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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linlin8391
2005年12月02日 18:49:59
22楼
我所在的城市用钢结构做住宅的几乎没有,造成这样的原因有很多,第一是专业的建筑结构设计还很有实力,但钢结构的专业设计几乎没有;第二,我们目前制作的钢结构产品焊接量比较大,一个H型钢需要四条焊缝,相比之下上海巴特勒公司的型钢制作却只有二条焊缝,据说是采用的美国标准,但我们国家的规范就为什么没有改进呢?第三,还是人们的观念问题,很多人认为钢结构厂房固然施工周期快,可以做大跨度的结构,但同时在防腐保养这个问题上却很伤脑筋;所以在国内还是发展很慢的,尤其在内地.
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xiaolove0711
2005年12月03日 21:43:08
23楼
楼主的一些观点是不正确的!!!是纯理论的东西,我自己就做过高层的办公楼,并且是多高层,,楼主的一些要求和提法在一定成度上提高了制作成本和周期,浪费了部分资源,也提高了钢结构高层的门槛,钢结构高层没有什么神秘的!!
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bbs-009
2005年12月04日 12:57:54
24楼
现在形式不是特别的火热。但是前景看好。
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tlwmail
2005年12月04日 20:35:10
25楼
致xiaolove0711:
有好的做法可以提出来,本贴就是要抛砖引玉,提高大家的认识。
我做过4个钢结构的小区,包括设计和施工。施工单位的问题很多,同时,各方面的问题更多。我们都可以提出自己的观点,不管理论的还是实践的。让各位提出自己的观点,各方面的方法观点融合。
各位对比自己的经验,认为错误的可以批评但要明确提出问题并给出自己的观点,以利于后来者的学习;认为正确的可以吸取,同时报以批判的接受,因为,我们都不是专家,不能保证言论全部的正确性;
我们更加努力吧。
期待你的观点,呵呵。
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牛逼闪闪放光芒
2005年12月05日 12:17:47
26楼
楼主设计过4个钢结构的小区,能否上传一二供大家参考啊?
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shif_uxia
2005年12月06日 13:46:20
27楼
是啊,钢结构设计人员太保守,而且技术含量不高,软件生成的,有什么难度呢?
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kiamartin
2005年12月07日 13:30:35
28楼
我想现在制约其发展的很大一方面还是后期的问题的,
比如防火,装饰,维护等等,,
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lqx1978
2005年12月07日 13:32:10
29楼
其实现在的设计越来越依赖软件,可能在学校时还可以计算一下,可是现在越来越荒废了。
真不知道以前没有软件时是怎么设计的,或许是堆成小山状的计算书吧。
感慨:是时代越来越进步了,还是我们越来越懒惰了?
有时软件计算出来的截面,我都不是很确定,因为与以往的经验相比,截面真是太大了,呵呵
这势道该不该信软件呢?
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ljp1971
2005年12月07日 14:21:34
30楼
刚结构大有发展前途,可以冬季施工
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yzwangbing
2005年12月07日 19:49:37
31楼
大家的讨论很有见地!本人看了以后也有一定收获!
钢结构住宅是国家大力发展,且有一定支撑基础的住宅建筑发展趋势,目前存在的种种问题只是我们还没有解决好!看看美国、日本的钢结构住宅我们就有信心了!望各位同仁多支持钢结构住宅的发展!
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