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高層鋼結構住宅技術應用

作者：建筑鋼結構網    
時間：2009-12-22 20:26:15 [收藏]

    摘要：隨著中國國民經濟發展和人口城市化進程加快，我國住宅建設持續空前發展，人們的居住條件逐步提高，并對居住質量的要求也越來越高。中國已成為第一產鋼大國鋼結構住宅適宜工廠大批量生產，工業化、商品化程度高，可以將設計、生產、施工、安裝一體化，提高住宅產業化水平。由于上述優勢，鋼結構在住宅市場必將有良好的發展前景。
    關鍵詞：鋼結構 住宅
    1、引言
    鋼結構應用于高層建筑已有數十年的歷史。首先采用鋼結構建造高層建筑的是美國,戰后經過經濟恢復，高層鋼結構工程建設再度興起，隨著煉鋼技術和成型制造工藝的發展，給鋼結構工程的應用帶來新的活力，工程建設日益增加，相應又推動了鋼結構設計與施工技術的不斷進步積完善，特別是1960年以來，高層鋼結構工程迅速發展，鋼結構已成為高層建筑設計選型的主要對象。
    隨著中國國民經濟發展和人口城市化進程加快，我國住宅建設持續空前發展，人們的居住條件逐步提高，并對居住質量的要求也越來越高。中國已成為第一產鋼大國鋼結構住宅適宜工廠大批量生產，工業化、商品化程度高，可以將設計、生產、施工、安裝一體化，提高住宅產業化水平。由于上述優勢，鋼結構在住宅市場必將有良好的發展前景。
    通過百花小區1#樓高層住宅鋼結構體系的應用研究，更好地提高鋼結構體系在住宅產業當中的應用技術，推動國內鋼結構在房地產業中的采用，為鋼結構體系的發展做出貢獻
    1、引言
    鋼結構應用于高層建筑已有數十年的歷史。首先采用鋼結構建造高層建筑的是美國,戰后經過經濟恢復，高層鋼結構工程建設再度興起，隨著煉鋼技術和成型制造工藝的發展，給鋼結構工程的應用帶來新的活力，工程建設日益增加，相應又推動了鋼結構設計與施工技術的不斷進步積完善，特別是1960年以來，高層鋼結構工程迅速發展，鋼結構已成為高層建筑設計選型的主要對象。
    隨著中國國民經濟發展和人口城市化進程加快，我國住宅建設持續空前發展，人們的居住條件逐步提高，并對居住質量的要求也越來越高。中國已成為第一產鋼大國鋼結構住宅適宜工廠大批量生產，工業化、商品化程度高，可以將設計、生產、施工、安裝一體化，提高住宅產業化水平。由于上述優勢，鋼結構在住宅市場必將有良好的發展前景。
    通過百花小區1#樓高層住宅鋼結構體系的應用研究，更好地提高鋼結構體系在住宅產業當中的應用技術，推動國內鋼結構在房地產業中的采用，為鋼結構體系的發展做出貢獻
    3．2鋼結構安裝
    3．2．1箱型柱安裝：箱型柱在實際施工過程中按照材料采購、加工、運輸、吊裝、連接（加固）工藝完成。所有鋼結構制品，在刷防銹油漆前，必須將構件表面的毛刺、鐵銹、油污及附著物清除干凈。手工除銹達到St2，機械除銹達到Sa2。本工程四層以下裙樓立柱為48根，主樓立柱為37根。立柱單根最短4.5米，最長12.5米。截面形狀為箱形。單根立柱最大設計重量為3.5噸，最小設計重量為1.88噸。剪力墻框架立柱為150X150H型鋼。吊裝順序采用由中心向四周擴展的原則，以保證安裝過程中框架的對稱性和穩定性。立柱安裝吊裝采用QTZ-80型塔式起重機，利用柱頂臨時設計連接耳板為吊裝吊點進行吊裝。立柱連接采用臨時連接板和臨時螺栓進行連接，形成穩定的單元框架后調整焊接及UT檢測。
    3．2．2鋼梁安裝鋼梁的安裝分主梁、次梁和外挑梁的安裝；主梁材質為Q345B軋制H型鋼。主梁在立柱形成單元后采用捆綁串吊施工，根據該工程的設計特點吊裝數量2~4根；次梁和剪力墻框架梁由于空間和接點的實際情況，一般采用單根吊裝。
    3．2．3 高強螺栓安裝高強螺栓是目前建筑鋼結構最先進的連接方法之一。它的特點是施工方便，可拆可換，傳力均勻。根據本工程的設計方案高強螺栓采用摩擦型連接。緊固辦法采用專用棘輪扳手和扭矩扳手經初擰和終擰完成。
    3．2．4 .栓釘焊接栓釘焊接是高層鋼結構施工中不可缺少的一個環節，常見的栓釘焊接分為直接焊接在鋼梁上和穿過壓型鋼板后焊接在鋼梁上兩種方式。本工程采用直接焊接在鋼梁上。
    3．3混凝土施工
    本工程中混凝土部分主要是核心筒筒壁和現澆混凝土樓面兩個部分。混凝土的運輸。混凝土豎向運輸主要通過砼泵泵送。樓面模板支撐方案，根據本工程的結構特點，利用H型梁下翼緣支撐小規格H型鋼，在H型鋼上鋪設竹膠板、鋼筋。箱型柱內澆混凝土采用頂升法，利用混凝土泵的壓力將混凝土由下向上壓入箱型柱。在混凝土頂升前，會同設計方對頂升入口處的管壁進行詳細、嚴格的強度驗算，確保頂升壓力在要求的強度范圍內，同時在柱下部側壁安裝特種壓力表，隨時觀測柱內混凝土的壓強變化。另外，對頂升用混凝土的配合比要嚴格要求，保證混凝土的坍落度不小于200MM。
    3．4外墻板安裝
    外墻板采用南京旭建產175MM厚度ALC板。該板材全部采用工廠化加工，運輸到現場吊裝，吊裝設備為塔吊。外墻墻板共計約9780塊，其中TU平板4600多塊，TU藝術板5180塊。按照廠家提供圖集施工，由墻板內側膨脹螺栓固定在樓面的通長角鋼和ALC板上的專用聯結桿連接，縫隙用嵌縫砂漿和密封膠密封。于床連接處在窗四周另加角鋼。
    3．5內墻板安裝
    內墻板均采用南京產C型125厚度ALC板。工廠化生產，現場安裝。施工工藝簡單，不受天氣等情況的制約。內墻的安裝基本與外墻類似。衛生間、廚房等部位的墻板采用特殊PVC密封膠。
    4、主要的技術成果
    1)、箱型砼柱
    箱型柱－砼柱是在箱型柱內灌注高強度（C50）等級砼，在箱型柱中間內部加隔板支撐，形成兩種材料相輔相成共同工作的機理，解決了在荷載作用下，強度尚未達到極限時率先發生變形過大的問題。它具有承載力高、抗震性能好、施工簡捷的特點，一般每四層（每節長12米左右）為一個制作安裝單元，整根鋼管柱一次吊裝就位，為主體結構安裝創造了流水作業的條件。箱型柱－砼外包防火板后，鋼管混凝土柱耐火極限大于三小時，滿足高層建筑的防火要求。
    H型梁的加工，栓釘的焊接，采用合理的工藝，盡量減少由于焊接產生的殘余應力，并采用合理的手段校正誤差。
    高強螺栓的型號，高強螺栓的接觸面要求先用砂輪打磨，打磨方向與構件受力方向垂直，安裝時用鋼絲刷清除浮銹，并根據規范做摩擦面的抗滑移系數試驗，要求抗滑移系數不得小于0.35。
    2)、H型梁
    H型鋼梁均采用軋制H型鋼，其變形能力強，抗震性能好，承載力高。H型鋼梁外刷防腐漆、外包防火板，解決了鋼結構的防腐、防火問題。施工時鋼梁有較大的承載力，可大大節省模板工作量。所用梁均在工廠加工，后運輸到縣現場吊裝，大大減少了現場的工作量，縮短了工程工期。
    3)、抗側力支撐砼筒結構
    電梯、樓梯位置形成鋼筋混凝土核心筒，作為剪力墻抗側力支撐，提高了結構穩定性，對于優化抗側剛度，改善抗震性能起到了積極的作用。
    4)、現澆鋼筋混凝土樓蓋
    利用鋼框架梁下翼緣作為支模板材撐，上鋪竹膠板，再按設計鋪設鋼筋，澆筑C30混凝土。節省模板材，縮短施工工期。
    5)、節能型復合外墻板
    墻板尤其是外墻板從某種意義上講，它比結構體系更為重要。因為住宅建筑的主要功能是靠外墻板實現的。工程采用的復合外墻板是列為“國家住宅建設推薦產品”的南京旭建蒸壓輕質加氣混凝土（ALC）板，該墻板由加氣混凝土與鋼筋龍骨組合而成。墻板工廠化預制生產，現場安裝，基本取消了濕作業。加工尺寸精確，施工快速，簡單，大大縮短了施工周期；由于質輕并有相當的強度，可簡化工程基礎；優良的保溫性能可減少墻身厚度，增大建筑的使用面積。同時在地震中大大降低建筑的破壞程度，減少災害造成的損失。墻板板縫的抗滲、墻板的防火也都滿足國家相應標準的要求。

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