新技术应成钢结构住宅“脊梁”

随着钢结构住宅被建设部列为重点推广项目，各地钢结构住宅小区试点如雨后春笋般出现。一位业内专家认为，目前我国的住宅设计、生产制造、安装、维护都与国外有很大的差距。因为不论是设计院、高校，还是大型钢结构安装施工企业，都没完全达到国际通用要求。作为一个新产业，需要从技术到标准、从人才到管理的全面革新和发展。钢结构住宅在欧美已经有几十年的历史了，它凭借良好的抗震性、灵活可变的空间以及环保等优点，迅速发展壮大。其工厂化加工、较少工地湿作业、钢材可回收利用、施工快、噪音小、粉尘污染少、符合可持续发展更是顺应时代的要求。这些是其他结构形式的住宅无法相比的。

新型墙板将被广泛应用
    据专家介绍，在钢结构建筑中，内外墙体的设计是否得当显得尤为重要。作为内外墙体，主要是起到围护及分隔作用，并不一定要承重，但必须能承自重（本层）和抵抗风力等。构造简单，便于施工，现场湿作业量越少越好。
    例如：上海中福城工程中使用了ALC板，这种挂板自重轻，抗震性能好，安装方便，板材在工厂制作，施工不受季节影响，可大大缩短工期；具有良好的保温隔热性能，是理想的节能型墙体；其防火性能优越，150毫米厚墙板的耐火极限可达4小时；由于经过发泡处理，ALC板具有良好的密闭性和防水性能。
    再如，天津市在试点工程中，研制开发了节能型复合外墙板。整间整块的外墙板，连同外檐饰面和门窗一次制作完成，整体安装，墙板与结构主体的连接采用两种方式并用，安装时采用墙板连接器，实现墙板安装阶段和使用阶段与钢结构主体的可靠连接。钉钉子和挂物等使用要求也得到了满足。经过耐火及抗水渗漏试验，隔音等指标均满足要求。板缝按柔性缝设计，其宽度考虑了建筑材料复合形成几道防线，以解决板缝渗漏、热桥以及消能减速减震等问题。
    此外，昊角墙材是一种纸基三角空腔结构的新型非承重材料，有板材和砌块。以黄板纸作为主要原材料，经过巧妙的结构设计和防火、防水、防渗处理后，成为具有高强、防火、防渗、防冻、无毒、无辐射等性能的环保型新材料。它质薄、自重轻、隔音、隔热，单点吊挂力等都优于黏土砖，且易于加工：可锯、可钉、可漆、可胶、可复合，价格低廉。
    外墙间接缝及温度伸缩缝的处理是钢结构建筑中最难解决的问题，由于北方的温差大，一般的轻质材料很难满足要求，往往造成漏水、漏雨、漏风等问题。值得一提的是北京引进的所谓欧乐板（Sto）。采用Sto外墙保温系统完全可以避免此问题的发生。Sto外墙保温系统是在普通的外墙体上加上一层保温层，再加上一层无缝有一定可伸缩系数的外墙涂料。据了解，它是目前我国市场惟一的无水泥基外墙外保温系统。该系统集保温、防水、装饰功能为一体，其“无水泥”防护面层，具有很高的弹性和抗冲击荷载能力、优越的抗裂性及耐候性。墙体材料采用PVC合成材料，高温下挤出一体成型。其高度可配合工地现场楼高尺寸需求订制，可节省材料及减少现场建筑垃圾。可塑性好，可随设计人员需要，加以弯曲变化，塑造出典雅优美的造型。

钢结构住宅将更多采用轻型结构
    据专家介绍，目前国内已建和正在建造的工程选择的结构体系，大致有以下几种类型：纯钢框架结构体系；钢框架——支撑结构体系；钢框架——混凝土筒体（抗剪墙）的混合结构、错列桁架体系。
    在这四种体系中，钢框架——混凝土筒体（抗剪墙）的混合结构体系的不足点较多。由于核心筒为混凝土，重量减少不是很多，现场浇捣混凝土的工作量仍然较大。混凝土与钢框架的配合会带来一定困难，相互公差不一致，不易达到一定精度。混凝土重量大，则带来吊装的困难，一方面可能需要有大型起重设备，分块拼装也有一定困难。另外，在混凝土中，预埋件的位置也难满足准确的要求，给安装带来一定困难。混凝土的施工中误差也较大，与钢结构不太好配合。
    相比之下，错列桁架体系优点较多。由于水平力主要通过楼板传至相邻桁架的斜腹杆，因此水平荷载最终通过落地桁架的斜腹杆或底层支撑传至基础，楼层间的柱子主要承受轴力，其所受的剪力和弯矩很小。桁架有整层高，所以整个体系刚度较大，一般不需要增加柱子刚度以控制位移。由于错列桁架体系中的柱子主要承受轴力，其柱截面强轴可布置在纵向，故其纵向侧移刚度亦较大，其用钢量可较框架结构减少30%%~40%%，并且在这种体系中可获得较大的空间，因此该体系是一种经济、实用、高效的结构体系。
    有专家预测，钢结构住宅将更多采用新的构造措施及构件形式，如桁架梁。位于芝加哥郊外的多层豪华公寓——芝加哥林荫道大厦就采用了桁架梁。该结构形式的成本效益较高，给业主带来布置的灵活性。它使得房间更大，并且通畅，同时显著降低单元间声音的传播。为安装凹槽式照明灯与其它特定的公寓部件预留了空间。此体系机械与电气管道的布置较方便，其施工速度也快。
    专家称，波折腹板梁作为普通工字钢梁的一种改进形式，是一种新型、高效的钢结构构件，目前己应用于桥梁、房屋、工业厂房等。波折腹板梁有两种翼缘形式：平板翼缘与冷弯薄壁箱形截面。前者主要应用于美国和欧洲，而后者近几年在澳洲发展较快。在我国，这种结构形式己在一些工程中进行了有益的尝试，但在理论和实验研究方面才刚刚起步。与传统用于钢结构住宅的焊接H型钢相比，波折腹板梁拥有较多的优势，待研究成熟后，可将其应用于钢结构住宅中。