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關于住宅建筑體系發展的思考
RSS 打印 復制鏈接 發布時間:2013-10-19 18:13:15

【摘要】:本文主要是針對粘土磚即將退出住宅建筑體系的現狀,簡要地分析了四種建筑體系的材料構成、受力特征、及構造做法,提出將來住宅建筑體系發展方向。

關鍵詞:住宅;建筑體系;空心砌塊;異形柱;cl體系;輕鋼結構
我國住宅建筑歷來是磚石砌體結構,已沿用了幾千年。世世代代取土燒磚建房,已成為傳統。由于粘土磚具有就地取材、價格便宜、砌筑工藝簡單等優勢,其他墻體材料很難與其抗衡。原有的多層住宅90%以上是粘土磚砌體結構。據有關統計資料,我國實心粘土磚年產量為6000億塊,燒磚毀田十分驚人。隨著可持續發展要求的提出,節約能源、保護土地資源、保護環境已提上日程。國家對發展新型墻體材料,限制粘土實心磚使用十分重視,國務院辦公廳國辦發[1999]72號文提出了沿海發達地區和土地資源稀缺城市(170個大中城市)要實現3年禁止使用實心粘土磚的目標。2002年10月河北省建設廳在冀建科[2002]377號文中,對各市提出了逐步限制使用粘土墻材制品的意見,我省正大量使用的多孔粘土磚也要限期使用了。禁用實心粘土磚,限制使用多孔粘土磚,在客觀上為節能、節土、利廢的新型墻體材料拓寬了發展空間。
禁止使用粘土磚之后應該發展哪些建筑體系,值得有關部門和業內人士認真研究。從河北省近年各種建筑體系的發展情況分析,以下幾種體系各有發展優勢。
一、混凝土小型空心砌塊砌體建筑體系
混凝土小型空心砌塊(以下簡稱混凝土小砌塊)屬于非燒結型塊材,它是由膠凝材料、骨料按一定比例經機械成型、養護而成的塊材。它取材廣泛、施工方便、造價低廉、強度高、延性好,是代替實心和多孔粘土磚墻材的主導產品。
混凝土小砌塊砌體結構在國內外都有廣泛的應用。據了解,美國用混凝土小砌塊作承重墻體的建筑可建至13層,配筋混凝土小砌塊建筑最高達23層。我國的混凝土小砌塊建筑始于20世紀30年代,改革開放后,我國引進了意大利砌塊生產線,并把混凝土小砌塊作為推廣新型墻材的主導產品,為推廣混凝土小砌塊,建設部1983年頒布了《混凝土小型空心砌塊建筑設計與施工規程》,國家建材局也先后頒布了《混凝土小型空心砌塊》產品標準和《混凝土小型空心砌塊檢驗方法》。上述規程和標準頒布實施,大大推進了混凝土小砌塊建筑的迅速發展。據有關資料,到2 0 0 0年,全國砌塊的實際生產能力已達到4800萬m3。經過這些年的發展,混凝土小砌塊應用技術日臻完善,已在北京、天津、上海等地建設了約5000萬㎡的配筋砌體結構的砌塊住宅。
河北省混凝土小砌塊也經歷了20來年的發展,目前,全省具一定規模的砌塊生產廠家就有1 0 0多家,其中在石家莊、唐山、保定等地已建設了多棟砌塊建筑,積累了一定的設計施工經驗。國家新頒布的《砌體結構設計規范》、《建筑抗震設計規范》,都對混凝土小砌塊砌體結構列有專門章節,規定了設計和構造要求。由于小型砌塊是空心薄壁構件,灰縫的砂漿結合面小,為加強其整體性和抗震能力,利用其空心加筋填實混凝土形成芯柱,樓(屋)面采用現澆鋼筋混凝土結構,芯柱沿房屋全高貫通等措施,加強對墻體的約束和房屋的整體性,使墻體之間、墻體和樓蓋之間連接具備必要的強度和變形能力,提高了結構的抗震能力。但混凝土小砌塊墻體本身保溫性能較差,須做復合墻解決保溫問題。
二、鋼筋混凝土異形柱框輕體系
鋼筋混凝土異形柱框結構是采用輕質填充墻體的現澆鋼筋混凝土異形柱框架和異形柱框架——剪力墻結構體系。普通鋼筋混凝土框架結構柱是矩形的,由于其斷面尺寸大,一般柱子都突出墻外,影響室內的家具布置,影響使用功能的發揮。異形柱就是按照框架柱所處位置的墻體形狀、厚度的不同將柱設計成L形、T形、十字形的斷面,使室內不出現柱楞角,又因輕型填充墻減薄,可增加室內使用面積,填充墻材料可因地制宜,就地取材,利用輕質高效的保溫建筑材料,達到節能的目的。
異形柱框輕結構是我國獨創的一種新型住宅結構,該結構采用肢厚與填充墻厚度一致的非矩形柱,同等截面面積的L形、T形和十字形截面柱抵御橫向地震作用受剪切破壞的能力較矩形柱強,又因其用輕質填充墻作內、外墻,質輕、保溫,有利于抗震,是符合我國國情的住宅節能體系之一。河北工業大學對異形柱的抗震性能和異形柱框輕結構體系的抗震設計及應用進行了系統的試驗和理論分析,證明該體系具有可靠的承載力和較好的延性。為了使該體系住宅設計、施工規范化,河北省建設廳頒布了《鋼筋混凝土異形柱框輕結構住宅技術規程》。目前,該體系的住宅已在全國許多城市興建。由于該體系的外墻部分的柱肢較寬,其熱橋影響較大,設計時應對異形柱、框架梁等處重點作保溫處理。
三、CL建筑體系
CL建筑體系(簡稱CL體系)是由石家莊某建筑體系發展公司發起,聯合有關院校開發研究的具有節能效果明顯、抗震性能好、經濟合理的新型建筑體系。CL體系是由CL復合墻板、裝配整體式樓蓋或現澆樓蓋、后澆邊緣構件連接而成的裝配整體式或現澆整體式結構體系,局部設置少量L型、T型、矩形小墻肢。它與傳統剪力墻結構的區別在于:傳統剪力墻為實體墻,而CL復合墻板是由兩層鋼絲網通過斜插絲連接,中間加聚苯乙烯形成空間網架,內外兩側分別澆筑混凝土形成的整體受力墻板。CL體系是一個工業化生產,產品配套的新型建筑體系。它的CL網架板、CL模板、CL石膏空心砌塊和粉刷石膏都是配套生產的。
1、CL網架板
CL網架板是一面用φ4另一面用φ3作成冷拔低碳鋼絲網,中間夾聚苯乙烯泡沫板,由向4個方位立體交叉的桁條將兩面鋼絲網連接起來構成的一種板,由于中間桁條向4個方向交叉,形成很好的桁架,澆注混凝土后形成復合剪力墻。
2、CL模板
作為CL復合墻,澆注混凝土時替代鋼模板和抹面層的永久性模板,是由改性石膏和植物纖維高壓脫水制成的高強石膏板,也叫纖維石膏板或無紙面石膏板。一些發達國家早在70年代初就開始應用纖維石膏板作現澆混凝土的永久性模板,至今仍大量使用,與國外同類產品相比,CL模板由于采用改性石膏為主要原材料干法生產,因而使產品有很好的抗水性能和很好的后期強度增長性能,實驗證明,制品經高溫循環,其強度不減,不會和混凝土表面脫離、空鼓、裂縫,在氣溫23℃,相對溫度50%~90%的環境中,收縮量僅為0.07%。該板可用于浴室、洗手間和廚房等部位,特別是板與板的接縫不做任何特殊處理也不裂縫,可鋸、可刨、可鉆,給二次裝修帶來了方便。
3、CL石膏空心砌塊
石膏空心砌塊是一種優良的內隔墻體材料,具有材質輕、保溫、隔熱及隔聲性能好,可調節室內溫度,施工方便等優點。因石膏是一種微膨脹材料,解決了其他材料的墻板存在的裂縫問題,所以一直被全世界建筑師所采用。河北某公司吸收先進技術,研制煅燒成功高強石膏作為CL石膏空心砌塊的主料。該砌塊確定為CL結構體系的配套產品,適應了住宅向提高舒適性發展需要。為了推廣CL體系河北省建委組織編制了《CL結構體系技術規程》。兩年來,在邯鄲宏達名都花園建了4萬多㎡的小高層和一幢4700m2辦公樓,取得了較好的效果。2002年12月6日建設部組織專家對“CL建筑體系”科研成果進行鑒定,專家們一致認為:該體系可取代粘土磚混合結構,達到了建筑節能標準的要求,該體系抗震性能良好,該體系復合墻板初步實現了工廠化生產,產業化程度較高。綜合上述:“CL建筑體系”可推廣使用,其綜合技術達到國際先進水平。
四、輕鋼結構住宅體系
近年來,隨著我國綜合國力的增強,輕鋼結構體系得到了應用。由于它具有空間分隔靈活、施工安裝快捷、可避免鋼筋混凝土作業造成的環境污染和噪聲污染等優勢被國人所認識和采用。同時作為綠色建筑體系被我國建設部大力推崇。輕鋼結構住宅中常用的結構形式為框架結構。梁柱大都為軋制或焊接工形截面和箱形截面。結構平面布置靈活,各部分剛度比較均勻,構造簡單,易于施工。其自振周期長,自重較輕,對地震作用不敏感。但其側向剛度小,側向位移難以控制。
為了加強鋼結構的側向剛度,抵抗水平風荷和地震作用,通常采用槽鋼或角鋼在墻體平面內布置垂直支撐體系。根據受力要求沿縱、橫向單向布置或雙向布置。考慮到門窗的布置,可采用X型、人字型、倒人字型、W型、倒W型等形式,在不影響建筑功能的前提下,在平面上支撐應均勻布置。輕型鋼結構房屋的樓板必須具有足夠的承載力、剛度和整體性。當前常采用在鋼梁上鋪設壓型鋼板,澆筑100~150mm厚混凝土板。壓型鋼板與鋼梁之間有栓釘連接。為了減輕鋼結構房屋的自重,圍護結構大都采用輕質材料。外墻墻體大都采用輕質填充材料,如空心砌塊、加氣混凝土塊等,有時可采用壓型鋼板加輕質保溫層組成的復合墻體。內隔墻可采用空心砌塊、加氣混凝土塊等輕質填充墻。目前,河北省各地正在逐步推廣輕型鋼結構住宅。
唐山已建成14棟三~五層別墅式輕鋼住宅,保定建了六層的輕鋼住宅。省領導對推動輕鋼住宅非常重視,為了使輕鋼住宅建設有所遵循,去年組織編制了《輕鋼房屋鋼結構設計規程》,2002年12月在廊坊召開的輕鋼住宅建設座談會上,省領導提出了具體要求,可望輕鋼結構住宅體系很快在河北省推廣應用。通過對四種墻體結構體系進行簡要分析,人們對其有了整體認識,由于河北省內各地區的墻體材料資源不盡相同,具體選擇那種結構體系還應根據建設單位要求和國家及行業的有關規定和規范具體實施。 
參考文獻:
[1]徐朗.建筑施工企業成本管理探析.建筑經濟,2004,(6)
[2]羅翠華.楊子清.淺談施工企業工程成本管理與控制.武漢市經濟管理干部學院學報.2005年第04期 
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