鋼結構住宅建筑的開發與應用分析

裴武舉

摘 要：隨著建筑事業的發展，住宅鋼結構建筑的開發與應用也越來越重要。其不僅能夠讓住宅的建筑效率得到全面性提升，而且還能讓質量得到更好的保障。但是在實際的施工過程中其依舊會面臨很多的問題。該文主要針對鋼結構住宅建筑的開發與應用進行了全面性分析，并提出了相應的優化措施。

關鍵詞：鋼結構 住宅建筑 開發 應用分析

中圖分類號：TU393 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2016）05（a）-0100-02

鋼結構住宅的建筑設計已經越來越廣泛，其也是現代化房屋建筑的基礎。在實際建筑的過程中，其需要對多方面的因素進行相應地控制。從而提升鋼結構住宅建筑的質量。但是在實際性的建筑中，其需要從多方進行控制，從而達到預期的施工效果。

1 鋼結構住宅建筑開發應用概況分析

1.1 鋼結構住宅建筑的發展趨勢

鋼結構住宅建筑的發展是為了緩解資源緊缺的現象。隨著我國人口不斷增加，人們的生活水平持續提高，需要有大量更加優越的住宅來滿足人們的需求。但是隨著社會發展，更多新型企業的設立，土地資源和能源資源成為了阻礙住宅建筑發展的絆腳石。一般都會使用傳統的火燒來生產實心粘土磚，但是如果繼續運用這種方式來制造實心磚，不但會導致能量資源流失速度快，還會在一定程度上破壞了環境。為了保護環境、保護資源，我國禁止使用這一種傳統的方法生產實心磚，而且還限制了實心磚的使用，用另一種新的建筑產品取而代之，所以鋼結構住宅在經過各項研究之后表明是最符合當下社會使用的，建筑行業通過鋼結構住宅發展迅速。

1.2 鋼結構住宅發展現狀

鋼結構建筑獲得發展的基礎性條件是鋼結構的供求關系。在20世紀70年代，鋼結構在受到社會限制和技術不先進的控制下，沒有得到迅速發展，但是在80年代以后，隨著國家經濟政策的改革，技術的發展，使用鋼結構產品的地方多了起來，鋼材的產量也不斷增加，鋼產品對社會需求量也能滿足，這時，鋼結構住宅才得到了大力發展。我國在對鋼結構進行分析研究時，將鋼結構的使用范圍也擴大了，所以鋼材料的生產量也大幅度提高，到2007年為止，我國鋼產量連續15年每年生產大于一億噸。不僅只生產鋼材料，還有很多附屬產品，比如工字鋼，槽鋼，H型鋼，厚板鋼材，特種鋼材，角鋼等鋼材料不斷生產，出現了市場過剩的情況，這就為鋼結構住宅打下了基礎。

2 鋼結構在住宅建筑中的應用

2.1 平面布置和結構選型

鋼結構適合用于平面布置比較勻稱，規正的建筑平面，不適合用于軸線較多，平面凹凸變化較多，形心和質心距離較大的住宅平面。鋼結構的使用還需要注意地震荷載和風荷載等不同用力作用下的水平位移，所以使用鋼結構時要考慮抗側力結構是否完善。一般在住宅的結構設計中，電梯間和樓梯間的墻體都會作為抗側力結構，但是如果位移還是不夠，還可以將廚房或者單元之間分戶墻、衛生間等這些墻體作為抗側力結構。

2.2 變形限值的討論

抗側力結構的材料可以是鋼材料或者是鋼筋混凝土材料。如果采用鋼桁架作為抗側力結構的主材料時，使用規范規定：在地震作用下，層間位移1/250，頂點位移1/300。在風力作用下，層間位移1/400，頂點位移1/500。所以不難看出，把鋼桁架作為抗側力結構的主構架可以增強鋼結構的抗側力能力，可以很好地控制造價。在對變形限值進行控制的過程中，其需要對其預應力也做出相應的數據分析。通常情況下，鋼結構的施工設計中，其預應力會呈現不規則的變化。甚至部分鋼體直接限值變形。這都會工程的質量造成相應的影響。所以，在進行其具體數值的討論過程中，需要對其數值進行相應分析，只有對其變形值進行綜合討論，才能使得其基礎的預應力得到平衡，從而達到預定的建筑效果。

2.3 樓層高度的確定

在進行鋼結構的建筑設計過程中，首先需要對其樓層的高度進行基礎確定。在進行確定以后，就可以對其結構形式以及適用的范圍性進行明確區分。之后對其建筑的高度進行最佳比例的控制。這樣就能讓鋼結構的整體結構框架形態有效地發揮出來。尤其是在高層住宅的建筑過程中，鋼筋混凝土具備更好地穩定性。但是在高層樓的應用中，由于其剪應力容易出現浮動，所以常常也容易出現一定的問題。因此，在進行鋼結構的施工過程中，一定要確定具體的樓層，從而讓鋼結構施工技術能夠得到全面性的應用。

2.4 柱網和柱斷面的選擇

在進行施工的過程中，柱網以及柱斷面的選擇也有一定的要求。其需要與梁端的位置進行相互結合，從而進行針對性設計。尤其是在外墻端的施工建設中，一定要與其總體的高度保持相應的吻合。對鋼柱的截面形也要做出相應的分析。所以，在進行柱斷面的全面選擇的過程中，應該結合實際的情況進行相應分析，采用貫通式的節點，使得其總體的構造變得簡單。

2.5 鋼結構節點的全面構造

鋼結構節點的構造是鋼結構建筑施工中的一個重要的內容。其不僅能夠使得預應力得到全面的平衡，還能使得施工的質量得到提升。在鋼結構節點構造的具體施工中，通常需要從多個角度出發進行。一般情況下，其需要從以下兩個角度去進行構造。

其一：柱腳生根部位。這是對混凝土結構框架的一種節點構造。其是模型的基礎確定。在進行構造的過程中需要對其標高的數據進行相應的審查，同時對其柱腳進行高強度螺栓進行相應的連接。通常其首層需要采用鋼筋混凝土的節點進行構造，然后在其他層的外圍也需要進行綜合性應用。

其二：強節點弱構件的設計也十分重要。在進行非防震的設計時，應以節點正在進行受力為前提，進行受力的階段設計。而在進行抗震的設計時，就有所不同了，首先就應是整個結構處于一個比較穩定的狀態，在進行整體的設計，而每個節點的受力情況也必須是比較穩定的，只有這樣，才能夠從真正意義上起到抗震的作用。那么這個時候，風載荷也是一個非常重要的因素，那么，在進行設計的過程中，一定要注意柱翼緣與柱之間的聯系方式，從而加強其穩定性。

3 鋼結構住宅開發的方式

3.1 功能的區分

在進行鋼結構的住宅建設時，首先需要對其功能進行相應的區分。因為鋼結構住宅相對于普通的住宅具有更多的功能特色。所以，在進行開發建設時，一定要針對其建設的特色進行不同功能區的劃分。可以利用不同的載體空間，對住宅進行開放式的構建或者是將建筑面積進行增加，擺脫傳統建設中的諸多縛束。只有這樣，其建筑開發的外觀才會更加美好。

3.2 抗震性能設計

一般在進行大多數的結構體系的設計過程中，都要注意“強剪弱彎”概念，這個概念是非常重要的。但是同樣重要的還有“強結點弱構件”這個概念，從字面上的意思來看，可以理解為要使結點的承載力大于構件的承載力。

4 結語

鋼結構住宅建筑的開發與應用分析十分重要。其是建設住宅的基礎。在進行建設設計的過程中，一定要結合實際情況，將鋼結構施工技術充分地應用其中，并不斷地優化其結構體系，使得鋼結構住宅能夠具備更多的功能，從而節省施工成本，讓鋼結構施工技術得到全面完善。

參考文獻

[1]龐赫，汪旭.鋼結構住宅建筑設計探討[J].住宅與房地產，2016（18）：15-23.

[2]毛毅.鋼結構住宅建筑的技術性探討[J].長江大學學報：自科版，2013（22）：119-128.

[3]王勁.論鋼結構在住宅建筑中的問題及對策[J].中國建筑金屬結構，2013（14）：56-59.