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1、 毕业论文(设计) 论文题目：关于我国钢结构住宅发展前景的研究姓 名： 考 号： 专 业： 工 程 管 理 班 级： 造 价 0912 所在院系： 指导老师： 提交日期： 2011年9月15日 关于我国钢结构住宅发展前景的研究 【摘要】：钢结构作为新兴的建筑产品，具有 “轻、快、好、省”4个优异性能。并被称为绿色建筑的主要代表。随着我国钢材品种的日益丰富，产品质量的不断提高，以及建筑钢结构应用技术的发展，钢结构建筑已成为国家重点支持的产业之一。国家相关部门先后颁布了建筑钢结构钢材、设计、制造、施工等相关国家标准和规范，更预示着我国钢结构建筑发展春天的到来。【关键词】：钢结构建筑，前景，发展Re
2、sidential development on Chinas prospects of steel 【Abstrct】：As new steel building products, has a light, faster, better and cheaper four excellent performance. And is known as the main representative of green building. With the growing wealth of Chinas steel products, product quality, continuous im
3、provement and development of applied technology building steel structure, steel construction has become one of the industries supported by the state. Relevant state authorities have issued a steel building steel structure, design, manufacturing, construction and other relevant national standards and
4、 norms, but also indicates the development of Chinas arrival of spring steel construction。【Key Wowds】：Steel construction，Outlook，Developing 随着国民经济的快速发展以及人民生活水平的日益提高，钢结构已经广泛的应用在建筑行业，包括工业厂房、大跨度公共建筑、民用住宅等。堪称“绿色结构”的钢结构住宅就是其主流产品。钢结构住宅的建造如同装配一台机床、组装一辆汽车，这样的速度确实令人难以想象。但从目前形势来看，这种从工厂流水线上走下来的钢结构住宅将是中国住宅发展的方向
5、。本文简要论述了钢结构住宅在国内外的发展概况及其优越性，并就我国今后发展钢结构住宅所面临的问题和发展前景提出了一些看法1 钢结构的优势1.1 钢结构住宅比传统建筑能更好的满足建筑上大开间灵活分隔的要求，并可通过减少柱的截面面积和使用轻质墙板，提高面积使用率，户内有效使用面积提高约6%。 1.2 ，墙体采用轻型节能标准化的C型钢、方钢、夹芯板，保温性能好，抗震度好。节能50%， 1.3 将钢结构体系用于住宅建筑可充分发挥钢结构的延性好、塑性变形能力强，具有优良的抗震抗风性能，大大提高了住宅的安全可靠性。尤其在遭遇地震、台风灾害的情况下，钢结构能够避免建筑物的倒塌性破坏。 1.4 建筑总重轻，钢结
6、构住宅体系自重轻，约为混凝土结构的一半，可以大大减少基础造价。 1.5 施工速度快，工期比传统住宅体系至少缩短三分之一，一栋1000平米只需20天、五个工人方可完工。 1.6 环保效果好。钢结构住宅施工时大大减少了砂、石、灰的用量，所用的材料主要是绿色，100%回收或降解的材料，在建筑物拆除时，大部分材料可以再用或降解，不会造成垃圾。 1.7 以灵活、丰实。大开间设计，户内空间可多方案分割，可满足用户的不同需求。 1.8 符合住宅产业化和可持续发展的要求。钢结构适宜工厂大批量生产，工业化程度高，并且能将节能、防水、隔热、门窗等先进成品集合于一体，成套应用，将设计、生产、施工一体化，提高建设产业
7、的水平。2 钢结构住宅的结构体系钢结构住宅结构体系主要由承重结构体系、支撑体系、围护结构体系和楼板结构体系组成。2.1 钢结构承重及支撑体系的组合型式有多种,应用于住宅的主要有钢框架结构体系、钢支撑框架体系、钢框架-抗剪桁架结构体系、交错桁架结构体系。钢框架体系结构简单、受力明确、平面布置灵活、结构刚度均匀、抗震性能好,属典型的柔性结构体系,其侧向刚度差;钢支撑框架结构体系通常用槽钢或角钢在墙体平面内布置垂直支撑体系,能够有效抵抗水平荷载,提高侧向刚度,减小层间位移。钢结构住宅承重体系构件一般采用热轧或高频焊接H型钢,热轧或焊接工字钢、方钢管、圆钢管或冷弯薄壁型钢。2.2 围护结构体系约占钢结
8、构住宅总造价的30%,为减轻结构自重,满足建筑节能要求,围护墙体大多采用轻质材料。外墙可采用蒸压轻质加气混凝土板材(ALC板)、SRC复合保温墙板、钢丝网复合保温板、水泥刨花板等,内墙可采用轻钢龙骨石膏板,ALC轻质板、夹层复合板、稻草板等。2.3 楼板结构由钢梁和楼面板组合而成。楼盖体系要保证有足够的强度、刚度和稳定性,同时要尽量减轻楼板自重。楼板主要型式有压型钢板与现浇混凝土组合楼板,预制轻混凝土板。3 我国钢结构住宅的发展概况钢结构住宅在欧美已经有百年历史,由于具备其他结构无法比拟的优点,钢结构住宅已给住宅建筑产业带来了一场深层次的革命,从设计!施工!到一系列新材料的使用都出现了革命性的
9、变化,因而在国际范围内代表了未来的住宅发展方向。在美国普通的低层民用住宅中,采用轻钢结构,特别是采用镀锌轻钢龙骨作为承重结构体系应用于住宅建造所占的比例,从90年代初的5%已发展到现在的25%左右。日本、澳大利亚、英国、意大利等国也早已把钢结构用于住宅,并研究开发出完整的节能环保型的轻钢住宅结构体系。我国钢结构住宅起步很晚,20世纪80年代中期,随着改革开放的不断深入,工业化的轻钢别墅也进入我国,如上海龙柏饭店!大连桃园山庄!北京光明公寓等,这些别墅大都供外国人居住。近几年,苏州!广州又从美国!澳洲引进23层别墅,其房屋的承重骨架!围护结构的设备等全套从国外引进,中方只负责基础、地坪及房屋构件
10、的组装。我国的钢结构住宅的研究和应用始于20世纪90年代末,大规模研究开发!设计制造!施工安装钢结构住宅建筑还是近二三年才发展起来的。目前,在北京、天津、广州、深圳等地开展低层、多层和高层钢结构住宅试点工程,已经建成30多万平方米,但还处于研究和试点工程阶段。虽然，钢结构住宅在我国起步较晚，但这种新型建筑体系有可能使房地产业、建筑业、冶金业等行业集合成为一个新的产业体系。基于这一点，为了推进住宅的产业化，国务院于1999年在第72号文件中明确提出:发展钢结构住宅，扩大钢结构住宅的市场占有率，将会加速住宅产业化过程，对我国建筑、冶金及相关产业的发展具有重大意义。由此可见，钢结构住宅，是我国生产力
11、发展到一定阶段的必然产物，必将成为住宅产业的一支新生力量。4 钢结构住宅的优越性钢结构住宅建筑是以工厂化生产的钢梁、钢柱为骨架，同时配以新型轻质、保温、隔热、高强的墙体材料作为围护结构建造而成，其中主要承重骨架是由钢构件或钢管(圆管或矩形管)混凝土构件所组成。在住宅建筑中应用钢结构的优势主要体现在以下几个方面:4.1 强度高、自重轻、抗震性能好钢结构体系轻质高强,可减轻建筑结构自重的30%,大大降低基础的造价；钢结构是柔性结构,有很好的抗震，同时结构安全度高，受损轻，而且由于钢材便于加工，灾后容易修复。4.2 功能区分割灵活传统的砖混、钢筋混凝土的结构自重大，进深和开间相对较小，梁、柱粗大，空
12、间利用率较低，而且拆除不便。随着社会的进步，人们审美观的改变，使用功能要求的需要，因而开发坚固耐久、多功能、大开间、易于改建，便子拆除的新型钢结构住宅，则是住宅建筑和结构发展的重要趋势。钢结构住宅户内有效使用面积可提高6%一8%，寿命可达90年以上，成本可降低5%，建筑风格更灵活丰富，户内空间可多方案分割，满足不同用户的需求。4.3 工业化程度高，施工方便、工期短由于钢结构构件可以实行工广化生产、尺寸精度高，现场安装方便，所以现场作业量小，工业化程度高，施工方便。同时，由于施工机械化程度高，加快了施工速度。另外，钢结构除基础外，构件全部由专业工厂标准化生产，建筑质量容易保证，各构件运抵现场组装
13、，施工现场文明 ,噪声少;施工作业受天气及季节影响较小，并且可以工厂制作与现场安装平行进行，甚至一些标准的住宅体系，可以随订货，随建造，大大缩短建造周期和有时间。4.4 便于住宅产业化、可持续发展化钢结构构件适宜工厂大批量生产，并且能将防水、保温、节能、门窗等先进成品集合于一体，成套应用，同时还能将设计、生产、施工一体化，提高住宅产业化的水平。另外钢材可以回收，再生利用率高。建造和拆除时对环境污染较少且改建和拆迁容易，节能指标可达50%以上，属于绿色环保建筑体系5 我国已经完全具备了发展钢结构住宅的条件5.1 我国经济正以7以上的速度持续发展，住宅建设逐步成为国民经济的支柱产业预计10年内将新
14、建住宅56亿平米，如按年竣工面积1-5采用钢结构计算，每年钢结构住宅的建筑面积将达到560万-2800万平米。需用钢材28万吨140万吨/年。5.2 1996年我国钢产量达到1亿吨后，到2002年底已经上升到1.9218亿吨,今年预计将达到2.16亿吨。2002年中国钢材消费超过美国和日本的总和。2002年中国钢材市场销售旺盛。建筑钢材数量、品种、质量基本满足钢结构住宅建筑的需要。中国加入WTO后，建筑钢材品种更丰富，价格更合理。品种结构出现新变化，新产品开发力度加大。热轧H型钢从零开始到2002年底达到100多万吨。其他钢结构用的中厚板、型钢、钢管、冷弯型钢及涂镀层钢板等都有明显增长。宝钢、
15、武钢、马钢的耐火耐候钢在工程中得到了使用。浦钢、鞍钢厚板在工程中广泛使用，马钢H型钢供不应求，宝钢彩色板成为抢手货。5.3 政府加强了钢结构的政策引导和支持建筑钢结构设计、制造、施工的有关国家标准、规范己基本编制修订完成。建设部于2001年底发布了钢结构住宅建筑产业化技术导则。建设部科技司组织30项钢结构住宅建筑体系及关键技术研究课题，开展试点工程。并筹备编制钢结构住宅技术规程。建设部住宅产业化促进中心正在组织编制低层钢结构住宅技术规程。这些条件都极大地促进了我国钢结构住宅建筑产业的快速发展。众多开发投资商、企业家都看好钢结构住宅建筑市场，在扩大市场领域、开拓新产品、新技术等方面投入了大量人力
16、和物力，重视和发展钢结构住宅得到广泛的认同。住宅产业化是我国住宅业发展的必由之路, 这将成为推动我国经济发展新的增长点。钢结构住宅体系易于实现工业化生产, 标准化制作, 而与之相配套的墙体材料可以采用节能、环保的新型材料,它属绿色环保性建筑, 可再生重复利用, 符合可持续发展的战略。若是在城市中采用钢结构住宅, 因为其工厂化程度高、施工周期短的优势, 将能很好地解决城市市区, 尤其是中心市区人口稠密交通繁忙、施工生产不便的问题。因此钢结构住宅应该是城市住宅设计的主要方案之一, 同时钢结构体系住宅成套技术的研究成果必将大大促进住宅产业化的快速发展, 直接影响着我国住宅产业的发展水平和前途。6 钢
17、结构住宅面临的问题钢结构住宅具有以上的综合优势，因而受到各方的重视。但目前，中国的钢结构住宅还只是处于起步阶段，研究力度还不够，实际设计和施工还存在不少争议和问题需要解决。6.1 钢结构住宅技术问题首先，全国已兴建了部分钢结构住宅，基本上是等效采用外国标准，缺乏有针对性的适合中国国情的钢结构住宅规范，所以应该有计划地建造一批试验工程，逐步使该技术在国内成熟起来，同时中国已加人WI0，编制规范考虑与国际接轨问题也是必不可少的。第二，钢结构住宅建筑要以建筑设计为主导，其他专业紧密配合。不但要遵循住宅建筑设计一般原则，还要特别注重如何发挥钢结构的优势。一方面考虑钢梁跨度可增大、结构开间更灵活、尽量为
18、住户创造更大的空间;另一方面，还要考虑如何避免钢结构带来的平、立面单调呆板的问题。这两方面都要处理好。第三，为了更好地推广钢结构住宅，设计和制规范时，要保证构件制造实现工厂化生产，便于运输，还要保证现场安装连接方便，施工迅速。第四，关于施工资质问题，上级主管部门要加大审核力度，实现资质审核规范化、程序化。6.2 设备配套、原材料供应问题建筑设备应与钢结构住宅配套，是住户首先关心的问题。要选用和开发适合钢结构住宅的各项配套设备，如:室内装修、高档厨卫设备、室内生活配套设备以及室外管线、绿化环境等。目前，大部分钢结构住宅需用原材料都可以在国内配套，但仍有一些高档材料需要进口。因此尚需加大材料研发力
19、度。6.3 降低成本问题从原材料角度看，现阶段红砖的价格肯定比钢材和其它新型墙体材料便宜，造成钢结构住宅的主体结构造价和内墙造价略高于砖混结构，即使这样，如前所述，考虑到多方面因素，钢结构住宅的综合造价仍然是有优势的。另外，使用红砖，意味着要丧失大面积优质的田。因此，国家已明确限制使用红砖。所以关于钢结构住宅的造价问题，应结合中国国情，从设计、制造、运输、安装、维修和管理等环节着手，加强管理和协调，以降低成本，提高其综合经济效益。6.4 钢结构防火、防腐蚀、抗冲击问题建筑用钢是否耐腐蚀、耐火，直接决定了钢结构住宅的质量。有资料显示，无任何防护措施的普通钢材一旦遭遇腐蚀或火烧，1520分钟便会软
20、化，丧失其承载能力。因此，研究新型的防火、防腐蚀材料是当务之急。除此之外，虽然钢结构具有较好的延性，但去年的“911”事件使人们更加关注高层钢结构住宅的抗冲击性能。6.5 实用性人才缺乏问题目前，具有钢结构住宅设计经验的技术人员和施工技术工人较缺乏，致使一些开发商不敢轻易采用钢结构形式。这不能不说是一种缺憾。6.6 钢结构住宅的宣传和国际交流问题钢结构住宅在我国属于一支新生力量，大部分用户对其缺乏了解。因此要广泛宣传开发钢结构住宅的益处，完善不同类型结构设计规范和施工技术标准，建立一个能与传统建材相竞争的钢材供应网，研制新型的轻质保温墙体材料以及与之配套的辅助材料，做好示范工程，加强信息交流，
21、发布行业动态，寻求国际间的广泛合作。另外，中国的钢结构住宅产业不能完全局限于“自力更生，自主开发”一条路，应该打开大门，面向世界，吸收和借鉴国外成熟的先进经验。只有这样才能加快其产业化进程，满足中国住宅市场对住宅产品的数量和质量不断增长的需求，从而促进我国钢结构住宅的发展。7 钢结构住宅前景和发展方向7.1 钢结构住宅前景从以上分析来看，钢结构住宅以独特的优势必将成为我国建筑行业一个重要的组成部分。根据发展趋势来判断，我国钢结构住宅存在巨大的市场潜力和发展前景。主要原因表现在以下几个方面:技术条件上，随着我国高科技的发展，针对钢结构的高新技术也得到了迅速发展。比如高效的焊接工艺和新的焊接、切割
22、设备的应用以及焊接新材料的开发应用，都为钢结构住宅的高效制作和生产创造了良好条件。政策方面上，建设部于2001年底发布了钢结构住宅建筑产业化技术导则，该文件为规范和促进我国钢结构住宅建筑的发展，探索适合中国国情的钢结构住宅产业化发展道路，提供了有力的政策指导。并且于今年年初，建设部、国家冶金工业局联合组织建筑用钢技术协调组制定国家建筑钢结构产业“十五”计划和2015年发展规划纲要。此外，淘汰粘土砖等强制性政策、措施的推行，也将为促进钢结构住宅的推广起到积极作用。按发达国家的最低水平推算，中国钢结构用钢量至少有3600万t的发展空间。在近期内，国家将大力发展钢结构建筑，力争每年建筑钢结构用钢将占
23、全国钢材总产量的3以上，年均钢材消费量为350万t400万t；到2015年，将再翻一番，全国建筑钢结构用钢材占钢材总产量的6以上，由此可见，钢结构住宅市场前景十分广阔。 7.1.1 适合建筑用的特种钢将不断涌现随着中国钢铁企业冶炼技术的提高，为适应市场的需求，适合建筑用的特种钢必将不断地涌现，例如宝钢、武钢等钢铁企业成功开发的耐火耐候钢，它是通过合适的技术，使钢材含有特定的成分(如加钼等)，使钢材的表观结构及金相组织发生变化，从而使钢材本身生成所需的耐火性和耐候性，多种新型建筑用钢的出现将大力推动钢结构住宅的发展。 7.1.2 国家将重点支持轻钢结构住宅的建设轻钢结构住宅建设在中国才刚刚涉入，
24、中国现在是一个产钢大国，年产量3亿多t，发展钢结构住宅有很大的潜力。20世纪90年代，国家建设部和国家经贸委一致通过，将“轻型钢结构住宅建筑通用体系的开发和应用”作为中国建筑业用钢的突破点，并正式列入国家重点技术创新项目。这一举措为中国的钢结构发展奠定了基础。如今，由于国家的宏观调控作用，房市出现了前所未有的低迷，在这个时机推出钢结构住宅，利用钢结构住宅的优势来吸引市民目光，刺激消费，增加市场的购买力，起着事半功倍的作用。7.1.3 钢结构住宅建筑技术将不断发展随着钢结构建筑的发展，钢结构住宅建筑技术也必将不断的成熟，大量的适合轻钢结构住宅的新材料也将不断的涌现，同时，钢结构行业建筑规范、建筑
25、标准也将随之逐渐完善。相信不久的将来，轻钢结构住宅必然会给住宅产业和建筑行业带来一场深层次的革命。 发展轻钢结构住宅是中国住宅产业化的必由之路住宅产业化是中国住宅业发展的必由之路，因为这将成为推动中国经济发展新的增长点。轻钢结构住宅体系易于实现工业化生产，标准化制作，而与之相配套的墙体材料可以采用节能、环保的新型材料，它属绿色环保性建筑，可再生重复利用，符合可持续发展的战略，因此轻钢结构体系住宅成套技术的研究成果必将大大促进住宅产业化的快速发展，直接影响着中国住宅产业的发展水平和前途。7.2 发展方向由于钢结构设计的灵活性,使得住宅体系除了高层建筑外,低、多层住宅也有良好的适应性,同时发展别墅
26、在低、多层住宅中,可采用轻型钢结构如冷弯C型钢或者小型热轧型钢组成龙骨结构体系;高层建筑则可采用热轧H型、焊接H型、焊接箱型、冷弯薄壁方钢管内灌混凝土、圆钢管内灌混凝土等组成钢框架体、钢支撑框架体系、钢框架混凝土剪力墙体系等；而建造别墅和农村建筑则可采用墙柱体系8 结论随着钢结构建筑的发展，钢结构住宅建筑技术也必将不断的成熟，大量的适合钢结构住宅的新材料也将不断的涌现，同时，钢结构行业建筑规范、建筑标准也将随之逐渐完善。相信不久的将来，钢结构住宅必然会给住宅产业和建筑行业带来了一场深层次的革命。 “是环保住宅，钢结构符合可持续发展概念”21世纪钢结构将占领广阔的建筑市场。在我国目前大力推广住宅
27、产业化的时代背景下，钢结构体系必将成为住宅结构体系的主流。展望未来，随着经济建设的蓬勃发展和交流的进一步扩大，要建造更多的高层建筑、桥梁和大型公共场所、新型的智能化小区等建筑物的需求十分旺盛。这将为钢结构的发展提供更多的机会，钢结构产业兴旺发展的新局面就在眼前。现在我国钢结构研究已进入一个新阶段，有关规范和标准已出台，国内钢产量充足，为钢结构住宅的发展提供了较好的物质和技术基础。应及时把握其发展趋势，结合我国国情，积极借鉴并吸纳国外成熟技术，注意各专业间的相互配合，促进钢结构住宅产业化发展，相信我国钢结构住宅的发展前景是美好的。住宅产业化是我国住宅业发展的必由之路，随着当今世界科技的飞速发展和
28、信息时代的到来,房屋产业化生产已不再是遥远的梦想,而钢结构体系住宅正适合于产业化生产。钢结构住宅建筑技术的不断提升和创新,为住宅的标准化!多样化!个性化,特别是产业化奠定了坚实的基础。建设部科技研究攻关计划中也把钢结构住宅建筑技术纳入其中,开展全方位的系统开发研究和试点示范,又发布了钢结构住宅产业化技术导则，在国家的有力推助下,我国的钢结构住宅建筑呈现出蓬勃发展的势态,其研究和发展具有很大的空间和潜力,随着建筑技术!工艺和材料的不断进步,钢结构住宅将成为住宅建筑的主要结构设计选择类型.如果说钢筋混凝土结构的发展使施工从手工进入了机械化，那么钢结构的应用就将使住宅施工实现现代化，轻钢结构住宅将成
29、为建筑现代化发展的一个重要标志。“轻钢结构是环保住宅，钢结构符合可持续发展概念”21世纪钢结构将占领广阔的建筑市场。在中国目前大力推广住宅产业化的时代背景下，钢结构体系必将成为住宅结构体系的主流。参考文献1姜学诗.钢结构房屋设计中常见问题分析J.建筑结构,2003,33(6):3-52张庆风.钢结构住宅设计与施工技术M.北京:中国建筑工业出版社,2003（12）3雷宏刚.21世纪建筑钢结构的应月及展望.山西建筑，2002（2）4肖亚明.我国钢结构建筑的发展现状及前景.合肥工业大学学报（自然科学版），2003（1）5童悦仲.中国钢结构住宅的发展2002致谢 “饮其流时思其源，成吾学时念吾师。”至
30、此论文完成之际，谨向我尊敬的指导老师致以诚挚的谢意和崇高的敬意。非常幸运能够成为您的学生，在这短短的两年里，聆听着您孜孜不倦的教诲，感受着您严谨进取的治学精神和乐观向上的生活态度，我不仅体会到知识与研究的魅力，也学会了许多做人的道理。感谢您从本研究开始一路指导至论文的完成，正是因为您思路清晰、反应敏捷，学术态度清新而开放，才使我的毕业论文有了极大的写作空间。您的悉心点拨,耐心引导,常让我有“山穷水尽疑无路，柳暗花明又一村。”的感觉。毕业在即，在此谨向您表示我最衷心的感谢，同时，祝您工作顺利，合家欢乐，身体健康，一切安好！逝者如斯，不舍昼夜，两次春去春又来，岁月稍纵即逝。此时，回头想想这段短暂的求学路，时而喜悦，时而惆怅。在这个美丽的校园里，原本天真幼稚的我如今已蜕变成一个睿智、沉稳的青年，感谢命运的安排，让我有幸结识了许多良师益友，是他们教我如何品味人生，让我懂得如何更好的生活！人生处处是驿站，已是挥手作别之时，在此，向所有帮助过我的人献上我最诚挚的谢意！ 最后，感谢和我一起生活了四年的同学们，是你们在我失意时给我鼓励，在我失落时给我支持，感谢你们和我一路走来，让我在人生这一驿站中倍感温暖！ 徐曼 2011年月15日 【附录1】 钢结构住宅图片
