钢结构住宅体系在我国的发展现状及存在问题

韩赛

摘 要：住宅产业正在成为国民经济新的增长点，也是促进国民经济增长的重要支柱产业。通过住宅产业来扩大内需、激励经济增长，在我国具有战略意义。但我国住宅功能、质量还存在一定问题。本文通过分析我国住宅产业的发展历程，认识到了我国现阶段住宅的发展趋势。对我国住宅现代化的发展方向做出一些浅显的探讨。

关键词：钢结构住宅；发展现状；存在问题；讨论

1 前言

钢结构住宅的合理性更多的是从综合经济效益出发，从节约能源、循环使用钢材、保护环境、促进经济持续发展的角度考虑。

2 钢结构住宅体系内容概述

2.1 钢结构住宅框架体系

框架体系的主要受力构件是框架梁、框架柱，它们共同作用抵抗竖向荷载和水平荷载。梁柱的抗侧力有限，所建住宅层数都在10层以下。框架梁种类有圆钢管或方钢管柱：I型钢梁、H型钢梁、箱型梁等。框架柱的种类有：H型钢柱、空心、方钢管混凝土柱等。楼板一般采用压型钢板、现浇混凝土组合楼板，外墙体采用砌块砌筑，内隔墙采用轻质隔板。

2.2 剪力墙结构体系

钢框架一剪力墙结构体系以框架为基础，沿其柱网的两个主轴方向布置一定数量的剪力墙。以增强住宅的侧向刚度[1]，防止侧向位移过大，常见的是把楼电梯间填充墙做成这种结构体系既具有钢框架结构的平面布置灵活、增大使用面积的优点，又有具有较大的刚度，在多高层建筑中具有很大优势。常用的剪力墙体系有：现浇钢筋混凝土剪力墙、钢板剪力墙、内藏钢板支撑剪力墙和预制剪力墙等。

2.3 核心筒结构体系

钢框架一核心筒结构体系是以钢框架体系为基础，在靠近中心的部位布置现浇的混凝土墙体封闭围成的核心筒。该体系中钢框架梁、柱的截面较小，增加了住宅的室内空间。此外这种结构体系将钢材的强度高、质量轻、构配件可工厂生产、现场装配速度快和混凝土的抗压强度高、防火性能好、抗侧刚度大等优点结合起来，常用于高层超高层住宅中。

2.4 支撑结构体体系

钢框架一支撑结构体系在刚结构住宅中应用较多，即在框架体系中部分框架柱之间用型钢设置横向支撑，形成支撑框架，构成双重抗侧力结构体系。支撑体系的形式有很多，有十字交叉、人字型等中心支撑，各种偏心支撑等。支撑一般布置在分户墙、外墙、卫生间和楼梯间墙上，可以根据需要在一跨或者多跨上布置。

2.5 较差桁架结构体系

交错析架结构体系中析架的杆件全部受轴力作用，杆件的材料能得到充分利用，但该体系的腹杆多，不利于住宅的设计与布置。该体系的由柱子、钢析架和楼面板组成，在学校布置上具有一定优越性，柱子沿房屋周边布置，中间无柱，且析架在相邻柱子上下层交错布置，析架高度等于层高，楼板一端搁置在析架的上弦，另一端搁置在相邻析架的下弦。由于两开间布置一福析架，且中间无柱子，所以非常适合住宅、旅馆建筑各单元的灵活布置要求，这种结构体系主要用于15-20层的住宅。

2.6 轻钢龙骨结构体系

轻钢龙骨结构体系大致可分为两类：一类是由冷弯薄壁型钢组成的龙骨体系，它的梁柱一般由双C或四C槽钢组成，自重约为普通钢结构的1/2}1/3，另一类由热轧型钢组成的龙骨结构体系，由间距在1.2m～2.0m的轧制矩形钢管或H型钢柱与和钢柱铰接的H型钢梁组成。

2.7 围护结构体系

为了减轻结构自重，充分发挥钢结构的优势，围护墙体宜采用轻质复合材料。外围护结构主要采用的墙板有蒸压加气混凝土板（ALC板）[2]、太空板、水泥刨花板、夹芯板等。内墙采用轻混凝土板、石膏板、水泥刨花板、稻草板等。屋盖系统应采用有檩体系，屋面材料可与楼面相同，也可采用彩色压型钢板防水屋面系统，该系统具备了很好的防水效果，又起到了屋面的隔热保温作用。

3 钢结构住宅体系在我国的发展现状及问题解析

我国钢结构住宅体系还刚刚开始应用，与工业发达国家相比，我国钢结构行业在人均钢材占有量、钢材品种、质量、科研、开发、设计制作和施工安装等方面都还存在着较大差距，有待于不断改进和提高，特别是距离住宅的商品化、产业化要求还有很大的差距。制约我国钢结构住宅推广应用和发展的主要问题有：

3.1 建筑材料

建筑材料我国钢产量不断提高，建筑钢材在数量、品种上都有了较大的发展。各种热轧H型钢、冷弯薄壁型钢等新的规格和品种层出不穷。目前，我国热轧H型钢最大截面达到700mm，年生产能力可达140万t，冷弯型钢年生产能力约为120万t。但是对于某些钢材，尤其是板材，虽然产量增加，但价格仍不断上涨，反映出目前国内建材市场钢结构住宅用钢相对短缺的现象。另一方面，从现有钢结构住宅用钢特点及选用标准来看，目前我国钢材材质、材性及相关选用标准比较齐全，而且逐渐与国际标准一致化；但某些应用标准相对缺项、滞后。譬如，与发达国家相比，国内冷弯型钢结构在板材厚度范围和强度范围方面，其发展已经受到基础理论及技术方面的瓶颈制约。

3.2 结构体系

对于各種钢结构住宅结构体系，目前还没有明确规定其适用范围，因此在住宅结构选型时应从结构的受力性能出发，以降低用钢量为目标，从而得到定性的结论。在结构设计方面，一个经过优化设计的钢结构能够使其结构体系最大限度地发挥优势，也能节约很多的钢材，从而使工程造价降低。多高层钢结构住宅的优化设计是十分复杂的，但也是十分必要的。虽然在这方面已经进行了不少的研究工作，但是还没有能够在实际的工程中广泛推广应用。钢结构住宅体系的选型和结构优化任重而道远。

3.3 围护体系

钢结构住宅结构体系是一个综合复杂的技术体系，其中重点之一就是对围护材料、技术及相关配套产品的研发应用，以实现钢结构住宅的高性价比。目前，国内只是简单套用国外的建造模式，综合造价普遍偏高，市场无法接受，所以我们有必要在劳动力资源丰富、人工费用低廉的国情下开发自己的钢结构住宅体系。比如，莱钢自主研发的H型钢结构住宅建筑体系广泛采用目前已经开发成熟的新材料、新技术，使其性能在钢结构住宅体系中得到很好的体现[3]。总的来说，我国墙体材料在品种推出和性能改进方面已有显著发展，但是与国际工业化水平相比仍存在着不足。

3.4 经济现状

造价过高仍是阻碍钢结构住宅发展的关键因素。特别是与传统的结构形式相比，钢结构价位明显较高。住宅钢结构体系造价要比砖混和钢筋混凝土结构造价高5%～10%。但在利息、人工费、使用面积等方面钢结构有着更明显的经济优势，具有较好的综合经济效益。发展钢结构，地方政府应在政策等方面给予支持和倾斜，以降低工程成本，使其更具市场竞争力。今后，我国在钢结构住宅建筑结构体系和结构优化方面应加大研究力度，使其经济效益更明显，优势更突出；加大钢结构住宅建筑的宣传力度，推广其应用，促进我国钢结构住宅建筑的发展。

4 结语

大力发展钢结构住宅，实现住宅产业化是从根本上解决、改变现有住宅生产经营方式的一条最佳途径。当然，说钢结构住宅有着广阔的市场，并不意味着它可以自然地发展起来，要推动它的健康发展，无论是政府有关部门、协会、设计、科研、企业等都需要做大量组织、协调、研究、培训以及有关政策以及宣传工作。

参考文献：

[1] 邹晶，李元齐.钢结构住宅体系在我国的发展现状及存在问题[J].钢结构，2007（6）：10～16.

[2] 詹瑜.钢结构住宅发展现状及效益分析[D].华南理工大学，2012.

[3] 于春刚.住宅产业化—钢结构住宅围护体系及发展策略研究[D].同济大学，2006.