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解讀輕型鋼結(jié)構(gòu)住宅技術(shù)新規(guī)程
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我國(guó)《輕型鋼結(jié)構(gòu)住宅技術(shù)規(guī)程》(以下簡(jiǎn)稱《規(guī)程》) 前不久由住建部批準(zhǔn)發(fā)布,將于今年10月1日起執(zhí)行。該《規(guī)程》是我國(guó)建筑領(lǐng)域第一部關(guān)于鋼結(jié)構(gòu)住宅的技術(shù)規(guī)程,將為我國(guó)輕型鋼結(jié)構(gòu)住宅行業(yè)提供標(biāo)準(zhǔn)及依據(jù)。該《規(guī)程》適用于輕型鋼結(jié)構(gòu)住宅的設(shè)計(jì)、施工和驗(yàn)收,可作為我國(guó)輕型鋼結(jié)構(gòu)住宅行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和依據(jù)。其中,有些為強(qiáng)制性條文,必須嚴(yán)格執(zhí)行。
近幾年來(lái),在我國(guó)出現(xiàn)的鋼結(jié)構(gòu)住宅建筑形式有:普通鋼結(jié)構(gòu)住宅工程、國(guó)外引進(jìn)的冷彎薄壁型鋼低層住宅工程,還有自主研發(fā)的輕鋼框架配套復(fù)合保溫墻板的低層和多層鋼結(jié)構(gòu)住宅工程等等。伴隨著眾多鋼結(jié)構(gòu)住宅建筑形式的出現(xiàn),規(guī)范鋼結(jié)構(gòu)住宅的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)亟待出臺(tái)?!兑?guī)程》是結(jié)合我國(guó)城鎮(zhèn)建設(shè)和建筑工程發(fā)展的實(shí)際情況,在廣泛調(diào)查研究,認(rèn)真總結(jié)近幾年我國(guó)鋼結(jié)構(gòu)住宅建設(shè)經(jīng)驗(yàn),并在做了大量的有關(guān)材性、體系和節(jié)點(diǎn)等試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,制定出來(lái)的。
業(yè)內(nèi)人士表示,《規(guī)程》的出臺(tái)將進(jìn)一步推動(dòng)我國(guó)鋼結(jié)構(gòu)住宅向產(chǎn)業(yè)化、集成化發(fā)展,從而降低住宅建設(shè)對(duì)資源的浪費(fèi),盡早實(shí)現(xiàn)中央提出的建筑節(jié)能目標(biāo)。
國(guó)家住宅產(chǎn)業(yè)政策催生《規(guī)程》出臺(tái)
多年來(lái),我國(guó)住宅建設(shè)主要是粗放型生產(chǎn),住宅建造以現(xiàn)場(chǎng)手工濕作業(yè)生產(chǎn)方式為主,不僅生產(chǎn)效率低、建設(shè)周期長(zhǎng),而且能耗高、環(huán)境壓力大,住宅的質(zhì)量和性能難以保證,壽命周期難以實(shí)現(xiàn)。輕型鋼結(jié)構(gòu)住宅則解決了上述難題,這一住宅形式不僅能夠給用戶營(yíng)造更舒適、安全的使用空間,而且在提高住宅建設(shè)質(zhì)量和產(chǎn)業(yè)化方面可發(fā)揮重要的、積極的作用。
據(jù)資料顯示,美國(guó)是最早采用鋼框架結(jié)構(gòu)建造住宅的國(guó)家和地區(qū)之一。鑒于經(jīng)濟(jì)性、安全性能(抗震、防火)以及耐久性能的綜合考慮,越來(lái)越多的房屋開(kāi)發(fā)商轉(zhuǎn)而經(jīng)營(yíng)輕鋼結(jié)構(gòu)住宅,輕鋼結(jié)構(gòu)住宅的價(jià)值很快得到普遍認(rèn)可。1965年,輕鋼結(jié)構(gòu)住宅在美國(guó)僅占建筑市場(chǎng)的15%,1990年上升至53%,1993年上升至68%,2000年已經(jīng)上升到75%。雖然國(guó)情不同,但也可以看出輕鋼結(jié)構(gòu)住宅已經(jīng)成為未來(lái)住宅的發(fā)展方向。
在《規(guī)程》頒布之前,隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展,人們對(duì)住房的要求越來(lái)越高,對(duì)安全住宅、舒適住宅、健康住宅、綠色住宅等高品質(zhì)住宅的需求越來(lái)越強(qiáng)烈,輕鋼結(jié)構(gòu)住宅滿足了人們對(duì)理想住宅的要求。與此同時(shí),近年來(lái)國(guó)家住宅產(chǎn)業(yè)政策一直以節(jié)能、產(chǎn)業(yè)化為導(dǎo)向。因此,在這樣的背景下,國(guó)家有關(guān)部委先后出臺(tái)了一系列推動(dòng)輕鋼結(jié)構(gòu)住宅發(fā)展的產(chǎn)業(yè)扶持政策。
有關(guān)人士認(rèn)為,目前,國(guó)內(nèi)鋼材產(chǎn)量充足,有了一批輕型鋼結(jié)構(gòu)住宅試點(diǎn)與示范的建設(shè)經(jīng)驗(yàn)和科技成果,輕型鋼結(jié)構(gòu)住宅的發(fā)展已具備了較好的物質(zhì)和技術(shù)基礎(chǔ)?!兑?guī)程》的出臺(tái),將標(biāo)志著我國(guó)輕型鋼結(jié)構(gòu)住宅產(chǎn)業(yè)進(jìn)入一個(gè)新的發(fā)展階段。
專家解讀《規(guī)程》要求及適用范圍
一位參加《規(guī)程》編制的業(yè)內(nèi)專家介紹說(shuō),近幾年來(lái),在我國(guó)出現(xiàn)的鋼結(jié)構(gòu)住宅建筑形式主要有:普通鋼結(jié)構(gòu)住宅工程、國(guó)外引進(jìn)的冷彎薄壁型鋼低層住宅工程、自主研發(fā)的輕鋼框架配套復(fù)合保溫墻板的低層和多層鋼結(jié)構(gòu)住宅工程等等。伴隨著眾多鋼結(jié)構(gòu)住宅建筑形式的出現(xiàn),規(guī)范鋼結(jié)構(gòu)住宅的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)亟待出臺(tái)。結(jié)合我國(guó)城鎮(zhèn)建設(shè)和建筑工程發(fā)展的實(shí)際情況,在廣泛調(diào)查研究,認(rèn)真總結(jié)近幾年我國(guó)鋼結(jié)構(gòu)住宅建設(shè)經(jīng)驗(yàn),并在做了大量的有關(guān)結(jié)構(gòu)體系和節(jié)點(diǎn)等試驗(yàn)的基礎(chǔ)上,由中國(guó)建筑科學(xué)研究院負(fù)責(zé),組織有關(guān)設(shè)計(jì)、高校、科研和生產(chǎn)企業(yè)等單位共同編制了這部《輕型鋼結(jié)構(gòu)住宅技術(shù)規(guī)程》。
參與《規(guī)程》起草的鋼結(jié)構(gòu)專家介紹說(shuō),《規(guī)程》適用于以輕型鋼框架為結(jié)構(gòu)體系,并配有滿足其功能要求的輕質(zhì)墻體、輕質(zhì)樓板和輕質(zhì)屋面建筑系統(tǒng),是輕型鋼結(jié)構(gòu)住宅的設(shè)計(jì)、施工和驗(yàn)收的標(biāo)準(zhǔn)?!兑?guī)程》要求重點(diǎn)突出“輕型”,可用于抗震或非抗震地區(qū)的不超過(guò)6層的鋼結(jié)構(gòu)住宅建筑。對(duì)公寓等其他建筑可參考使用。需要指出的是,輕型鋼結(jié)構(gòu)住宅的設(shè)計(jì)、施工和驗(yàn)收,除應(yīng)符合本《規(guī)程》外,還應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。
《規(guī)程》中所說(shuō)的“輕質(zhì)材料”是指與傳統(tǒng)的材料如鋼筋混凝土相比較而言。輕型鋼框架是指由小截面熱軋H型鋼、高頻焊接H型鋼、普通焊接H型或異形截面的型鋼、冷軋或熱軋成型的方(或矩、圓)形鋼管組成的純框架或框架——支撐結(jié)構(gòu)體系,結(jié)合輕質(zhì)樓板和利用墻體抗側(cè)力等有利因素,可使鋼框架結(jié)構(gòu)體系不僅用鋼量省,而且解決了可以建造多層結(jié)構(gòu)的技術(shù)問(wèn)題,尤其是能與我國(guó)現(xiàn)行規(guī)范體系保持一致,滿足抗震要求,是一種符合中國(guó)國(guó)情的建筑結(jié)構(gòu)體系。
輕型鋼結(jié)構(gòu)住宅作為一種專用建筑體系,其設(shè)計(jì)與建造必須要有材性穩(wěn)定、耐候、耐久、安全可靠、經(jīng)濟(jì)實(shí)用的輕質(zhì)圍護(hù)配套材料及其與鋼結(jié)構(gòu)連接的配套技術(shù),尤其是輕質(zhì)外圍護(hù)墻體及其與鋼結(jié)構(gòu)的連接配套技術(shù)。由于其輕型,結(jié)構(gòu)性能優(yōu)越,建筑層數(shù)又不超過(guò)6層,易于抗震。只要配套材料和技術(shù)完善,則經(jīng)濟(jì)性較好,便于推廣應(yīng)用。
輕型鋼結(jié)構(gòu)住宅是一種新的建筑體系,涉及的材料是新型建筑材料,設(shè)計(jì)方法是建筑、結(jié)構(gòu)、設(shè)備與裝修一體化。這種住宅著重強(qiáng)調(diào)材料配套、技術(shù)配套、設(shè)計(jì)配套,在企業(yè)開(kāi)發(fā)的專用體系基礎(chǔ)上,按《規(guī)程》的規(guī)定進(jìn)行具體工程設(shè)計(jì)、施工和驗(yàn)收。
普通鋼結(jié)構(gòu)與現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板結(jié)構(gòu)體系的鋼結(jié)構(gòu)住宅,應(yīng)按我國(guó)現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)。對(duì)冷彎薄壁型鋼低層住宅建筑,應(yīng)按其專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行。
另外一位參與《規(guī)程》編制的專家介紹說(shuō),輕型鋼結(jié)構(gòu)住宅工程應(yīng)在施工總承包單位自檢合格的基礎(chǔ)上,由施工總承包單位向建設(shè)單位提交工程竣工報(bào)告,申請(qǐng)工程竣工驗(yàn)收。在施工質(zhì)量驗(yàn)收中,應(yīng)按檢驗(yàn)分批、分項(xiàng)工程,分部(或子分部)工程的劃分,并應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑工程施工質(zhì)量驗(yàn)收統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》GB50300、《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》GB50205和其他相關(guān)專業(yè)規(guī)范的規(guī)定。
輕型鋼結(jié)構(gòu)住宅未來(lái)之路還很長(zhǎng),不僅需要國(guó)家相關(guān)政策的支持,還需要房地產(chǎn)開(kāi)發(fā)商、建材商及百姓能夠認(rèn)可這一建筑結(jié)構(gòu)形式。因此,輕型鋼結(jié)構(gòu)住宅的未來(lái)如何,取決于多種因素。(記者任健)
附:《規(guī)程》中的強(qiáng)制性條款
規(guī)程中的第3.1.2、3.1.8、4.4.3、5.1.4、5.1.5五條為強(qiáng)制性條文,必須嚴(yán)格執(zhí)行。
3.1.2輕鋼結(jié)構(gòu)采用的鋼材應(yīng)具有抗拉強(qiáng)度、伸長(zhǎng)率、屈服強(qiáng)度以及硫、磷含量的合格保證。對(duì)焊接承重結(jié)構(gòu)的鋼材應(yīng)具有碳含量的合格保證和冷彎試驗(yàn)的合格保證。對(duì)有抗震設(shè)防要求的承重結(jié)構(gòu)鋼材的屈服強(qiáng)度實(shí)測(cè)值與抗拉強(qiáng)度實(shí)測(cè)值的比值不應(yīng)大于0.85,伸長(zhǎng)率不應(yīng)小于20%。
3.1.8不配鋼筋的纖維水泥類板材和不配鋼筋的水泥加氣發(fā)泡類板材不得用于樓板及樓梯間和人流通道的墻體。
4.4.3外墻保溫板應(yīng)采用整體外包鋼結(jié)構(gòu)的安裝方式。當(dāng)采用填充鋼框架式外墻時(shí),外露鋼結(jié)構(gòu)部位應(yīng)做外保溫隔熱處理。
5.1.4輕型鋼結(jié)構(gòu)住宅結(jié)構(gòu)構(gòu)件承載力應(yīng)符合下列要求:
無(wú)地震作用組合時(shí),γ0Sd≤Rd;有地震作用組合時(shí)Sd≤Rd/γRE。式中:γ0為結(jié)構(gòu)重要性系數(shù),對(duì)于一般鋼結(jié)構(gòu)住宅安全等級(jí)取二級(jí),當(dāng)設(shè)計(jì)使用年限不少于50年時(shí),γ0取值不應(yīng)小于1.0;Sd為作用組合的效應(yīng)設(shè)計(jì)值,應(yīng)按本規(guī)程第5.1.5條規(guī)定計(jì)算;Rd為結(jié)構(gòu)或結(jié)構(gòu)構(gòu)件的抗力設(shè)計(jì)值;γRE為承載力抗震調(diào)整系數(shù),按現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50011的規(guī)定取值。
5.1.5作用組合的效應(yīng)設(shè)計(jì)值應(yīng)按下列公式確定:
無(wú)地震作用組合的效應(yīng):Sd=γGSGk+ψQγQSQk+ψwγwSwk,式中:γG為永久荷載分項(xiàng)系數(shù),當(dāng)可變荷載起控制作用時(shí)應(yīng)取1.2,當(dāng)永久荷載起控制作用時(shí)應(yīng)取1.35,當(dāng)重力荷載效應(yīng)對(duì)構(gòu)件承載力有利時(shí)不應(yīng)大于1.0;γQ為樓(屋)面活荷載分項(xiàng)系數(shù),應(yīng)取1.4;γw為風(fēng)荷載分項(xiàng)系數(shù),應(yīng)取1.4;SGk為永久荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值;SQk為樓(屋)面活荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值;Swk為風(fēng)荷載效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值;ψQ、ψw分別為樓(屋)面活荷載效應(yīng)組合值系數(shù)和風(fēng)荷載效應(yīng)組合值系數(shù),當(dāng)永久荷載起控制作用時(shí)應(yīng)分別取0.7和0.6;當(dāng)可變荷載起控制作用時(shí)應(yīng)分別取1.0和0.6或0.7和1.0。
有地震作用組合的效應(yīng):Sd=γGSGE+γEhSEhk,式中:SGE為重力荷載代表值效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)值;SEhk為水平地震作用效應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)值;γEh為水平地震作用分項(xiàng)系數(shù),應(yīng)取1.3。
在計(jì)算變形時(shí),應(yīng)采用作用效應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)組合,即公式Sd=γGSGk+ψQγQ
SQk+ψwγwSwk和公式Sd=γGSGE+γEhSEhk中的分項(xiàng)系數(shù)均應(yīng)取1.0。
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