劉 寧 閆竹玲 田怡萍

(延安大學(xué)建筑工程學(xué)院，陜西 延安 716000)

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·結(jié)構(gòu)·抗震·

低層鋼結(jié)構(gòu)住宅在延安新區(qū)中的應(yīng)用問題探析★

劉 寧 閆竹玲 田怡萍

(延安大學(xué)建筑工程學(xué)院，陜西 延安 716000)

結(jié)合延安新區(qū)的基本信息，介紹了輕型低層鋼結(jié)構(gòu)住宅的特點，分析了輕型低層鋼結(jié)構(gòu)住宅應(yīng)用于延安新區(qū)中所面臨的問題，并提出了解決方案，指出輕型低層鋼結(jié)構(gòu)住宅應(yīng)用于延安新區(qū)是可行的。

鋼結(jié)構(gòu)住宅，框架體系，造價

1 延安新區(qū)簡介

為解決延安人民生產(chǎn)生活的需求問題，將延安城區(qū)進行削山填溝，擴大改造。“依托老城，沿川展開，整流域治理”的原則確立了新區(qū)的三大片區(qū)，并與2012年4月17日上午的北區(qū)一期項目正式開工。由于延安舊城人口的急劇上升，擴大城市建設(shè)，尋求新區(qū)開發(fā)已刻不容緩，延安正在實施“保護老區(qū)，開發(fā)新城”的戰(zhàn)略目標(biāo)，促進舊城旅游產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，拉動延安經(jīng)濟健康持續(xù)增大，改善延安人民居住環(huán)境，為使延安新區(qū)的開發(fā)與建設(shè)打破傳統(tǒng)的鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，并且使新區(qū)建設(shè)與時俱進，綠色環(huán)保，具有獨特的一面，我們將引入輕型低層鋼結(jié)構(gòu)住宅體系。

2 輕型低層鋼結(jié)構(gòu)住宅

低層鋼結(jié)構(gòu)住宅一般指4層以下的獨立住宅和聯(lián)體住宅，低層鋼結(jié)構(gòu)住宅的結(jié)構(gòu)體系一般分為兩類：一類是以密排的薄壁型鋼作為承重結(jié)構(gòu)，即輕鋼龍骨(C型或E型)檁條，然后用復(fù)合保溫板包裹起來的建筑體系成為冷彎薄壁型鋼密排柱(龍骨)結(jié)構(gòu)體系；另一類是以輕型鋼梁和鋼柱為承重骨架的輕鋼框架建筑體系稱為輕型鋼框架體系，其圍護結(jié)構(gòu)可使用各種各樣的材料。

3 在延安新區(qū)中引入輕型低層鋼結(jié)構(gòu)住宅體系所面臨的問題

1)由鋼的發(fā)展歷程分析。雖然中國的產(chǎn)鋼量第一，但建筑方面的使用量僅占6%～7%，其次輕型鋼結(jié)構(gòu)住宅起步晚，技術(shù)不成熟，因此還沒有一套完整的施工規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)，所以無論是選材還是鋼結(jié)構(gòu)的施工技術(shù)多數(shù)依賴于國外的參考規(guī)范或者依照鋼材制造商附帶組裝的要求進行施工。

2)根據(jù)延安地區(qū)的地理位置及氣候特征分析。延安城區(qū)被清涼山、鳳凰山和寶塔山所包圍，被延河和南川河所分割，地處三山兩河之間，城市的發(fā)展空間受到擠壓，只能在山與河的夾縫中尋求出路。延安春冬時節(jié)干旱少雨，但秋夏雨水豐富，延河水位上漲甚至接近紅線。例如：2013年7月，延安地區(qū)連續(xù)出現(xiàn)了5次強降水過程，城區(qū)平均降水量397.6 mm，自1961年以來同期降水最多的時段，是同期降水量的5倍左右，據(jù)省氣候中心分析，7月以來延安13個縣中的9個的連續(xù)降水量已突破了歷史極值，因延安多數(shù)建筑物都會依山而建，所以這次的強降雨導(dǎo)致楊家?guī)X，石佛溝及寶塔區(qū)其他地方發(fā)生坍塌，泥石流等自然災(zāi)害，為此在強降雨的影響下，我們在設(shè)計輕型鋼結(jié)構(gòu)時不得不慎重考慮。延安新區(qū)雖然建設(shè)于削平的山頂之上，但該地區(qū)是濕陷性黃土，沉降及傾斜變化極其復(fù)雜，為此應(yīng)慎重考慮降水量對輕型鋼結(jié)構(gòu)住宅的影響。

3)鋼材采購方面。由于延安市內(nèi)無大型型鋼制造廠，無法提供輕型鋼結(jié)構(gòu)住宅所需的鋼材，所以必須依靠交通運輸。距離延安市最近的輕型鋼制造廠在榆林和西安，兩方路程都約為400 km，但與磚混和框架結(jié)構(gòu)相比較，磚混與框架所需材料都可以在延安本地采購，而鋼結(jié)構(gòu)額外會多出一部分交通運輸費用，增加了造價成本。

4)延安人民的居住習(xí)慣。延安地處黃土高坡之上，城鎮(zhèn)居民大多居住于普通的磚混結(jié)構(gòu)和框架結(jié)構(gòu)住宅，而郊區(qū)和農(nóng)村普遍為窯洞，窯洞是延安人民所不可分割的一部分，冬暖夏涼的居住環(huán)境承載著延安人民的情愫，窯洞更是一種不可替代的傳統(tǒng)習(xí)慣，為此在推廣輕型低層鋼結(jié)構(gòu)住宅體系上具有相當(dāng)?shù)碾y度。

5)對輕型鋼結(jié)構(gòu)住宅體系的認(rèn)識程度不夠。輕型低層鋼結(jié)構(gòu)住宅體系，對延安地區(qū)以至于陜北地區(qū)并沒有多少影響力，甚至在此地區(qū)就是一片空白區(qū)，而通常在人們的意識形態(tài)中鋼結(jié)構(gòu)理應(yīng)屬于大型廠房和生產(chǎn)車間內(nèi)，對于住宅中使用型鋼是人們無法想象的，為此輕型低層鋼結(jié)構(gòu)住宅的推廣以及認(rèn)識上存在著一定的難度。

6)輕型低層鋼結(jié)構(gòu)住宅體系造價昂貴。輕型鋼結(jié)構(gòu)住宅相對框架結(jié)構(gòu)、砌體結(jié)構(gòu)和窯洞的造價是比較昂貴的。一般延安的框架結(jié)構(gòu)造價1 000元/m2左右，砌體結(jié)構(gòu)750元/m2左右，而窯洞的造價一般為300元/m2甚至更低。但是普通的輕型鋼結(jié)構(gòu)住宅造價一般是2 000元/m2甚至更高，而且輕型鋼結(jié)構(gòu)住宅在后期的維護中比其他結(jié)構(gòu)的造價還要高，造價方面的巨大差距使一般人無法承擔(dān)，為此在推廣中又是一個巨大的障礙。

4 解決方案

1)雖然國內(nèi)的輕型低層鋼結(jié)構(gòu)住宅實例并不是很多，且技術(shù)規(guī)范又不健全。但輕型鋼結(jié)構(gòu)是可循環(huán)使用的綠色環(huán)保材料，它自身的潛力是非常巨大的，所以在延安新區(qū)中的試用是非常有價值的。并且近年來鋼材市場又處于萎靡階段，出現(xiàn)了鋼材滯銷、產(chǎn)鋼量過剩等問題。而發(fā)展輕型低層鋼結(jié)構(gòu)住宅有利于活躍鋼材市場帶動經(jīng)濟的發(fā)展。

2)為防止延安地區(qū)在秋夏多雨時節(jié)遭受洪澇災(zāi)害及泥石流等自然災(zāi)害的破壞，我們將引進輕型低層鋼結(jié)構(gòu)住宅。由于此結(jié)構(gòu)自重輕，變形性好等特點，即便在遭受災(zāi)害后，不會造成太大的損失。并且鋼結(jié)構(gòu)易拆裝可循環(huán)利用，在災(zāi)后重建工作中節(jié)約時間，降低損失。

3)由于延安市內(nèi)無法提供輕型低層鋼結(jié)構(gòu)住宅的型鋼，并且要從其他地區(qū)運輸?shù)窖影彩校瑸榇诉\輸?shù)脑靸r費用大大增加，但建設(shè)方可以與延安市內(nèi)的中小型鋼材加工場進行合作，招商引資，尋求外援為新區(qū)建設(shè)注入能量，這樣不僅可以為新區(qū)建設(shè)提供鋼結(jié)構(gòu)部件還可以帶動延安經(jīng)濟的發(fā)展。

4)政府應(yīng)帶頭修建低層鋼結(jié)構(gòu)住宅示范區(qū)，吸引更多的人去了解和接納低層鋼結(jié)構(gòu)住宅。政府與媒體也要做好宣傳工作，包括輕型低層鋼結(jié)構(gòu)住宅的優(yōu)點，未來的前景和應(yīng)用在新區(qū)中的意義。其次邀請相關(guān)專家為廣大市民進行講解分析，使輕型低層鋼結(jié)構(gòu)住宅被更多的人去了解，接受。最后政府也應(yīng)該出資為推動低層鋼結(jié)構(gòu)建設(shè)給予部分補貼和優(yōu)惠。

5)低層鋼結(jié)構(gòu)住宅與窯洞、砌體結(jié)構(gòu)相比較，具有更好的穩(wěn)定性與再循環(huán)利用的優(yōu)點。2013年7月，延安的降水量創(chuàng)下新高，并且使周邊地區(qū)的房屋受到大小不同程度的損壞，就寶塔區(qū)及其他縣區(qū)總計有2.69萬間房屋倒塌，其中40%為窯洞，這樣巨大的災(zāi)害需要使人們?nèi)ふ腋臃€(wěn)定、更加經(jīng)濟的結(jié)構(gòu)來代替。

6)雖然低層鋼結(jié)構(gòu)住宅的造價昂貴，但由于它自重輕，所以在地基基礎(chǔ)設(shè)計中可以節(jié)約造價成本，其次低層鋼結(jié)構(gòu)住宅的使用凈面積相對于框架結(jié)構(gòu)及砌體結(jié)構(gòu)可提高3%～5%的利用率，相對來說在使用面積上也節(jié)約造價成本。低層鋼結(jié)構(gòu)住宅的施工工期相對很短，與框架結(jié)構(gòu)相比較甚至可以節(jié)約60%的時間，這樣又節(jié)約了造價成本。低層鋼結(jié)構(gòu)住宅的隔墻均采用延安本地的煤矸石，成本低廉而且就地取材，不僅能節(jié)約成本還保護環(huán)境。

5 總述

輕型低層鋼結(jié)構(gòu)住宅具有質(zhì)量輕、延性好、可循環(huán)使用等優(yōu)點，是未來住宅發(fā)展的必要產(chǎn)物。它不僅綠色環(huán)保而且更加滿足新社會人們的消費要求，被應(yīng)用于延安新區(qū)中更是新穎時尚，為未來陜北地區(qū)的發(fā)展也奠定了良好的基礎(chǔ)。

[1] 楊紅霞.關(guān)于延安新區(qū)與老城銜接問題研究[D].延安：延安大學(xué),2014.

[2] 鄒 晶，李元齊.鋼結(jié)構(gòu)住宅體系在我國的發(fā)展現(xiàn)狀及存在問題[J].鋼結(jié)構(gòu),2007(6):1-2.

[3] 李伯牙,宋 斌.延安新區(qū)：將城市建到山上去[N].21世紀(jì)經(jīng)濟報道,2012-06-03.

[4] 李曉路,孟祥鵬,王靜圓.淺談輕型鋼結(jié)構(gòu)住宅[J].四川水泥,2014(9):1-2.

[5] 彭曉彤,林 晨,滿 杰.輕鋼結(jié)構(gòu)住宅體系發(fā)展現(xiàn)狀[J].四川建筑科學(xué)研究,2015(12):2-3.

[6] 李 斌,解建倉,胡彥華，等.1951年—2013年延安降雨特征與典型暴雨分析[J].干旱區(qū)資源與環(huán)境，2015(12)：33-34.

Application problems of low-rise steel structure residence in new Yan’an community★

Liu Ning Yan Zhuling Tian Yiping

(CollegeofBuildingEngineering,Yan’anUniversity,Yan’an716000,China)

Combining with basic new Yan’an region information, the paper introduces low-rise light steel structure residence features, analyzes the application problems of low-rise light steel structure residence in new Yan’an community, puts forward solving schemes, and finally points out that: it is feasible for applying low-rise light steel structure residence in new Yan’an community.

steel-structure residence, frame system, cost

1009-6825(2016)11-0025-02

2016-02-01

★：2014年國家級大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃項目“輕型鋼結(jié)構(gòu)住宅在延安新區(qū)建設(shè)中的應(yīng)用研究”(項目編號：201410719034)

劉 寧(1994- )，男，在讀本科生； 閆竹玲(1976- )，女，副教授； 田怡萍(1995- )，女，在讀本科生

TU391

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