建筑结构体系论文住宅建筑设计论文高层住宅论文关于住宅建筑体系发展的思考

建筑结构体系论文住宅建筑设计论文高层住宅论文关于住宅建筑体系发展的思考【摘要】：本文主要是针对粘土砖即将退出住宅建筑体系的现状，简要地分析了四种建筑体系的材料构成、受力特征、及构造做法，提出将来住宅建筑体系发展方向。关键词：住宅；建筑体系；空心砌块；异形柱；cl体系；轻钢结构我国住宅建筑历来是砖石砌体结构，已沿用了几千年。世世代代取土烧砖建房，已成为传统。由于粘土砖具有就地取材、价格便宜、砌筑工艺简单等优势，其他墙体材料很难与其抗衡。原有的多层住宅90%以上是粘土砖砌体结构。据有关统计资料，我国实心粘土砖年产量为6000亿块，烧砖毁田十分惊人。随着可持续发展要求的提出，节约能源、保护土地资源、保护环境已提上日程。国家对发展新型墙体材料，限制粘土实心砖使用十分重视，国务院办公厅国办发[1999]72号文提出了沿海发达地区和土地资源稀缺城市（170个大中城市）要实现3年禁止使用实心粘土砖的目标。2002年10月河北省建设厅在冀建科[2002]377号文中，对各市提出了逐步限制使用粘土墙材制品的意见，我省正大量使用的多孔粘土砖也要限期使用了。禁用实心粘土砖，限制使用多孔粘土砖，在客观上为节能、节土、利废的新型墙体材料拓宽了发展空间。禁止使用粘土砖之后应该发展哪些建筑体系，值得有关部门和业内人士认真研究。从河北省近年各种建筑体系的发展情况分析，以下几种体系各有发展优势。一、混凝土小型空心砌块砌体建筑体系混凝土小型空心砌块（以下简称混凝土小砌块）属于非烧结型块材，它是由胶凝材料、骨料按一定比例经机械成型、养护而成的块材。它取材广泛、施工方便、造价低廉、强度高、延性好，是代替实心和多孔粘土砖墙材的主导产品。混凝土小砌块砌体结构在国内外都有广泛的应用。据了解，美国用混凝土小砌块作承重墙体的建筑可建至13层，配筋混凝土小砌块建筑最高达23层。我国的混凝土小砌块建筑始于20世纪30年代，改革开放后，我国引进了意大利砌块生产线，并把混凝土小砌块作为推广新型墙材的主导产品，为推广混凝土小砌块，建设部1983年颁布了《混凝土小型空心砌块建筑设计与施工规程》，国家建材局也先后颁布了《混凝土小型空心砌块》产品标准和《混凝土小型空心砌块检验方法》。上述规程和标准颁布实施，大大推进了混凝土小砌块建筑的迅速发展。据有关资料，到2000年，全国砌块的实际生产能力已达到4800万m3。经过这些年的发展，混凝土小砌块应用技术日臻完善，已在北京、天津、上海等地建设了约5000万㎡的配筋砌体结构的砌块住宅。河北省混凝土小砌块也经历了20来年的发展，目前，全省具一定规模的砌块生产厂家就有100多家，其中在石家庄、唐山、保定等地已建设了多栋砌块建筑，积累了一定的设计施工经验。国家新颁布的《砌体结构设计规范》、《建筑抗震设计规范》，都对混凝土小砌块砌体结构列有专门章节，规定了设计和构造要求。由于小型砌块是空心薄壁构件，灰缝的砂浆结合面小，为加强其整体性和抗震能力，利用其空心加筋填实混凝土形成芯柱，楼（屋）面采用现浇钢筋混凝土结构，芯柱沿房屋全高贯通等措施，加强对墙体的约束和房屋的整体性，使墙体之间、墙体和楼盖之间连接具备必要的强度和变形能力，提高了结构的抗震能力。但混凝土小砌块墙体本身保温性能较差，须做复合墙解决保温问题。二、钢筋混凝土异形柱框轻体系钢筋混凝土异形柱框结构是采用轻质填充墙体的现浇钢筋混凝土异形柱框架和异形柱框架——剪力墙结构体系。普通钢筋混凝土框架结构柱是矩形的，由于其断面尺寸大，一般柱子都突出墙外，影响室内的家具布置，影响使用功能的发挥。异形柱就是按照框架柱所处位置的墙体形状、厚度的不同将柱设计成L形、T形、十字形的断面，使室内不出现柱楞角，又因轻型填充墙减薄，可增加室内使用面积，填充墙材料可因地制宜，就地取材，利用轻质高效的保温建筑材料，达到节能的目的。异形柱框轻结构是我国独创的一种新型住宅结构，该结构采用肢厚与填充墙厚度一致的非矩形柱，同等截面面积的L形、T形和十字形截面柱抵御横向地震作用受剪切破坏的能力较矩形柱强，又因其用轻质填充墙作内、外墙，质轻、保温，有利于抗震，是符合我国国情的住宅节能体系之一。河北工业大学对异形柱的抗震性能和异形柱框轻结构体系的抗震设计及应用进行了系统的试验和理论分析，证明该体系具有可靠的承载力和较好的延性。为了使该体系住宅设计、施工规范化，河北省建设厅颁布了《钢筋混凝土异形柱框轻结构住宅技术规程》。目前，该体系的住宅已在全国许多城市兴建。由于该体系的外墙部分的柱肢较宽，其热桥影响较大，设计时应对异形柱、框架梁等处重点作保温处理。三、CL建筑体系CL建筑体系（简称CL体系）是由石家庄某建筑体系发展公司发起，联合有关院校开发研究的具有节能效果明显、抗震性能好、经济合理的新型建筑体系。CL体系是由CL复合墙板、装配整体式楼盖或现浇楼盖、后浇边缘构件连接而成的装配整体式或现浇整体式结构体系，局部设置少量L型、T型、矩形小墙肢。它与传统剪力墙结构的区别在于：传统剪力墙为实体墙，而CL复合墙板是由两层钢丝网通过斜插丝连接，中间加聚苯乙烯形成空间网架，内外两侧分别浇筑混凝土形成的整体受力墙板。CL体系是一个工业化生产，产品配套的新型建筑体系。它的CL网架板、CL模板、CL石膏空心砌块和粉刷石膏都是配套生产的。1、CL网架板CL网架板是一面用φ4另一面用φ3作成冷拔低碳钢丝网，中间夹聚苯乙烯泡沫板，由向4个方位立体交叉的桁条将两面钢丝网连接起来构成的一种板，由于中间桁条向4个方向交叉，形成很好的桁架，浇注混凝土后形成复合剪力墙。2、CL模板作为CL复合墙，浇注混凝土时替代钢模板和抹面层的永久性模板，是由改性石膏和植物纤维高压脱水制成的高强石膏板，也叫纤维石膏板或无纸面石膏板。一些发达国家早在70年代初就开始应用纤维石膏板作现浇混凝土的永久性模板，至今仍大量使用，与国外同类产品相比，CL模板由于采用改性石膏为主要原材料干法生产，因而使产品有很好的抗水性能和很好的后期强度增长性能，实验证明，制品经高温循环，其强度不减，不会和混凝土表面脱离、空鼓、裂缝，在气温23℃，相对温度50％～90％的环境中，收缩量仅为0.07％。该板可用于浴室、洗手间和厨房等部位，特别是板与板的接缝不做任何特殊处理也不裂缝，可锯、可刨、可钻，给二次装修带来了方便。3、CL石膏空心砌块石膏空心砌块是一种优良的内隔墙体材料，具有材质轻、保温、隔热及隔声性能好，可调节室内温度，施工方便等优点。因石膏是一种微膨胀材料，解决了其他材料的墙板存在的裂缝问题，所以一直被全世界建筑师所采用。河北某公司吸收先进技术，研制煅烧成功高强石膏作为CL石膏空心砌块的主料。该砌块确定为CL结构体系的配套产品，适应了住宅向提高舒适性发展需要。为了推广CL体系河北省建委组织编制了《CL结构体系技术规程》。两年来，在邯郸宏达名都花园建了4万多㎡的小高层和一幢4700m2办公楼，取得了较好的效果。2002年12月6日建设部组织专家对“CL建筑体系”科研成果进行鉴定，专家们一致认为：该体系可取代粘土砖混合结构，达到了建筑节能标准的要求，该体系抗震性能良好，该体系复合墙板初步实现了工厂化生产，产业化程度较高。综合上述：“CL建筑体系”可推广使用，其综合技术达到国际先进水平。四、轻钢结构住宅体系近年来，随着我国综合国力的增强，轻钢结构体系得到了应用。由于它具有空间分隔灵活、施工安装快捷、可避免钢筋混凝土作业造成的环境污染和噪声污染等优势被国人所认识和采用。同时作为绿色建筑体系被我国建设部大力推崇。轻钢结构住宅中常用的结构形式为框架结构。梁柱大都为轧制或焊接工形截面和箱形截面。结构平面布置灵活，各部分刚度比较均匀，构造简单，易于施工。其自振周期长，自重较轻，对地震作用不敏感。但其侧向刚度小，侧向位移难以控制。为了加强钢结构的侧向刚度，抵抗水平风荷和地震作用，通常采用槽钢或角钢在墙体平面内布置垂直支撑体系。根据受力要求沿纵、横向单向布置或双向布置。考虑到门窗的布置，可采用X型、人字型、倒人字型、W型、倒W型等形式，在不影响建筑功能的前提下，在平面上支撑应均匀布置。轻型钢结构房屋的楼板必须具有足够的承载力、刚度和整体性。当前常采用在钢梁上铺设压型钢板，浇筑100～150mm厚混凝土板。压型钢板与钢梁之间有栓钉连接。为了减轻钢结构房屋的自重，围护结构大都采用轻质材料。外墙墙体大都采用轻质填充材料，如空心砌块、加气混凝土块等，有时可采用压型钢板加轻质保温层组成的复合墙体。内隔墙可采用空心砌块、加气混凝土块等轻质填充墙。目前，河北省各地正在逐步推广轻型钢结构住宅。唐山已建成14栋三～五层别墅式轻钢住宅，保定建了六层的轻钢住宅。省领导对推动轻钢住宅非常重视，为了使轻钢住宅建设有所遵循，去年组织编制了《轻钢房屋钢结构设计规程》，2002年12月在廊坊召开的轻钢住宅建设座谈会上，省领导提出了具体要求，可望轻钢结构住宅体系很快在河北省推广应用。通过对四种墙体结构体系进行简要分析，人们对其有了整体认识，由于河北省内各地区的墙体材料资源不尽相同，具体选择那种结构体系还应根据建设单位要求和国家及行业的有关规定和规范具体实施。参考文献：[1]徐朗.建筑施工企业成本管理探析.建筑经济，2004，(6)[2]罗翠华.杨子清.浅谈施工企业工程成本管理与控制.武汉市经济管理干部学院学报.2005年第04期