摘要：钢结构住宅作为一种环保型绿色住宅建筑体系，它在国内外的快速发展符合住宅产业化的发展趋势。随着多高层结构住宅建筑技术的不断发展，钢结构住宅建筑必将获得更大的发展空间。
关键词：多高层；钢结构；建筑技术；钢结构住宅
一、承重钢结构体系
1、体系的分类
（1）钢框架结构体系：其特点是受力明确，平面布置灵活，为建筑提供较大的室内空间，且结构各部分刚度比较均匀，具有较大的延性，自振周期较长，因而对地震作用不敏感，抗震性能好，结构简单，构件易于标准化、定型化，施工速度快.但框架结构属典型的柔性结构体系，其侧向刚度差，易引起非结构构件的破坏。
（2）钢框架―支撑结构体系：为了提高钢框架的侧向刚度，有效地抵抗水平荷载，减少层间位移，通常在墙体平面内布置由角钢或槽钢构成的垂直支撑体系，当房屋较高时，较纯框架经济。支撑设置的位置要合适，为了与建筑设计相协调，一般布置在窗台下至下层窗顶之间，既隐蔽又能满足支撑体系的需求。考虑到门窗的布置，可采用W形、X形、K形、人字形和门式等形式。支撑与框架铰接，按拉杆或压杆设计。设计时可根据建筑物高度及水平力作用情况调整支撑的数量、形式和刚度。为了有效地提高钢框架的侧向刚度，支撑应沿建筑物同一平面四周环向封闭布置，以形成一个封闭的加强箍。偏心支撑在地震作用下具有较好的延性和耗能性能，可在强震区采用。
（3）新型抗侧力体系：包括钢框架―抗剪桁架结构体系，结合电梯井、管道井或楼梯间墙体的布置而形成的钢框架―混凝土核芯筒结构体系和钢框架―抗剪钢板剪力墙结构体系等。使钢框架主要承担竖向荷载，而钢框架与抗剪桁架、剪力墙协同工作承担水平荷载，以确保结构水平位移控制在规范允许值内。抗侧力构件可为抗剪桁架、混凝土核芯筒或抗剪钢板剪力墙。设计时可根据建筑物高度及水平力作用情况采用不同的抗侧力体系。
（4）交错桁架结构体系：由房屋外侧的柱子和跨度等于房屋宽度的桁架组成，桁架高度等于层高，在相邻柱上为上下层交错布置，楼板一端搁置在桁架的上弦，另一端搁置在相邻桁架的下弦。由于两开间布置一榀桁架，且中间无柱子，所以非常适合要求各单元灵活布置的住宅、旅馆建筑。同时，因为桁架隔层布置，减小了桁架弦杆引起的局部弯矩，使柱在框架平面内的弯矩很小，主要受轴力，有利于减小柱的断面尺寸，框架的横向刚度大，侧向位移小。
2、适用范围
（1）3层及以下的低层住宅：①轻型钢框架结构体系；②冷弯薄壁型钢密排柱（轻钢龙骨，C形或Z形檩条）结构体系。
（2）4~6层多层住宅：①钢框架结构体系；②钢框架―支撑结构体系；③钢框架―混凝土剪力墙结构体系。
（3）7~12层中高层住宅：①钢框架―支撑结构体系；②钢框架―混凝土核芯筒结构体系。
（4）13~30层高层住宅：①钢框架―支撑结构体系（宜采用偏心耗能支撑）；②钢框架―抗剪桁架结构体系；③钢框架―混凝土核芯筒结构体系；④钢框架―带竖缝预制混凝土剪力墙结构体系（含其他各种延性剪力墙板）；⑤钢框架―抗剪钢板剪力墙结构体系；⑥错列桁架结构体系。
二、楼面结构体系
目前主要采用的楼板形式如下。
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（1）压型钢板―现浇混凝土组合楼板。压型钢板通过栓钉固定在钢梁上，可作为永久性模板并参与共同工作，省去了支模的不便。整体分析时要考虑组合楼板的各向异性对框架梁的影响：①根据楼板设置情况确定是连续板或简支板、传力路径是单向还是双向；②组合钢梁是按强边还是弱边组合造成的刚度差异；此外，要合理布置组合楼板，尽量形成双向承重结构体系，避免因集中单向布置楼板而形成横向或纵向承重结构体系。为了大大降低组合楼板的自重，现浇混凝土板应采用轻骨料混凝土。
（2）预制预应力混凝土叠合楼板。即钢梁与预制预应力混凝土薄板连接，上浇混凝土薄板以组成叠合楼板。由于这种楼板不仅具有现浇组合楼盖的整体性，还可以省去压型钢板，也无需支模，施工方便，可降低楼板造价，应为首选。
三、维护结构体系
内外墙的造价约占钢结构住宅总造价的30%，对钢结构住宅的造价影响很大，而且为减轻结构自重，满足建筑节能要求，其围护墙体要满足自重轻、强度高、保温隔热性好、安装可靠、经久耐用、经济合理的要求，故应采用轻质材料。如外墙可采用蒸压轻质加气混凝土墙板（ALC板）、SRC复合保温墙板、钢丝网复合保温板、植物纤维强化空心墙板、玻璃纤维加强水泥墙板等工厂预制的标准化轻质墙板和玻璃幕墙等。内墙可采用轻钢龙骨石膏板、加气混凝土轻质墙板、ALC轻质砌块、轻质改性石膏砌块、夹层复合板、稻草板等。ALC板自重轻，抗震性好，安装方便，施工速度快，具有良好的保温隔热性、防水性和防火性，非常适合与钢结构配套使用，使用250mm以上厚度的ALC板作为外墙，可达到节能50%的要求，是理想的节能型墙体材料。钢丝网复合保温板或夹层复合板具有质轻、墙薄、高效施工等特点和较好的抗震、隔音等性能，可分别用于各种结构的外墙或框架结构的非承重墙。稻草板除了具有质轻、墙薄、高效施工等特点外，还具有抗震、透气性和人居亲和性好等特点，适用于多层建筑非承重的内隔墙。屋盖系统尽量采用有檩体系，屋面材料可与楼面相同，也可采用彩色压型钢板防水屋盖，该屋盖系统既具备了良好的防水防腐效果，又起到了屋面的隔热保温作用，丰富了建筑物的外部造型。如洁面彩色涂层压型钢板屋面系统，具有如下特点：①屋面无明钉，防水性能极佳，可做成大小头，适应屋面的复杂变化，且可自由伸缩；②板肋较低，采用卷边方式固定；③惯性矩小，易做成三维曲面板，屈服强度为300MPa；④造价适中；⑤适用板材：钢板、铝板、铜板、钛锌板等，其中尤以钢板的造价最经济。彩涂板本身具有良好的防水性，不会漏水，产生漏水的主因是压型钢板、夹芯板板缝处理不好。为了防止屋面漏、积水，设计时应注意以下几点：（1）压型钢板板型设计时应考虑板缝防水构造，对板型先天不足造成的漏水隐患要采取防水措施；（2）屋面坡度一般不宜小于1/20，当屋面坡度为1/20时，应选用高波压型钢板，如果采用低波压型钢板，必须采取有效的防水措施；（3）宜采用长尺压型钢板，以减少板长方向的搭接，在板搭接处或咬合处应设防水胶条；（4）不宜在屋面开洞，如无法避免，应尽量使洞口靠近屋脊部位并在洞口周边采取措施防止雨水渗漏。
结语
钢结构住宅具有具有诸多优点，比如节约能源、施工迅速、抗震性能好等等，符合环保及适应产业化生产等优势，民用住宅建筑的钢结构体系是一种绿色环保的新型结构体系。大力推广多高层钢结构住宅有着很明显的社会效益和经济效益，本文结合实际，探讨了多高层钢结构建筑技术。
参考文献：
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[2]徐伟良，何余良.多高层钢结构住宅的建筑技术与工程应用[J].建筑技术.2009，03：208-210.
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[4]徐伟良，何余良.多高层钢结构住宅的建筑技术与工程应用[J].建筑技术.2009，07：582-585.
论文作者:薛昭峰
论文发表刊物:《基层建设》2019年第13期
论文发表时间:2019/7/23
标签：体系论文; 结构论文; 桁架论文; 框架论文; 楼板论文; 钢结构论文; 型钢论文; 《基层建设》2019年第13期论文;