赵博
北大荒建设集团有限公司 黑龙江哈尔滨150090
摘要：住宅产业中应用钢结构，有利于促进住宅向现代化、标准化、产业化的目标前进。通过系统研究，对其结构体系和构件进行了详细的阐述和分析。通过对钢结构和混凝土结构的综合分析比较，来反映钢结构住宅的综合优势。
关键词：住宅建筑；钢结构；施工技术
前言：钢结构具有重量轻、强度高、延性好，工业化施工速度快，建筑内部净空大等优点，是一种绿色环保产品。自20世纪90年代以来，我国钢结构建筑的发展十分迅速，特别是钢结构住宅体系的启动，以及一些标志性高层建筑的建成，为我国钢结构建筑的发展揭开了新的一页，开辟了新的应用领域。发展住宅钢结构，有利于迅速提升住宅产业化程度，推进我国建筑用钢的技术创新和产业结构调整，对国民经济有重大推动作用。
1.钢结构住宅的优越性
钢结构与混凝土结构相比，在建筑设计、施工以及综合经济方面都具有优势，在住宅建筑中应用钢结构的优势主要体现在以下几个方面：
1.1建筑外形美观
在建筑设计中，首先体现一栋住宅整体建筑风格的是它的外观，外观通过建筑造型、材料及颜色等元素来综合表现。钢结构住宅的风格通过其最独特的特征-线条来表现，匀称的线条，或横或纵，能使得钢结构建筑富有流畅的金属质感，与传统的混凝土建筑相比能形成极大的反差，体现出强烈的现代工业的气息。而色彩绚丽的金属压型钢板能使钢结构建筑表现丰富多彩，给人一种明显区别于传统混凝土建筑的耳目一新的感觉。
1.2建筑平面分割灵活
在住宅建筑中，建筑师和居民一直希望有大跨的无竖向结构的空间，这样，可以根据需求进行灵活隔断，使室内布置呈多样化。而采用混凝土结构的住宅由于所用材料的性质，限制了空间布置的自由，开间一般为3.0mm、3.3m、3.6m、3.9m，如果过大，就会造成结构粗大笨重，不但影响室内美观，而且加大结构重量，增加土建投资，居民在二次装修时经常自行改变墙体布置，既增加了其经济负担，又造成结构危险隐患。而钢结构住宅能够合理布置功能分区，不拘泥于传统的下住宅分隔设计，结合钢结构强度高，房屋自重轻的特点，以钢骨架作为支承结构，所有结构柱和支撑可以均布置在交通辅助空间和分户位置，实现了大开间柱网布置，使建筑平面分割灵活，既为建筑师提供了设计的回旋余地，又可以使得居住者可以根据自己的喜好和用途对其拥有更大的重新分隔的自由度，形成开放式住宅。
1.3自重轻、抗震性能好
钢材的抗压、抗拉、抗剪强度相对来说比较高，钢结构构件的断面小，其自重约为混凝土结构的1/2，砖混结构的1/6-1/4，根据比较，六层轻钢结构住宅的重量，仅相当于四层砖混结构住宅的重量[1]。基础的负荷相应减少，一般采用的钢筋混凝土条形基础只需构造配筋，大大减少了基础的造价，在地质条件差的地区，其优点更加突出。而且钢材具有延性，能比较好的消耗地震带来的能量，所以抗震性能好，结构安全度高。近年来的震害，尤其是台湾大地震调查结果，更是证明了钢结构在地震中的良好表现。
2.钢结构住宅建筑技术体系
为了使钢结构住宅具有较高的工业化程度，必须走体系化的道路，所谓体系就是建立一种新的思考方法，把过去相互分离的设计、生产、建造等程序看成一个统一的整体。就是把房屋看作一种工业产品，对某类房屋，对它的设计、构配件生产和运输、现场组织和装配、内外装修、技术经济分析等各个环节综合研究，从而建立房屋生产全过程的完整体系。钢结构住宅体系，主要包括主体钢结构体系，围护结构体系以及楼板体系。
2.1主体钢结构技术体系
住宅建筑结构体系的确定，对于住宅结构需要满足的安全性、耐久性、舒适性、经济性和成套性的要求是非常重要的。目前，国内外资料显示，钢结构住宅结构体系种类繁多，但大致可分为：框架体系、框架支撑体系、框架剪力墙体系、空间错列桁架结构体系、框架核心筒体系、巨型体系。多层钢结构住宅体适宜采用钢框架体系，这种体系的主要优点在于垂直平面上不设斜撑，使建筑物可以形成较大空间，这为平面提供灵活性，其结构各部分的刚度比较均匀，构造也较简单。但是当结构高度或层高较大时，需设置各种侧向支撑，可以结合电梯井、楼梯间的布置，采用框架支撑、框架-剪力墙、空间错列桁架结构体系等新体系，以确保对结构水平位移的严格控制。结构构件主要采用热轧H型、焊接H型、焊接箱型、冷弯薄壁方钢管内灌混凝土、冷弯C型、圆钢管内灌混凝土等截面形式。
2.2楼面结构技术体系
民用住宅的楼板必须有足够的强度，刚度和整体稳定性，还要具有较好的隔音、防水和防火性能。在钢结构住宅建筑体系中楼面有如下形式：（1）现浇钢筋混凝土楼盖，其整体性好，施工周期长。（2）压型钢板-混凝土组合楼面。这是钢结构住宅中较理想的一种形式。压型钢板通过栓钉固定在钢梁上，可以作为受力构件参与工作，可省去支模板的不便，施工速度比较快。（3）混凝土叠合楼板。它是一种装配整浇楼面结构，将预制的预应力混凝土薄板与钢梁连接，上浇混凝土以组成叠合板，这种叠合楼板同样无需模板，施工方便，且省去了压型钢板，可降低楼板造价。
2.3围护结构技术体系
为了减轻结构自重，充分发挥钢结构的优势，围护墙体采用轻质材料。外围护结构主要采用墙板的型式，如太空板、蒸压加气混凝土板(简称ALC板)、水泥刨花板、夹心板等[2]。内墙采用轻混凝土板、石膏板、水泥刨花板、稻草板等，围护结构中间填玻璃棉或苯板，具有良好的隔热保温性能。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，丰富了建筑物的外形。
3.结语
综上所述，轻钢结构住宅建设对我国而言尚属摸索试点阶段，在符合我国住宅建筑市场发展趋势及民众住房消费心理的基础上，结合我国建筑钢结构技术的现状及发展预测，从建筑设计、结构分析、材料供应等多角度综合考虑，重点解决结构体系中的定性、定量问题，从而确立适合我国国情的若干种轻钢住宅结构体系，并将之进行工程试点及推广乃当务之急。可以预见，随着技术问题的逐步解决，工程经验的不断积累，这类符合可持续发展理念的绿色建筑将会在技术、经济及环保等多方面显示出其巨大的优越性，从而得以大力发展。
参考文献：
[1]刘学海.浅谈跨世纪住宅的结构设计[J].住宅科技，2018(8)：156-157.
[2]刘学利，李宜宏.钢结构住宅应用可行性分析[J].住宅科技，2020(1)，7：6–9.