钢结构住宅建筑的开发与应用分析

裴武举

摘 要：随着建筑事业的发展，住宅钢结构建筑的开发与应用也越来越重要。其不仅能够让住宅的建筑效率得到全面性提升，而且还能让质量得到更好的保障。但是在实际的施工过程中其依旧会面临很多的问题。该文主要针对钢结构住宅建筑的开发与应用进行了全面性分析，并提出了相应的优化措施。

关键词：钢结构 住宅建筑 开发 应用分析

中图分类号：TU393 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2016）05（a）-0100-02

钢结构住宅的建筑设计已经越来越广泛，其也是现代化房屋建筑的基础。在实际建筑的过程中，其需要对多方面的因素进行相应地控制。从而提升钢结构住宅建筑的质量。但是在实际性的建筑中，其需要从多方进行控制，从而达到预期的施工效果。

1 钢结构住宅建筑开发应用概况分析

1.1 钢结构住宅建筑的发展趋势

钢结构住宅建筑的发展是为了缓解资源紧缺的现象。随着我国人口不断增加，人们的生活水平持续提高，需要有大量更加优越的住宅来满足人们的需求。但是随着社会发展，更多新型企业的设立，土地资源和能源资源成为了阻碍住宅建筑发展的绊脚石。一般都会使用传统的火烧来生产实心粘土砖，但是如果继续运用这种方式来制造实心砖，不但会导致能量资源流失速度快，还会在一定程度上破坏了环境。为了保护环境、保护资源，我国禁止使用这一种传统的方法生产实心砖，而且还限制了实心砖的使用，用另一种新的建筑产品取而代之，所以钢结构住宅在经过各项研究之后表明是最符合当下社会使用的，建筑行业通过钢结构住宅发展迅速。

1.2 钢结构住宅发展现状

钢结构建筑获得发展的基础性条件是钢结构的供求关系。在20世纪70年代，钢结构在受到社会限制和技术不先进的控制下，没有得到迅速发展，但是在80年代以后，随着国家经济政策的改革，技术的發展，使用钢结构产品的地方多了起来，钢材的产量也不断增加，钢产品对社会需求量也能满足，这时，钢结构住宅才得到了大力发展。我国在对钢结构进行分析研究时，将钢结构的使用范围也扩大了，所以钢材料的生产量也大幅度提高，到2007年为止，我国钢产量连续15年每年生产大于一亿吨。不仅只生产钢材料，还有很多附属产品，比如工字钢，槽钢，H型钢，厚板钢材，特种钢材，角钢等钢材料不断生产，出现了市场过剩的情况，这就为钢结构住宅打下了基础。

2 钢结构在住宅建筑中的应用

2.1 平面布置和结构选型

钢结构适合用于平面布置比较匀称，规正的建筑平面，不适合用于轴线较多，平面凹凸变化较多，形心和质心距离较大的住宅平面。钢结构的使用还需要注意地震荷载和风荷载等不同用力作用下的水平位移，所以使用钢结构时要考虑抗侧力结构是否完善。一般在住宅的结构设计中，电梯间和楼梯间的墙体都会作为抗侧力结构，但是如果位移还是不够，还可以将厨房或者单元之间分户墙、卫生间等这些墙体作为抗侧力结构。

2.2 变形限值的讨论

抗侧力结构的材料可以是钢材料或者是钢筋混凝土材料。如果采用钢桁架作为抗侧力结构的主材料时，使用规范规定：在地震作用下，层间位移1/250，顶点位移1/300。在风力作用下，层间位移1/400，顶点位移1/500。所以不难看出，把钢桁架作为抗侧力结构的主构架可以增强钢结构的抗侧力能力，可以很好地控制造价。在对变形限值进行控制的过程中，其需要对其预应力也做出相应的数据分析。通常情况下，钢结构的施工设计中，其预应力会呈现不规则的变化。甚至部分钢体直接限值变形。这都会工程的质量造成相应的影响。所以，在进行其具体数值的讨论过程中，需要对其数值进行相应分析，只有对其变形值进行综合讨论，才能使得其基础的预应力得到平衡，从而达到预定的建筑效果。

2.3 楼层高度的确定

在进行钢结构的建筑设计过程中，首先需要对其楼层的高度进行基础确定。在进行确定以后，就可以对其结构形式以及适用的范围性进行明确区分。之后对其建筑的高度进行最佳比例的控制。这样就能让钢结构的整体结构框架形态有效地发挥出来。尤其是在高层住宅的建筑过程中，钢筋混凝土具备更好地稳定性。但是在高层楼的应用中，由于其剪应力容易出现浮动，所以常常也容易出现一定的问题。因此，在进行钢结构的施工过程中，一定要确定具体的楼层，从而让钢结构施工技术能够得到全面性的应用。

2.4 柱网和柱断面的选择

在进行施工的过程中，柱网以及柱断面的选择也有一定的要求。其需要与梁端的位置进行相互结合，从而进行针对性设计。尤其是在外墙端的施工建设中，一定要与其总体的高度保持相应的吻合。对钢柱的截面形也要做出相应的分析。所以，在进行柱断面的全面选择的过程中，应该结合实际的情况进行相应分析，采用贯通式的节点，使得其总体的构造变得简单。

2.5 钢结构节点的全面构造

钢结构节点的构造是钢结构建筑施工中的一个重要的内容。其不仅能够使得预应力得到全面的平衡，还能使得施工的质量得到提升。在钢结构节点构造的具体施工中，通常需要从多个角度出发进行。一般情况下，其需要从以下两个角度去进行构造。

其一：柱脚生根部位。这是对混凝土结构框架的一种节点构造。其是模型的基础确定。在进行构造的过程中需要对其标高的数据进行相应的审查，同时对其柱脚进行高强度螺栓进行相应的连接。通常其首层需要采用钢筋混凝土的节点进行构造，然后在其他层的外围也需要进行综合性应用。

其二：强节点弱构件的设计也十分重要。在进行非防震的设计时，应以节点正在进行受力为前提，进行受力的阶段设计。而在进行抗震的设计时，就有所不同了，首先就应是整个结构处于一个比较稳定的状态，在进行整体的设计，而每个节点的受力情况也必须是比较稳定的，只有这样，才能够从真正意义上起到抗震的作用。那么这个时候，风载荷也是一个非常重要的因素，那么，在进行设计的过程中，一定要注意柱翼缘与柱之间的联系方式，从而加强其稳定性。

3 钢结构住宅开发的方式

3.1 功能的区分

在进行钢结构的住宅建设时，首先需要对其功能进行相应的区分。因为钢结构住宅相对于普通的住宅具有更多的功能特色。所以，在进行开发建设时，一定要针对其建设的特色进行不同功能区的划分。可以利用不同的载体空间，对住宅进行开放式的构建或者是将建筑面积进行增加，摆脱传统建设中的诸多缚束。只有这样，其建筑开发的外观才会更加美好。

3.2 抗震性能设计

一般在进行大多数的结构体系的设计过程中，都要注意“强剪弱弯”概念，这个概念是非常重要的。但是同样重要的还有“强结点弱构件”这个概念，从字面上的意思来看，可以理解为要使结点的承载力大于构件的承载力。

4 结语

钢结构住宅建筑的开发与应用分析十分重要。其是建设住宅的基础。在进行建设设计的过程中，一定要结合实际情况，将钢结构施工技术充分地应用其中，并不断地优化其结构体系，使得钢结构住宅能够具备更多的功能，从而节省施工成本，让钢结构施工技术得到全面完善。

参考文献

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