有关钢结构在民用建筑设计中作用探究

摘要：随着住宅业成为我国经济发展新的增长点，住宅产业化发展将是住宅业发展的必由之路。详细地阐述钢结构住宅的优点，探讨钢结构的加工、安装等主要施工工艺和钢结构的保护，以及钢结构住宅发展趋势。

关键词：钢结构；住宅；建设；施工工艺

中图分类号：TU892 文献标识码：A文章编号：1007-9599 (2011) 13-0000-01

The Application of Steel Structure in Housing Building Design

He Zhipeng

(China Coal International Engineering Group Shenyang Design&Research Institute,Shenyang110015,China)

Abstract:With housing industry became the increasing point of economical development in China,housing indutrialization has been the invital way of housing development.The paper,in detail,explains the advantages of steel structure.

Keywords:Steel structure;Housing;Building;Building technology

钢结构住宅建筑是住宅建筑的一个分支，是以钢结构为骨架，配合多种复合材料的轻型墙体拼装而成，所用材料为工厂标准化、系列化、批量化生产，改变了传统住宅的钢筋混凝土建筑砖、瓦、砂、石现场作业，是住宅产业现代化的一个标志。与砖石结构、钢筋混凝土结构、木结构相同，是住宅建筑的重要组成部分。其主要承重骨架是由钢结构或钢管圆管或矩形管混凝土构件组成。它具有钢结构一系列特性，同时又具备一般住宅建筑的共性。

一、钢结构住宅的优点

钢结构是以钢材为材料做成受力构件的结构。钢结构住宅以其轻质高强、抗震性能好、建造速度快、工期短、施工污染环境少和综合经济效益好等优势而受到各方的重视。

（一）布置便利。利用钢材强度高的特点，设计可采用大开间布置，使建筑平面能够合理分隔，灵活方便地创造开放式住宅。而传统结构（砖混结构、混凝土结构）由于材料性质限制了空间布置的自由，以往开间一般常在3.2m、3.4m、3.6m。如果过大，就会造成板厚、梁高、柱大，出现“肥梁胖柱”的现象。这不但影响美观而且自重增大，增加造价。（二）抗震性能好。相同建筑面积的建筑楼层，采用钢结构时，结构自重较小。当跨度和荷载相同时，钢屋架的重量只有钢筋混凝土屋架的1/4~1/3。由于自重较轻，和混凝土结构相比，钢结构地震作用反应可减少30%~40%，显然，在地震区，特别是软弱地基的地区，钢结构住宅可以取得很大的经济效益。（三）工期短。现浇砼需要连续施工，在我国北方地区受到施工季节的影响。钢结构的大部分构件在工厂生产，运往现场通过焊接或螺栓进行整体组装，可全天候作业。施工现场作业量小，减少了施工临时用地，与传统建筑材料相比，对周围环境污染小，提高了施工的机械化水平。由于钢结构本身可作为劲性结构承担结构荷载和施工荷载，施工时可以节省支模、拆模的材料，由此降低成本，大大加快施工速度。资金价值在施工中充分体现，减少资金成本，对开发商的销售和资金回笼极为有利。（四）造价低。由于自重轻、基础费用低、总体用料减少、直接成本降低、建设工期短、间接费又可减少，所以综合造价低。

二、施工工艺

（一）钢构件的加工。钢构件一般在加工车间加工，主要工艺是除锈、焊接。梁及连接板的加工主要由下料、钻孔和焊接组成。（二）钢结构安装。柱体在实际施工过程中按照材料采购、加工、运输、吊装、连接和加固等工艺完成。所有钢结构制品，在刷防锈油漆前，必须将构件表面的毛刺、铁锈、油污及附着物清除干净。手工除锈达到St2，机械除锈达到Sa2。吊装顺序采用由中心向四周扩展的原则，以保证安装过程中框架的对称性和稳定性。立柱安装采用吊装，连接采用临时连接板和临时螺栓进行，形成稳定的单元框架后调整焊接及UT检测。

钢梁的安装分主梁、次梁（外挑梁）的安装；主梁在立柱形成单元后采用捆绑串吊施工，次梁和剪力墙框架梁根据空间和接点的实际情况，一般采用单根吊装。安装高强螺栓是目前建筑钢结构最先进的连接方法之一。紧固办法采用专用棘轮扳手和扭矩扳手经初拧和终拧完成。栓钉焊接是钢结构住宅施工中不可缺少的一个环节，常见的栓钉焊接分为直接焊接在钢梁上和穿过压型钢板后焊接在钢梁上两种方式。

三、钢结构的防护

钢材是不燃材料，钢结构属非燃烧体，其耐热（低于150℃）性能高于钢筋混凝土结构，但耐火性能差，无防护措施的钢结构耐火极限只有0.25h左右。对于钢结构的防火，由于住宅对防火的要求很高，必须有可靠的防火措施。一般可用满足消防要求的防火隔热涂料喷涂、外包石膏板或外包加气混凝土等方法，也可用混凝土外包主钢结构，形成劲性钢筋混凝土结构。对于钢结构的防腐，有条件时，可采用特殊耐候钢；一般来说，可采用主钢结构涂两道富锌底漆加一道中间漆和两遍面漆，漆膜总厚度不小于1.25mm。

四、钢结构住宅发展中存在问题

（一）钢结构住宅的发展受中国国情的制约。从我国的国情出发。我国毕竟是一个人口众多、土地资源相当匮乏的国家，解决广大人民群众的住房问题，还是以占有土地相对较少，能满足更多人的居住需要为主。现在有一些企业着力于小别墅的发展，势必前途不大。（二）钢结构发展的普及发展受政策制约。中央一再强调、要大家都要享受到改革和经济发展带来的利益，而不是只给个别人带来特殊的利益。作为国家宏观调控，不可以过分地去发展，否则也是一重畸形地扩大贫富差别的做法，钢结构住宅的发展不应作这方面的引导。

五、结语

钢结构住宅具备其他结构无法比拟的优点，钢结构住宅已给住宅建筑产业带来了一场深层次的革命，从设计、施工到一系列新材料的使用都出现了革命性的变化，因而它代表了未来的住宅发展方向。钢结构虽然有很多的优点，但在应用时也要考虑到它的一些缺点，比如防火性差、易被腐蚀，应采取相应有效的措施以克服这些不足之处。在全面建设小康社会的今天，住宅产业是一个符合时代的要求，发展前途是很光明的，具有很大生命力的，市场前途很广阔的产业。无论从国际建筑业的发展经验、走过的道路以及目前的状况都可以看出这一点。

随着我国经济的高速发展和现代化进程的推进，通过分析钢结构住宅的优点分析，相信钢结构住宅在未来必定有美好前景。

参考文献：

[1]国家标准.钢结构设计规范.[GB50017-2003]．

[2]国家标准.钢结构工程施工质量验收规范.[GB50205-2001].