改革開放以來，高層建筑越來越多聳立在華夏大地上超高層和大跨度建筑構(gòu)造普遍使用鋼材，低合金特種鋼材己為國(guó)內(nèi)建筑業(yè)普遍接受國(guó)外發(fā)達(dá)國(guó)家早在20世紀(jì)60年代就出現(xiàn)了鋼結(jié)構(gòu)高層住宅。這些住宅結(jié)構(gòu)合理，空間分割靈活，便于工廠化生產(chǎn)制作，建造周期短，翻改便利，施工時(shí)使用場(chǎng)地小，對(duì)周圍環(huán)境污染少，建設(shè)成本較低而我國(guó)鋼結(jié)構(gòu)高層住宅的建設(shè)，一直受傳統(tǒng)磚混結(jié)構(gòu)及鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)經(jīng)濟(jì)耐用思路的排斥，也受到鋼材價(jià)格相對(duì)昂貴，配套新型輕體保溫隔熱、高強(qiáng)墻體材料還達(dá)不到國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)等原因影響，加之建筑施工隊(duì)伍科技水平低素質(zhì)差，專業(yè)工程配套不全，不能適應(yīng)鋼結(jié)構(gòu)施工，使推廣新型高層鋼結(jié)構(gòu)住宅存在諸多障礙1高層輕鋼結(jié)構(gòu)住宅的結(jié)構(gòu)體系與設(shè)計(jì)過去，住宅體系一直沿用“秦磚漢瓦”的舊模式為突破傳統(tǒng)，業(yè)內(nèi)人士進(jìn)行了廣泛的探索，如大板樓、格子樓、單元整體吊裝以及混凝土框架等，但這些模式仍比較陳舊，施工環(huán)境難以保證。鋼結(jié)構(gòu)住宅是以工廠化生產(chǎn)的鋼梁鋼柱為骨架，配以新型輕體的保溫隔熱、高強(qiáng)墻體材料作為圍護(hù)結(jié)構(gòu)，克服了許多傳統(tǒng)模式的缺點(diǎn)1.1結(jié)構(gòu)方案1.2樓蓋體系為強(qiáng)結(jié)構(gòu)抗側(cè)剛度，高層輕鋼住宅的樓蓋必須有足夠的承載力、剛度和整體丨生目前常采用鋼筋混凝土組合樓板做法是：鋼梁上鋪鍍鋁壓型鋼板，上層澆筑100mm~ 150mm厚的混凝土，壓型板與鋼梁間用栓釘連結(jié)此外還可采用預(yù)應(yīng)力薄板加混凝土現(xiàn)澆層、普通鋼筋混凝土輕鋼密肋梁加現(xiàn)澆鋼筋混凝土復(fù)合樓板等，但應(yīng)保證樓板和鋼梁之間的可靠連結(jié)如考慮鋼梁和混凝土樓板的組合作用，可顯著提高梁的承載力和整體穩(wěn)定性，并有效降低梁的高度主梁和次梁的連接一般采用簡(jiǎn)支等高連接，有時(shí)也采用不等高連接，如采用組合樓板時(shí)，為了便于鋪設(shè)壓型鋼板，主次梁頂面應(yīng)相差壓型鋼板厚度的高度（見），同時(shí)還可以大建筑凈層高。

　　實(shí)踐證明，鋼筋混凝土組合樓板的形式能滿足樓蓋在結(jié)構(gòu)構(gòu)造方面的基本要求，但是在屋頂上人（如放置衛(wèi)星天線）屋頂隔熱保溫方面的技術(shù)措施還有等進(jìn)一步提高。若采用坡頂屋蓋，不但美化高層建筑的立面，加了使用面積的空間，還會(huì)帶來屋頂隔熱防雨水滲漏方面的改進(jìn)，但坡頂高層輕型鋼結(jié)構(gòu)住宅如何設(shè)計(jì)樓蓋，強(qiáng)整體結(jié)構(gòu)的抗側(cè)剛度還有待探索1. 3支持體系為了加強(qiáng)高層輕型鋼結(jié)構(gòu)住宅的側(cè)向剛度，抵抗水平荷載和地震作用，通常用普通型鋼或薄壁方鋼在墻體平面內(nèi)布置垂直支撐體系根據(jù)要求可沿縱、橫向單向布置或雙向布置，支撐與框架鉸接，按拉桿或壓桿設(shè)計(jì)。考慮到門窗的布置，可采用X型、單斜桿型、人字型、倒人字型、W型、倒W型、門式等形式在不影響建筑功能的前提下，平面上支撐應(yīng)均勻布置，對(duì)后五種支撐應(yīng)驗(yàn)算梁上支撐軸力引起的附加彎矩，還可采用偏心支撐（見）偏心支撐的優(yōu)點(diǎn)是在較小或中等的水平荷載作用下有足夠的剛度，而在嚴(yán)重超載（如大地震）時(shí)具有良好的延性，是一種較好的抗剪支撐。

　　1.4圍護(hù)結(jié)構(gòu)為了減輕高層房屋鋼結(jié)構(gòu)的自重，圍護(hù)結(jié)構(gòu)多采用輕質(zhì)填充材料，如空心砌塊、加氣混凝土塊等，有時(shí)可采用壓型鋼板加輕質(zhì)保溫層組成的復(fù)合墻體，也有很多房屋外墻采用既輕質(zhì)又美觀的玻璃幕墻結(jié)構(gòu)。內(nèi)墻可采用空心砌塊、加氣混凝土等輕質(zhì)填充墻或輕鋼龍骨石膏板，目前也有采用鋁合金框玻璃隔斷的。

　　實(shí)踐中較為理想的圍護(hù)結(jié)構(gòu)用材如“伊通”（YTONG）加氣混凝土等。該材料是以石英砂為骨料，加上水泥和石灰為膠合劑，石膏為硬化劑，再以鋁粉為發(fā)泡劑，形成輕質(zhì)混凝土（AUTOCLAVEDLINGTWEIGHTCONCETE，簡(jiǎn)稱ALC），這種材料比重較小，在抗壓強(qiáng)度、塊體容重、含水率收縮抗凍、抗?jié)B隔聲和耐火方面都達(dá)到并超過國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)使其產(chǎn)品性能表現(xiàn)出優(yōu)良的隔熱性、簡(jiǎn)易合理的使用性、廣泛的運(yùn)用性和厲性。這種caA說才料沼^型鋼f相結(jié)合是解決圍護(hù)結(jié)構(gòu)的較好途徑啦一扁加對(duì)輕型鋼結(jié)構(gòu)房屋來說，其屋面大多采用卷材防水，采用輕質(zhì)保溫材料，如QN板、聚乙烯混凝土塊等，使屋面防水隔熱質(zhì)量有保證。

　　1.5基礎(chǔ)形式高層輕鋼結(jié)構(gòu)房屋基礎(chǔ)常用柱下獨(dú)立基礎(chǔ)、條形基礎(chǔ)、十字型基礎(chǔ)，有時(shí)也可采用片筏型基礎(chǔ)采用柱下獨(dú)立基礎(chǔ)時(shí)，應(yīng)注意各基礎(chǔ)相對(duì)不均勻沉降對(duì)上部結(jié)構(gòu)的影響。基礎(chǔ)梁常用現(xiàn)澆或預(yù)制鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，有時(shí)根據(jù)要求也可采用鋼基礎(chǔ)梁，但通常將埋置在地面下的柱腳和鋼梁外包混凝土，以解決防腐問題1.6節(jié)點(diǎn)構(gòu)造高層房屋鋼結(jié)構(gòu)柱多采用焊接工形或箱形截面。由于工型截面腹板比較薄，故在此弱軸方向與梁的連接多采用鉸接，而強(qiáng)軸方向采用剛接形式采用剛性連接時(shí)其受力特性較復(fù)雜，往往通過試驗(yàn)來取得較準(zhǔn)確的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)。同時(shí)高層房屋鋼結(jié)構(gòu)的構(gòu)件相對(duì)較薄，應(yīng)盡量避免工地現(xiàn)場(chǎng)焊縫連接為了加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的整體剛度，有時(shí)將次梁做成連續(xù)梁的形式1.7防火和防腐措施我國(guó)的鋼結(jié)構(gòu)防水主要采用防水涂料、發(fā)泡防火漆和外掛防火板等方法。對(duì)于外露的鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件，如樓梯等部位多用涂料或防火油漆，采用10mm~40mm厚的涂料，耐火極限可達(dá)1.5h~ 3h，而發(fā)泡漆的隱耐火時(shí)間一般為0.5h對(duì)于隱藏的構(gòu)件，珍珠巖和蛭石防火噴涂或防火板是經(jīng)濟(jì)有效的方法，3Qnm~ 40mm厚的珍珠巖和蛭石防火噴涂可實(shí)現(xiàn)1.5h的耐火極限，并兼有一定的防腐能力。暴露鋼構(gòu)件一般采用耐腐蝕涂料或由底漆和面漆組成的防火油漆防腐。

　　2輕鋼住宅的設(shè)計(jì)實(shí)例通過考察，并對(duì)收集的國(guó)內(nèi)外有關(guān)資料進(jìn)行綜合分析比較，從目前的情況看，鋼結(jié)構(gòu)住宅定位在十一層左右的小高層比較合理，理由主要有以下幾方面：（1）經(jīng)過分析，小高層住宅能充分發(fā)揮鋼結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高的材料持性，鋼材的力學(xué)性能完全得到利用；（2）與高層相比，小高層提高了土地的利用系數(shù)，綜合經(jīng)濟(jì)效益好；（3）小高層在消防等輔助設(shè)施上的投資將大大降低，綜合投資比較適中，有較強(qiáng)的生命力。

　　21工程概況本研究方案中的小高層輕鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)為住宅長(zhǎng)42m，寬12m，共12層，樓梯開間為2 7m，其余開間均為3.6m；所有層高為3m總建筑面積5990m2，采用躍層式布置，設(shè)室內(nèi)樓梯一部，在住宅兩端各設(shè)樓梯和電梯一音R為節(jié)約投資，電梯每隔一層設(shè)一停靠站點(diǎn)，另設(shè)一條通長(zhǎng)過道將兩端的樓梯連接起來22結(jié)構(gòu)體系結(jié)構(gòu)形式采用鋼框架支撐，結(jié)構(gòu)體系的組成為：豎向體系由樓板和框架梁、柱組成；側(cè)向體系是以豎向貫通的鋼支撐為主要抗側(cè)力構(gòu)件，與樓板、框架梁柱共同組成23樓面體系本方案樓面采用輕鋼混凝土組合樓板。樓板結(jié)構(gòu)分三層，底層為冷軋薄壁矩形方管次梁，間距為900mm，垂上方向設(shè)加筋，間距1m左右，上部鋪設(shè)混凝土刨花板兼作模板，其上澆注50mm厚細(xì)石混凝土，內(nèi)配鋼絲網(wǎng)。

　　24圍護(hù)體系外墻及分戶墻支撐結(jié)構(gòu)為冷軋薄壁型鋼龍骨的鋼支架，既作圍護(hù)墻體的支撐結(jié)構(gòu)，又兼作框架的橫向支撐，且其每層為閉合體，強(qiáng)結(jié)構(gòu)體水平方向的整體剛度墻體選用輕質(zhì)復(fù)合墻體形式，主要墻體材料為稻草板和伊通板，外墻飾面為專用外墻保溫防水裝飾產(chǎn)品。

　　25節(jié)點(diǎn)連接節(jié)點(diǎn)的選用原則：（1）安全可靠，連接點(diǎn)盡可能選擇在各種應(yīng)力較小處；（2）用鋼量少、經(jīng)濟(jì)，優(yōu)先采用焊接；（3）施工方便、快速，便于操作，減少現(xiàn)場(chǎng)的拼裝工作。

　　26結(jié)構(gòu)構(gòu)件的防火防腐處理藤-框架梁柱采用STU趟防火涂料作為梁的防水層。構(gòu)件的防腐與防火設(shè)計(jì)應(yīng)1并考慮當(dāng)et耐火鋼時(shí)，仍要考慮構(gòu)件的涂裝防腐問題3結(jié)論和建議輕型鋼結(jié)構(gòu)住宅比傳統(tǒng)的建筑模式住宅具有便于工廠化制造，建造周期短、安全可靠、施工簡(jiǎn)便、空間分割靈活，更容易滿足建筑學(xué)的要求等明顯優(yōu)點(diǎn)，有較大的潛在市場(chǎng)需求，可帶動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展隨著我國(guó)冶金事業(yè)的發(fā)展，結(jié)構(gòu)用鋼的品種和質(zhì)量在新世紀(jì)會(huì)有較大的發(fā)展，當(dāng)我國(guó)也和發(fā)達(dá)國(guó)家一樣，在住宅建設(shè)中可以使用低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)用鋼材時(shí)，高層輕鋼結(jié)構(gòu)住宅的用鋼量和造價(jià)將會(huì)大幅度降低，從而可迎來高層民用輕鋼結(jié)構(gòu)住宅的發(fā)展成熟期。

　　若能使用無機(jī)房電梯，如芬蘭“通力”（KONE）等，則十二層左右的輕型鋼結(jié)構(gòu)小高層住宅更具有綜合比較經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)，購(gòu)房業(yè)主有更高的得房率，使輕型鋼結(jié)構(gòu)住宅有更強(qiáng)的市場(chǎng)生命力。

　　按建設(shè)部要求組織設(shè)計(jì)、施工、材料諸方面的專業(yè)規(guī)范、規(guī)程編寫是推廣輕型鋼結(jié)構(gòu)住宅設(shè)計(jì)和應(yīng)用的重要工作環(huán)節(jié)。

文章來源山東華億鋼機(jī)股份有限公司轉(zhuǎn)載請(qǐng)保留出處