浅析我国钢结构住宅标准化

【摘　要】标准化就是把这个统一的标准体系化、系列化、完整化，为钢结构住宅的设计、制作、工安装提供必要的依据。标准化是钢结构住宅设计、生产、安装的一项重要基础性工作，它使相关工作程序系统化、规范化、简单化，使钢结构设计、制作、施工安装这一产业链能够高效、准确、连续不断运行，以获得最佳的经济效益和社会效益。文章主要分析了我国目前钢结构住宅标准化存在的问题以及对策。

【关键词】钢结构；住宅；标准化

钢结构住宅强度高、自重轻、抗晨性能好；工业化程度高、施工周期短；布局灵活、净使用面积大；节能环保、综合经济效益高,近年来得到政府和相关企业的高度重视和大力提倡，一些企业和研究机构也对钢结构住宅展开了多方面的研究。但是由于没有一个统一的模数体系，使结构构件、墙体材料、连接构造都缺乏统一的尺寸配合标准，不能实现工厂化大生产、现场拼装的生产方式，使体系中各部分构件的构成、选用，以及连接构造不能够充分反映和发挥钢结构快速装配的优势，影响了钢结构住宅产业化生产优势的发挥。

1.我国目前钢结构住宅标准化存在的问题

我国目前钢结构住宅标准化存在许多的问题：第一，钢结构住宅标准化仅有纲领性文件，具体构配件的标准化规范没有颁布，缺少必要的标准化参考依据; 第二，设计师为做到住宅构配件的标准化，对住宅平面和空间形态设计都尽可能的做到简单、规整，避免不规则的细部构造，这在一定程度上导致了住宅的相似性，随着经济水平和人们审美意识的提升，难以满足住宅需求多样化的要求；第三，钢结构住宅设计中并没有采用体系化的设计方法，而是在传统工业厂房设计基础上，对具体住宅工程进行局部的构、配件的标准化，很难实现工厂化的大批量生产[1]。

2.钢结构住宅标准化对策

2.1实现标准化的作业程序

钢结构住宅标准化不单是对某一方面的标准化，而是全过程的标准化。第一，规范标准化、体系化，尽快结束我国以建造工业钢结构厂房的思想来建造钢结构住宅，制定出适合钢结构住宅产业化的规范体系;第二，设计标准化，参考民用住宅的规范，结合钢结构及钢材的特点，综合考虑，使构配件、住宅部品设计模数标准化，便于工厂加工制作和现场安装;第三，生产标准化，对钢材进行标准化成批量加工制作，实现构配件的工厂化、机械化生产，减少现场的切割量和焊接量，最大限度的保证构件质量，提高生产效率和经济效益;第四，安装标准化，标准化的安装，提高现场施工效率，缩短施工周期;第五，装修标准化，标准化的设计、生产、安装为标准化的装修提供了很好的前提，装修标准化、一体化对避免二次装修造成的材料浪费，保护钢结构住宅的主体结构都有很大的意义。

2.2构件的标准化

钢结构住宅构配件主要包括梁、柱、墙、板。除预制板外其余都是现浇，尺寸设计灵活，不存在标准化的问题。钢结构住宅构配件截面尺寸、长度应与结构模数保持统一协调，同时满足工厂化加工制作、现场安装的方便。第一，钢柱的标准化。工字钢的截面翼缘尺寸很不规则，很难与钢结构住宅的结构模数统一协调，建议钢结构住宅的钢柱最好采用H型钢。传统住宅的水平模数一般是以 1M=300mm为基本模数，竖向模数以 1M=100mm为基本模数。考虑到与传统住宅的接轨，同时参考国内市场上钢材的截面尺寸及钢结构住宅的设计规范要求，钢柱的截面尺寸即钢柱的截面宽度和高度以 1M=50mm为基本模数，取基本模数的扩展模数l00mm、150mm、200mm、250mm、300mm、350mm等为钢柱在截面高度和宽度上的系列模数，保证钢柱在标准化的基础上，形成一个完整的设计参考系列。对于焊接的工字型、箱型、格构式钢柱等因钢板可灵活取用，缀板、缀条的设置灵活，其标准化可参照H型钢柱的作法，以基本模数IM二50mm为基准，以基准模数的扩展模数为截面的高度，宽度的系列模数，这样达到钢柱的模数化、标准化与钢结构住宅结构模数的统一。第二，钢梁的标准化。钢结构住宅的钢梁是受弯构件，主要承担弯矩和剪力，有时还承担扭矩。钢梁最好用H型、T型钢。实际住宅中钢梁和钢柱是钢接在一起，钢柱的宽度一般大于钢梁的宽度，在节点处钢柱把钢梁截面包括在内，所以钢梁的标准化设计主要是考虑钢梁、钢柱之间的模数协调。钢梁的截面以1M二50mm为基本模数，取其扩展模数100mm、150mm、 200mm、250mm、300mm、350mm等为钢梁在截面高度和宽度上的系列模数。焊接的工字型、箱型、格构式钢梁等因钢板取用灵活，可参照H型、T型钢梁的作法，以 IM=50mm为基本模数，以基准模数的扩展模数为截面的高度，宽度尺寸的系列模数。第三，墙体的标准化。综合考虑材料的模数，在墙体的水平方向上取6M作为基本模数，墙体的水平长度都取6M的倍数，同时取3M作为水平方向的分模数以满足与传统建筑模数接轨的需要。墙体的厚度从50mm~300mm不等，可以根据墙体所处的位置和功能的需要灵活取用。钢结构住宅的层高从2800mm~3300mm不等，立面的设计模数保持IM二l00mm的基本模数不变，给住宅的立面的多样化，需求层次的多元化留下了选择空间[2]。

2.3标准化钢结构住宅单元的设计

钢结构住宅和混凝土住宅一样要满足人们生活需要，因此要具有卧室、客厅、厨房、卫生间、阳台等，单元住宅面积的大小直接影响到卧室、客厅、厨房、卫生间、阳台的尺寸大小，因此住宅面积对住宅的标准化小单元的制定具有决定作用。根据我国钢结构住宅面积的未来趋势，建立以下四个钢结构住宅的标准化小单元模块。钢结构住宅面积为30m2～60m2的标准化小单元模块；钢结构住宅面积60m2～90m2的标准化小单元模块；钢结构住宅面积为90m2～120m2的标准化小单元模块；钢结构住宅面积为120m2以上的标准化小单元模块。实际工程应用中，要求所有住宅构配件都做到通用互换是不可能的，这就要求建立以市场供给为基础的通用体系，对每种结构体系制定一套构配件目录，同时这个目录与其它结构体系的目录协调，在同一结构体系下实现目录内的构配件通用性，不同目录之间相对尺寸协调。通过不同的组合形式把标准化的小单元组合成多样化的住宅。要求把构配件生产与施工分割开来，以建筑标准化的构配件为中心组织专业化、社会化的大生产，形成各自独立但又相互协作的生产施工部门。各部门遵循全国统一制定的钢结构住宅标准化模数尺寸、公差及质量标准，所以生产的构配件可互相装配，并组合成形式多样的钢结构住宅，满足住宅市场的多样化需求[3]。

钢结构住宅标准化体现了钢结构住宅的发展趋势。我们应从操作程序、构配件的标准化、标准化钢结构住宅单元的设计几方面来促进钢结构住宅标准化的发展。

【参考文献】

［１］王珑,陈良.钢结构住宅结构体系概述[J].青岛理工大学学报,2007,1．

［２］蔡立军,崔建华.钢结构建筑设计亟待规范化、标准化[J].天津冶金,2004,1．

［３］潘志宏,李爱群.住宅建筑工业化与新型住宅结构体系[J].施工技术,2008,2．