導(dǎo)語：住宅鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)論文一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

1鋼結(jié)構(gòu)住宅結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的現(xiàn)狀

1.1鋼結(jié)構(gòu)住宅的定義

鋼結(jié)構(gòu)建筑體系的主體結(jié)構(gòu)體現(xiàn)在一般分為鋼框架結(jié)構(gòu)體系、鋼框架核心筒結(jié)構(gòu)體系、鋼框架-支撐結(jié)構(gòu)體系、鋼框架-剪力墻結(jié)構(gòu)體系、交錯桁架結(jié)構(gòu)體系和輕鋼結(jié)構(gòu)住宅體系。

1.2鋼結(jié)構(gòu)住宅的主要特點(diǎn)

一般情況下，在梁高相同的條件下，鋼結(jié)構(gòu)的開間要比混凝土結(jié)構(gòu)的開間大50%左右，所以鋼結(jié)構(gòu)體系的建筑布置可以更加靈活，為住宅空間的搭配提供了很大的自由度。這種大自由度與高建材強(qiáng)度的結(jié)合基本就是鋼結(jié)構(gòu)住宅的最大優(yōu)勢。通過該比較可以看出，雖然鋼結(jié)構(gòu)在具體應(yīng)用中造價成本較高，但是造價比和建筑重量等因素都遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出單純的混凝土結(jié)構(gòu)。在經(jīng)過詳細(xì)的論證之后，鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用被通過，以下是該小區(qū)的鋼結(jié)構(gòu)住宅的最終設(shè)計(jì)方案。

1.3鋼結(jié)構(gòu)住宅在河北省具體可行性

目前，河北省的建筑行業(yè)發(fā)展還比較粗放，要達(dá)到節(jié)能減排、保護(hù)環(huán)境的要求，就必須進(jìn)行住宅的統(tǒng)一產(chǎn)業(yè)化，鋼結(jié)構(gòu)住宅所需鋼材一般都是產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，符合建筑業(yè)產(chǎn)業(yè)集群和保護(hù)環(huán)境節(jié)能減排的要求，能成為住宅產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的有力推動技術(shù)。鋼結(jié)構(gòu)住宅的另一個優(yōu)勢是施工工期較短和施工所需人員少，有效地節(jié)約了勞動成本和勞動力，為經(jīng)濟(jì)發(fā)展轉(zhuǎn)型做出了較大貢獻(xiàn)。

2鋼結(jié)構(gòu)住宅設(shè)計(jì)中遇到的具體問題以及解決策略

2.1鋼結(jié)構(gòu)住宅的設(shè)計(jì)規(guī)范

根據(jù)2001年原國家建設(shè)部印發(fā)的《鋼結(jié)構(gòu)住宅產(chǎn)業(yè)化技術(shù)導(dǎo)則》，鋼結(jié)構(gòu)住宅在初期設(shè)計(jì)的過程中，應(yīng)該遵守以下規(guī)范。1）總體設(shè)計(jì)方面：鋼結(jié)構(gòu)住宅建筑應(yīng)該滿足標(biāo)準(zhǔn)化、定型化、多樣化和通用化的原則，在鋼結(jié)構(gòu)住宅的各部分設(shè)計(jì)中應(yīng)該嚴(yán)格做到模數(shù)協(xié)調(diào)，在總體設(shè)計(jì)方面追求鋼結(jié)構(gòu)建筑的建筑、結(jié)構(gòu)、水電暖氣綜合設(shè)計(jì)的原則。2）平面設(shè)計(jì)方面：應(yīng)該充分體現(xiàn)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的系列化原則，充分適應(yīng)鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)和標(biāo)準(zhǔn)化應(yīng)用，要做到標(biāo)準(zhǔn)化與多樣化組合的結(jié)合，實(shí)現(xiàn)多樣模塊化以應(yīng)對多種建筑情況，考慮梁、柱、樓板等實(shí)際情況進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的模塊化設(shè)計(jì)，充分適應(yīng)鋼結(jié)構(gòu)住宅個性化、多樣化和可操作性的需要。3）豎向設(shè)計(jì)方面：樓板構(gòu)造的選型應(yīng)該充分考慮到受力、隔音和管線布置等要素來合理確定層高，在管線鋪設(shè)方面應(yīng)該盡量使用空閑的空間來集中鋪設(shè)管線，易于管線的維修管理等。4）圍護(hù)結(jié)構(gòu)方面：圍護(hù)結(jié)構(gòu)應(yīng)該對抗震性能和連結(jié)性有較高的要求，圍護(hù)結(jié)構(gòu)的墻體應(yīng)該采用輕質(zhì)且高強(qiáng)的墻體，確保隔熱、保溫、隔音、防水、防火和防裂等各方面的綜合性能，對墻面涂料也要有較高的要求。

2.2鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)

一般情況下，鉸接點(diǎn)的形式較為簡易，施工也較為方便，但是它會使梁跨中彎矩加大，從而增加建筑的鋼材用量，剛性節(jié)點(diǎn)形式復(fù)雜，但是對鋼材的利用有所節(jié)約，與之相比，半剛性節(jié)點(diǎn)由于其復(fù)雜的受力特性，應(yīng)用較為罕見。根據(jù)實(shí)際情況調(diào)查，在選用鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行住宅建筑的企業(yè)中，半剛性節(jié)點(diǎn)的應(yīng)用率僅為10%，說明它的技術(shù)還需要進(jìn)一步提升。

2.3鋼結(jié)構(gòu)建筑墻體材料的選用

鋼結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)是輕便、靈活，所以在墻體材料的選擇方面，要符合其特點(diǎn)，不適合采用黏土磚等質(zhì)量較大的材料，而應(yīng)該采用空心混凝土砌塊、加氣混凝土和壓型鋼板與輕質(zhì)保溫材料組成的符合墻體或者CS板、OSB板等。這些輕質(zhì)材料的防水和放滲透能力都比較好，保溫效果也很好，施工較為簡便，作為建筑墻體的強(qiáng)度也足夠。在墻體設(shè)計(jì)的過程中，要注重對連接件的詳細(xì)參數(shù)有所規(guī)定，以減少施工的復(fù)雜程度，從另一個方面來說，詳細(xì)的參數(shù)也有利于提高設(shè)計(jì)的精確性。

2.4鋼結(jié)構(gòu)建筑中的廚衛(wèi)設(shè)計(jì)

廚衛(wèi)設(shè)計(jì)在鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中占有很重要的地位，其重要的原因是因?yàn)閺N衛(wèi)設(shè)計(jì)比較考研鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的鋼材防腐蝕和防水能力，鋼結(jié)構(gòu)住宅設(shè)計(jì)中，結(jié)構(gòu)防水比較實(shí)用，框架結(jié)構(gòu)體系要把衛(wèi)生間和廚房放到核心筒內(nèi)，其他的結(jié)構(gòu)體系則需要根據(jù)工程的實(shí)際情況來決定。

2.5鋼材的防火問題

鋼結(jié)構(gòu)雖然有著各種優(yōu)點(diǎn)，但作為一種常見的金屬，它必須要考慮防火、防水和防腐蝕的問題，鋼材的耐腐蝕性、耐熱性都比較差，一旦被熱源、腐蝕源或者水源靠近太長時間，就極易產(chǎn)生問題，對鋼材的承載能力產(chǎn)生一定的損傷。以一般的建筑用鋼材（Q235或a345）為例，在全負(fù)荷的狀態(tài)下，失去靜態(tài)平衡穩(wěn)定性的溫度極值大約500℃，在300℃以上時就會產(chǎn)生一定危險，如果在發(fā)生火災(zāi)的情況下，火場溫度大約800℃以上，鋼材結(jié)構(gòu)遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)不到防火要求。鋼材防火措施中較為常用的是防火涂料或者在外面包裹混凝土等，而事實(shí)上這就喪失了鋼結(jié)構(gòu)本身的優(yōu)勢。合適的鋼結(jié)構(gòu)住宅的防火措施可以分為主動防火措施和被動防火措施，主動防火措施一般有防火探測和警報(bào)系統(tǒng)、消防噴淋系統(tǒng)（氣體、液體、泡沫滅火）、防火隔離區(qū)等，而被動防火措施則主要利用各種技術(shù)對鋼材的防火性能進(jìn)行強(qiáng)化，一般情況下有以下幾種形式：使用外包保護(hù)層對鋼材進(jìn)行保護(hù)使其耐火性增加的外包法，外包法一般有實(shí)體外包（如混凝土外包）或者板材外包（如防火石膏板外包）等；利用膨脹材料使鋼材在受熱時材料產(chǎn)生膨脹，以形成一層耐火保護(hù)層；將鋼材設(shè)計(jì)成空心注水也是防火的良好方法，可是這種方法的造價和技術(shù)要求都比較高，不適合廣泛應(yīng)用；或者把鋼結(jié)構(gòu)屏蔽在耐火材料建造成的墻體中，但是這會導(dǎo)致建筑的有效使用面積有所減少。

2.6鋼材的防腐蝕和防水問題

鋼材防腐蝕和防水的問題重點(diǎn)都在于在某種環(huán)境下保護(hù)鋼材不受極端環(huán)境的影響，從而產(chǎn)生惡劣的形狀變化，所以兩者之間有一定互相參考的元素。鋼材本身在酸性或者化學(xué)氣霧的情況下容易受到腐蝕，從而影響建筑的質(zhì)量安全，在成本允許的情況下可以采取特殊耐候鋼，但更多的情況下，還是要采取一定措施來降低建筑成本。

3結(jié)語

住宅設(shè)計(jì)中鋼結(jié)構(gòu)住宅是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)發(fā)展的趨勢，目前，鋼結(jié)構(gòu)住宅設(shè)計(jì)中仍然存在著各種各樣的問題需要廣大的建筑工作者進(jìn)行研究和探索，并在實(shí)踐中不斷發(fā)展鋼結(jié)構(gòu)住宅結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的理論水平和實(shí)踐水平，為我國建筑行業(yè)的更好發(fā)展和建筑質(zhì)量的提高打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

作者:劉占宗 單位:河北省城鄉(xiāng)規(guī)劃設(shè)計(jì)研究院