浅析钢结构住宅的结构体系

柳建政

（秦皇岛市永生建设工程咨询有限公司，河北 秦皇岛 066000）

1 钢结构住宅的优势

首先，钢结构住宅的结构不仅轻质高强，而且具有较好的抗震性。同时，钢材料的抗剪、抗拉的强度也很高。因此，钢结构住宅能够在发挥钢材自身优势的同时，还能够节省钢材。

其次，由于钢结构材料轻质高强，因此，在建筑的过程中，对室内布置能够灵活性的进行分隔和分区，与现代住宅建筑使用需求相符。同时，采用钢结构住宅能够将使用面积有效度提高10%以上，使外部造型更为美观和简洁。

最后，钢结构住宅中内部灵活的分隔、接高和加固，使钢结构住宅更容易完成改造，并且方便管线的布置、更换和维修。同时，由于钢结构住宅所选取的材料能够再次回收和降解，因此，施工时减少了建筑垃圾对周围环境的污染，具有节能环保的优势。

2 钢结构承重结构体系

2.1 钢框架结构

钢框架结构体系简单，不仅具有较好的延长性和抗震性、较快的施工速度，而且具有明确的受力和灵活的平面布置。虽然，钢框架的抗侧力主要是通过梁柱的受弯能力来承受水平和竖向荷载，但是，由于钢架结构中的侧向刚度很差，容易导致非结构构件被破坏。因此，为了满足钢结构承重结构的需求，加大梁柱截面是钢框架结构体系的关键。

2.2 支撑、剪力墙结构

为了解决结构体系的侧向刚度问题，将在钢框架体系中设竖向支撑，使框架能够有效承受水平力，提高侧向刚度，避免在加大梁柱截面的同时，层与层之间出现位移现象。一般当房屋较高时，墙体平面布置支撑体系将采用角钢、槽钢支撑。由于该结构体系对门、窗洞口开启的位置有影响，因此，支撑不能够采用墙板，而是采用轻型砌块砌筑。剪力墙结构为了能够很好的承受水平荷载，将设置剪力墙、核心筒来实现。该结构侧向偏度大、刚性强，能够很好地保证整个钢结构的稳定性和刚度，同时还能够起到隔声、防潮、防火、耐火等作用。

2.3 交错桁架结构

房子的宽度由柱子与跨度桁架构成，相邻柱搁置相邻桁架上下层，水平力由相邻架的斜腹杆或底层支撑，所承受较小的剪力与弯矩力。由于该体系具有较大的刚度，因此，防止层与层之间出现位移，不需要通过增加柱子刚度实现。

3 钢结构围护结构体系

钢结构住宅围护结构体系所选取的材料和隔墙主要以轻质材料、幕墙为主。外墙所采用的墙板主要有：ALC墙板和SRC复合保温墙板，以及钢丝轻质复合板等。而内墙中的材料和屋面将利用轻钢龙骨石膏板和ALC轻质砌块、钢板防水屋面体系等构建。如图1所示。

图1 轻钢龙骨钢结构围护结构体系

4 钢结构组、混合结构体系

4.1 钢结构组合钢管砼柱结构体系

该结构主要是将砼浇筑到钢管内形成钢管混凝土圆形柱和方形柱的结构体系，一般多用于在高层住宅建筑中。该结构体系具有较好的抗压、抗震、抗剪性，与一般的钢结构相比更具防火性，并且在施工时，节省模板的使用，扩大了有效的使用面积和加快了施工速度。但是由于该结构的配制方式比较困难，因此，在一定程度上增加了工程造价的费用。例如：某钢结构住宅工程，住宅高110m，共20层，钢管混凝土柱Φ350mm×6~10m作为柱，柱距为8.8m，粱采用H耐火型的钢，墙板采用加气混凝土墙板，而楼板则为压型现浇钢筋混凝土组合楼板。其经济指标：用钢89kg/m2，总工程造价为：1906元/m2。

4.2 钢结构混合混凝土核心筒结构体系

该结构主要由钢筋混凝土与组合钢结构所构成，主要是为了能够在节省工程材料的同时，使整个钢结构具有较好的防火和防腐性能。该结构主要以承受水平和竖向荷载为主，较适合在小、高、超高层住宅中应用。其优势在于该结构截面小、抗震性能强，成本低的条件下，依然能够具有高防腐和防火性能，与钢筋混凝土结构相比，施工速度更快，经济效益更高。

总而言之，由于钢结构住宅建筑具有节能环保性，因此，成为我国建筑业不断关注的目标。作为一种新型的住宅体系，钢结构住宅综合于新材料、产品，以及新技术为一体，在减少工程造价和加强建筑的使用功能同时，确保其建筑质量，并广泛应用于我国住宅建筑领域。

[1] 余娟.轻钢结构住宅及经济分析评价研究[D].河北工程大学，2010.

[2] 韩小杰.钢结构住宅体系的应用分析[J].科技情报开发与经济，2010（24）.