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新型住宅结构体系发展与应用研究曾想来

发表时间：2021/8/9 来源：《中国科技信息》2021年9月中作者：曾想来

[导读] 住宅产业是我国国民经济的新增长点，在经济水平提升的影响下，人们对于住宅建设的劳动生产率、建设效率、技术含量等提出了更高的要求，而目前我国传统的住宅建设仍处于粗放型生产阶段，建设效率较低，原材料及各项能源消耗较大，不符合目前节能需求。

浙江林欧建筑设计有限公司曾想来 325000

摘要：住宅产业是我国国民经济的新增长点，在经济水平提升的影响下，人们对于住宅建设的劳动生产率、建设效率、技术含量等提出了更高的要求，而目前我国传统的住宅建设仍处于粗放型生产阶段，建设效率较低，原材料及各项能源消耗较大，不符合目前节能需求。本文将围绕新型住宅结构体系发展与应用进行研究。
关键词:新型住宅结构体系；建设效率；轻钢体住宅
        一、新型住宅结构体系发展优势
        （一）稳定性高
        新型住宅结构体系多采用轻钢体材料，钢结构性优于传统的混凝土结构，具有较好的稳定性和抗变形能力。据有关数据统计显示，在地震后，钢结构的房屋完全倒塌的数目比例相较于混凝土结构房屋要少得多，出现个别部件变形也不会影响住宅整体的安全性。
        （二）抗风性能好
        现代住宅层数高，受风力影响大，假使遇到大风天气时，建筑质量较差的住宅可能会出现位移、龟裂等现象，影响住宅整体安全性。而新型住宅结构能够采用自动消能机构，将大风带来的影响降到最低，达到较好的抗风效果。
        （三）建设成本低
        钢结构住宅是新型住宅结构体系的重要种类之一，是住宅行业的发展趋势，具有广阔的发展潜力和市场能力。钢结构住宅自重轻、稳定性好、建设方便，可减少梁柱、抗侧力结构部分材料的使用，能够大大减少住宅建设成本。同时，钢结构住宅与混凝土结构住宅不同，在有关规定中，对于钢结构住宅的水平位移指标较为宽泛，设计人员可在保证住宅安全性的前提下，减少构建设计使用材料，能够带来显著收益。
        二、新型住宅结构体系发展与应用研究
        住宅产业对社会经济发展起着重要推动作用，也是国民经济水平提高的重要表现，为符合时代发展的需求，传统住宅产业需要从粗放型建设模式向集约型产业发展，相关设计人员需要采用高新技术和材料，减少住宅产业建设中的能源损耗，提升住宅的稳定性能。下面，笔者将细述新型住宅结构体系的发展与应用。
        （一）异形柱框轻结构
        传统住宅中受承重墙、飘窗等设计的影响，住宅内部会出现棱角，影响美观的同时，还减少了住宅的使用面积。新型住宅采用异形柱框轻结构，能够很好的解决这一问题，其根据住宅的平面布置特点，将Z、T或十字形等具有棱角柱的结构隐藏起来，使其构成不露棱边的隐形框架承重墙结构，同时采用轻质墙体作为内隔墙，具有较好的保温、隔热性能。异形柱框轻结构具有设计灵活、便于施工、工作性能良好等优势，同时，异形柱框轻结构减少了住宅内部的棱角，与混凝土结构住宅相比，大大提高了住宅的有效使用面积。
        （二）短肢剪力墙结构
        短肢剪力墙结构在我国小高层与中高层住宅中占有一定市场，其形式灵活多样，不易与住宅的使用功能发生冲突，且其能解决传统住宅使用矩形柱、导致使用不便的弊端。短肢剪力墙解故根据中高层住宅平面特点，合理利用楼梯间、电梯等竖向交通中心区位置设计分隔墙，使其形成一个具有高度稳定性的核心筒体，能够承载较高的竖向荷载和抗侧立。该结构的剪力墙构建较多且布置不规整，施工人员需要采用三维空间工作模式，即梁、柱采用杆单元，剪力墙采用壳结构，这种施工方式能够较好地提高新型住宅结构设计的稳定性。由于短肢剪力墙的数量和肢长由竖向荷载和抗侧力决定，设计人员需要根据新型住宅的刚度大小、确定刚度中心来调整短肢墙的尺寸和布置方位，从整体上把控好新型住宅短肢剪力墙结构模式设计，从根本上提高建筑质量。

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        （三）密肋壁板结构体系
        密肋壁板具有独特的结构形式和受力特点，具有良好的抗震、防风、结构适应性能，是新型住宅结构体系中建筑质量较好的一种类型。其计算模式为框架-等效斜撑结构、框架-等效剪力墙结构和实际结构三种，由于密肋壁板真实结构的计算分析难度较大，在施工前期需要做的准备工作较为繁琐，且计算结果一旦出错，将给整个建筑施工带来无可挽回的损失。该建筑结构体系是根据目前我国墙体改革要求和住宅产业化发展的产物，由密肋复合墙板和隐形框架构成，在设计施工过程中，相关负责人可将其与异形柱框轻结构结合设计，以便取得最佳的施工效果。
        （四）预应力混凝土大板-大开间住宅结构
        传统的住宅结构具有形式单一、耗材多、工业化水平低等缺陷，不符合目前的集约化生产要求，而预应力混凝土结构，能够很好的解决以上弊病，以新结构形式和新建筑材料优化组合，尽可能降低建筑成本，减少工业耗材，创新住宅建筑形式。
        预应力混凝土大板-大开间住宅结构主要由抗侧力构建和预应力大跨楼盖组成，其特色是以大开间灵活分隔，具有跨度大、承受能力强、造价成本低、施工简单快捷等特点。在施工过程中，负责人员需要加强对抗力部件的合理应用和布置，优化预应力跨楼楼盖的施工工艺，依照抗侧力结构部件的不同，针对性调整各个零部件性能，使其匹配。目前预应力混凝土大板-大开间住宅结构跨楼盖主要采用现浇预应力混凝土楼盖、高效预应力预制装配楼盖、预应力双向叠合楼盖三种，因目前我国对住宅的层高限制较为严格，而该住宅结构对整体性的要求较高，施工人员在采用该新型住宅结构模式前，需要加强对建筑地各项数据的调查，减少外力因素对建筑模式应用的影响。
        （五）砌体新型住宅体系
       砌体新型住宅体系与以上提到的四种结构体系略有差别，砌体结构运用于住宅结构设计的时间较早，但是传统的砌体结构抗变形能力差、受外力作用影响大、延展性能低等缺点，针对这些问题，推出了配筋砌体结构。
        配筋砌体结构即在传统的砌体结构中，加筑钢筋混凝土构造柱与圈梁组成的弱框架，提高其约束力，能够有效提高砌体结构的延性和承受能力，大大提高砌体结构的安全性能。除此之外，轻钢结构住宅体系也是目前国内住宅建筑常用的结构之一，其主要以冷弯型钢、热压或焊接H型钢、焊接或无缝钢管作为组合构件进行承重，具有较高的安全性和灵活性，可以进行标准化机械生产，降低了施工人员工作难度，有助于实现新型住宅结构体系产业化。
        （六）异形钢管混凝土组合柱框架结构
        将市面上常用的热轧矩形钢管、角钢、扁钢等经过一定排列组合成新的截面几何形状“Ｌ”形、“Ｔ”形或十字形等；在热轧矩形钢管、角钢、扁钢等构件排列组合形成“Ｌ”形、“Ｔ”形或十字形形状，排列组合形成的空腔内浇灌混凝土组合而成，形成异形钢管混凝土组合柱。异形钢管混凝土组合柱和梁组成的框架结构称之为异形钢管混凝土组合柱框架结构。异形钢管混凝土组合柱柱肢宽度与填充墙同厚，室内无柱棱、无露柱、露梁，家具布置方便，室内有效使用面积增大。异形钢管混凝土组合柱有效地将钢材和混凝土相结合，利用钢管和混凝土在受力过程中的相互作用使混凝土处于复杂应力状态之下，从而使混凝土的强度得以提高，塑性和韧性性能大为改善;同时由于混凝土的存在可以避免或延缓钢管发生局部屈曲，从而保证材料性能的充分发挥，使二者的性能得到充分利用。此构件截面形式不仅能够很好的弥补钢筋混凝土异形柱、钢柱在建筑体系中应用的不足，而且还能更好的推进异形钢管混凝土组合柱框架结构体系在中、高层建筑中的进一步推广和应用
        总结：新型住宅结构体系的应用与发展是我国住宅建筑业发展的重点，相关负责人要明确新型住宅结构的发展方向，选取先进、优质的新型结构材料，满足住宅建筑业标准化、工业化、可靠性发展要求，推动我国新型住宅结构体系进一步发展。
参考文献：
[1]李永梅, 杨博颜, 王勇刚. 轻钢住宅框架-支撑结构体系研究[C]// 第二十届全国现代结构工程学术研讨会论文集. 2020.
[2]郝际平, 薛强, 郭亮,等. 装配式多,高层钢结构住宅建筑体系研究与进展[J]. 中国建筑金属结构, 2020(3):27-34.
[3]张翠伟. 浅析钢结构住宅的结构体系[J]. 中国房地产业, 2019, 000(002):95.