优越性,对于北方地区,钢结构住宅更能节约节能费用8%,所以钢结构住宅在经济性方面仍具有一定的竞争力,关键是开发商应考虑施工工期减少、面积增加、及银行贷款利息减少等综合因素来衡量钢结构住宅的经济性。根据现有的工程经验,一般9~14层的钢结构住宅的土建造价大约在1100~1500元M2左右,型钢用钢量大致在40~50kg/M2左右,我们对东方城市花园工程17号楼(12层)采用钢结构和混凝土结构进行了经济比较,具体数据见下表1。

表1 东方城市花园采用不同结构方案经济比较

(利混凝土内筒、钢管混凝土柱、 H型钢梁) (混凝土剪力墙结构 )

型钢用钢量 45 kg/M2 0

钢筋用钢量 21 kg/M2 55 kg/M2

总用钢量 66 kg/M2 55 kg/M2

混凝土折算厚度(标准层) 0.20 m/M2 0.31 m/M2

建筑重量 4058吨 5111吨

综合造价比 1.05: 1



设计应注意的问题:
钢结构住宅设计中的若干问题


一般规定
1.钢结构,有低层和多层之分。低层一般不超过3层,用于别墅;多层用于公寓。本文介绍多层公寓住宅钢结构设计中一些问题。

2.超过9层为高层。10~12层又称小高层。抗震规范GB50011对12层以下和12层以上的房屋提出不同要求。住宅钢结构一般不宜超过12层。

3.结构抗震性能与结构布置规则性有很大关系。结构布置不规则,地震时易损坏,而且除弹性设计外还要作弹塑性层间位移验算。因此应尽量使结构布置符合规则性要求。

4.住宅钢结构的平面布置应力求规则、对称。住宅钢结构常见的布置不规则,主要是平面不规则。如平面形状不规则,L形等,特别是支撑剪力墙偏置,明显不对称等。若楼层的最大弹性水平位移超过质心水平位移的1.2倍就属于平面不规则 此时需对支撑剪力墙的配置进行调整。

结构体系选择
1.5-6层以下的,可采用框架体系或框架-支撑体系,6层以上的可采用框架支撑体系或框架-混凝土剪力墙(核心筒)体系。多层房屋大多采用双重体系。

2.框架柱有H型钢柱,钢管砼柱和钢骨砼柱,后两种为组合柱。在小高层中,组合柱比H型钢柱省钢。

3.剪力墙比钢支撑的延性低,在大震时延性低的地震力大,延性好的地震力小,从抗大震的性能来说,钢支撑比砼剪力墙好。

4.钢框架-砼剪力墙体系属混合结构,对它的抗震性能目前研究还不够,未列入抗震规范,虽然现在应用较多,选用时应慎重。核心筒宜用小钢柱加强,也有利于安装。

楼板要求
1.楼板除了承受竖向荷载并将它传给框架外,还将水平力传到各个柱上,因此楼板平面内的刚度、整体性和承载力也很重要。作为建筑要求,住宅楼板还应能隔音。

2.现在用得较多的是压型钢板组合楼板,叠合板加现浇层,现浇楼板等。这几种楼板的整体性都很好。钢梁宜形成组合梁,梁上要设置栓钉。

3.预制板中应设预埋件,与钢梁焊接。

4.在强震区或重要建筑,柱周边宜设置钢筋和箍筋,以免楼板在水平力下被柱子压坏。

抗震计算的基本要求
1.对双重体系,框架部分独立承担的水平力不应少于结构底部剪力的25%。其目的是检验框架作为抗震二道防线是否满足要求。检验方法是忽略支撑或剪力墙进行,仅对框架部分进行验算。有的单元式住宅柱子很少,用隔墙支撑钢梁,往往不满足此项要求。

2.验算是否符合强柱弱梁,这关系到结构倒塌机制,很重要。

3.框架柱长细比应符合规定。

4.验算节点域的稳定性、强度和屈服条件。

节点和支撑构造要求
1.节点设计应符合抗震规范和《高钢规程》的要求。

2.柱通过小悬臂与梁拼接,可以绕过梁柱直接连接的构造困难,这是一个好办法。此时梁拼接大多采用翼缘焊接腹板拼接,也可采用全截面螺栓连接。在以上拼接中,腹板拼接要考虑弯矩。

3.翼缘的坡口全熔透焊缝,要求用一级焊缝以确保焊接质量。有的标准规定压力容器才用一级焊缝。这是一种误解。压力容器很重要,梁翼缘与柱连接同样很重要,不能用二级。

4.梁与钢管砼柱的刚性连接,现在用外加劲肋和内隔板的都有,都是可以的。但要注意钢管壁板与隔板或环板的厚度匹配。

5.7层以上时,框架-支撑体系中的框架梁柱应刚性连接。

6.支撑与钢管砼连接时,不应将节点板焊在钢管管壁上,以防管壁拉开。

7.不应在钢管支撑内灌砼,对抗震不利。

8.12层以下可以不设地下室,但此时柱脚的计算反力要加大,严格说来要做到承受大震时的反力而不破坏。6、7度区允许采用外包式柱脚,但8度及以上时应采用埋入式柱脚。不允许用铰接柱脚。

附:对框架结构的一般说明
1.房屋既要承受竖向荷载,又要承受水平力。承受竖向荷载靠梁、柱,承受水平靠抗侧力构件。
2.高层建筑结构的特点是,结构受水平位移控制,结构设计主要使水平位移不超过控制值。
3.在住宅钢结构中,抗侧力结构主要有三种:钢架、支撑框架、剪力墙。
4.住宅钢结构常用的结构体系是:钢架(纯框架)、框架-支撑,框架-剪力墙。
5.这里的″框架″都是指节点钢接的框架。严格说来,框架包含钢接和铰接框架,习惯叫法框架是指钢接的,铰接时则称为铰接框架。
6.纯框架体系最简单,它的延性好,抗震性能也是最好的(26层的北京长富宫饭店就采用纯框架)。它的缺点是用钢较多。但对多层建筑特别是两个方向开间较多的,纯框架用钢并不多。在日本60米以下的钢结构大部分采用这种体系。
7.框架-支撑和框架-剪力墙是最常用的。它们都是双重抗侧力体系。
在地震区,要求用双重抗侧力体系。不宜采用铰接框架加支撑(或剪力墙)。在非抗震区,可以用铰接框架加支撑或剪力墙。在强震区结延性很重要。混凝土剪力墙的性能不如支撑框架。
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lqx1978
2005年12月01日 08:48:37
12楼
10楼朋友:
“国内我所掌握的混凝土住宅最快可以三天一层”,什么时候变这么快了?
真是廉颇老矣。
“钢结构别看安装快,但你要考虑厂家生产的时间”,其实只要肯给票票,没有做不快的。再说只要签订了合同,一般不会延期。
我们公司就是这样,高效率,高质量。如果不是设计更改,一般不会延期。
总而言之:钢结构的生产、安装就是比较方便、快捷!就是目前造价较高,所以一直阻碍它的发展。
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assssw
2005年12月01日 09:10:43
13楼
不是我泼冷水

的确是这样的

我们作的那几个钢结构高层工程施工全都慢得很
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fg0792
2005年12月01日 09:20:02
14楼
施工慢可能存在多种因素,资金\设计变更\材料供应等等
单就施工本身来说钢结构一定是比混凝土工程施工快
还有,钢结构制作在车间加工,可以流水作业,在基础施工时同期进行,加上这个时间段也比混凝土施工快的.
我们做3000多平方米的混凝土办公楼确实可以5天一层(离三天有一点距离),但是钢结构的我们施工20000平方米的总的时间比11层混凝土的办公楼快了1年多,呵呵,由此可见`````````````````````
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sxl55
2005年12月01日 09:46:30
15楼
我来谈谈看法!我所在的城市现在节本没听说过钢结构的住宅!可能我所在的内地钢结构才刚刚兴起!钢结构大部分用于单层工业厂房即门式钢架,大面积展厅,屋顶网架等!之所以发展缓慢的原因,我个人认为有以下几点:
1、设计行业从事钢结构设计的人员素质较差(包括本人),设计相当保守,造成用钢量大增,从业人员少,从事建筑设计的又不的懂钢结构,如果让他们画建筑大样也是头疼的事;
2、建筑施工队伍少,大部分人(包括从事钢结构施工的)都认为钢结构施工很简单,其实施工工艺严格;
3、业主对钢结构认识少,在修主体的时候,施工单位乘业主不懂的情况下,产生暴利,当业主专修完成后,总的经济成本比做一般土建高;
4、监理人员素质低,现在应该基本没有专业的钢结构监理,施工质量管理不严;
5、钢结构主体费用不高,但是使用年限比一般土建少,中间维护费用高,如果严格按照防火规范刷防火涂料,成本也会增加不少;
6、钢结构的后期装饰费用较高,需要遮掩的地方多!
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kiamartin
2005年12月01日 12:20:15
16楼
现在我们国家的钢结构住宅还是不很乐观,
还有很多问题有待解决,
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assssw
2005年12月01日 13:54:34
17楼
我们作的高层钢结构国内根本生产不了这种形式的钢材!

只能从英国买进钢材,很麻烦
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assssw
2005年12月01日 13:57:56
18楼
14楼所说是钢框架或者钢门式刚架

并非钢结构高层住宅

很多东西到了高层就不一样了
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kiamartin
2005年12月02日 09:47:13
19楼
摘一段话:


高层钢结构一般是指六层以上(或30m以上),主要采用型钢、钢板连接或焊接成构件,再经连接、焊接而成的结构体系。高层钢结构常用钢框架结构、钢框架――混凝土核心筒结构形式。后者在现代高层、超高层钢结构中应用较为广泛,事实上,它属于钢――混凝土混合结构。特性

与混凝土高层相比: 自重轻,截面小,可降低基础造价,室内有效面积大,与玻璃幕墙结合,建成现代感很强的建筑外形。 施工速度快、工业化程度高,可降低人工费用,增加建筑的投资回报率 抗震性能较好,利于向高层、超高层发展。 绿色环保、可持续发展 12-18层的高层钢结构造价可达到与混凝土持平,综合造价可望超过混凝土。

应用范围

现代高层、超高层公共建筑,标志性建筑,商业中心,如:北京国贸中心、环球金融大厦。 星级饭店,旅馆,如:北京香格里拉饭店、长富宫饭店

商用写字楼,综合楼,办公楼 如:长春光大银行、上海国际航运大厦。 民用住宅,高层公寓。民用住宅的开发与试点正在进行。如:天津市梨园小区等。主要材料

型材:包括截面形式为:“H”型钢,“十”字形钢、“口”字型钢。目前我国莱钢、马钢、鞍钢一厂自行生产的100mm—700mm的热轧“H”型钢,上海大通生产的高频焊接轻型H型钢 均已投放市场。 钢承板:或是压型钢板,我国已能生产各种型号的压型钢板。

政策指向

高层钢构的行业标准《高层民用建筑钢结构技术规程》已颁布,抗震规范已修订完。 高层建筑结构用钢国产化也已定了标准,并逐步实施。国家将进一步鼓励高层钢结构用国产热轧“H”型钢。 高层钢结构的设计软件正在进一步布研究、开发、鉴定中。 发展、现状、前景
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kiamartin
2005年12月02日 09:48:48
20楼
虽然现在不是很乐观,但是我想前景还的很好的.
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kiamartin
2005年12月02日 09:49:27
21楼
另:

SRC柱截面


使钢材与混凝土能互补发挥效能,并更加省材省资,更为诱人的是:12层----18层的中高层钢结构房屋较容易使其造价与混凝土房屋持平,甚至低于混凝土房屋的造价,作为高层住宅,当考虑其社会综合效益后,具有很大优势,如天津市建筑设计院试点的天津市丽园小区(插入钢框架---混凝土核心筒等形式的应用范围和抗震规范正在研究中,与之相关的设计软件已被开发出,如北京辅龙,上海同济大学建工系的MTS软件。再多层钢结构的发展的带动下,高层钢结构的高速发展将是趋势。
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