導(dǎo)語：如何才能寫好一篇鋼結(jié)構(gòu)住宅，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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關(guān)鍵字：鋼結(jié)構(gòu)住宅；可持續(xù)發(fā)展

中圖分類號：TU37文獻標識碼： A 文章編號：

能源是發(fā)展國民經(jīng)濟、改善人民生的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。目前我國能源形勢相當嚴峻，在今后的長時期內(nèi)地將難以緩解。在我國居住面積增長10%，因居住引起的能源消耗增長約30%，如果把建房過程中所消耗的能源也計算在內(nèi)，將占到一次性能源消耗總量的37%。而我國與同緯度的發(fā)達國家相比，墻體、屋頂和門窗單位面積的傳熱量占建筑能耗比重高達75%；且房屋的保溫隔熱性能相差3倍以上；我國建筑能源消耗占我國全年能源消耗總量的1/4。放任這種高耗能建筑持續(xù)發(fā)展下去，能源生產(chǎn)熱必難以長期支撐此種浪費型需求。如果達到產(chǎn)業(yè)化節(jié)能減排等要求，可以將容積率提高5%，即讓開發(fā)商多出5%的建筑面積，當然是一個不小的數(shù)值和效益。鋼結(jié)構(gòu)住宅與傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)相比，在使用功能、設(shè)計、施工以及綜合經(jīng)濟方面具有優(yōu)勢，主要體現(xiàn)在以下方面。

一、功能區(qū)分割靈活利用鋼材強度高的特點，采用大開間柱網(wǎng)布置，使建筑平面能夠合理分隔，靈活方便，為建筑師提供了設(shè)計的回旋余地，又給用戶提供了根據(jù)不同用途改變結(jié)構(gòu)的可能，可以利用非承重墻體靈活分隔室內(nèi)空間，創(chuàng)造開放式住宅，鋼結(jié)構(gòu)斷面小室內(nèi)建筑布局靈活，與鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)相比可增加建筑面積8%左右。而傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)（磚混結(jié)構(gòu)、砼結(jié)構(gòu)）由于材料性質(zhì)限制了空間布置的自由，以往開間一般常在3.2米、3.4米、3.6米，如果過大，就會造成板厚、梁高、柱大，出現(xiàn)'肥梁胖柱'現(xiàn)象，不但影響美觀，而且自重增大，增加造價，購房者在二次裝飾時，經(jīng)常由于自行改變墻置，增加隱患。

二、自重輕、抗震性能好相同建筑面積的建筑樓層，鋼結(jié)構(gòu)自重輕，根據(jù)比較，六層輕鋼結(jié)構(gòu)住宅的重量，僅相當于四層磚混結(jié)構(gòu)住宅的重量。而且鋼材具有延性，能比較好的消耗地震帶來的能量，所以抗震性能好，結(jié)構(gòu)安全度高鋼結(jié)構(gòu)自重比較輕，鋼結(jié)構(gòu)自重比鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)要輕30%~50%;

三、工業(yè)化程度高 .施工方便、工期短混凝土住宅需要連續(xù)施工，受到施工季節(jié)的影響。鋼結(jié)構(gòu)住宅可以實行工廠化生產(chǎn)，現(xiàn)場安裝，施工現(xiàn)場作業(yè)量小，減少了施工臨時用地，與傳統(tǒng)建筑材料相比，對周圍環(huán)境污染小，提高了施工的機械化水平。由于鋼結(jié)構(gòu)本身可作為勁性結(jié)構(gòu)承擔結(jié)構(gòu)荷載和施工荷載，施工時可以節(jié)省支模、拆模的材料，由此降低成本，大大加快施工速度。單棟鋼結(jié)構(gòu)住宅的主體結(jié)構(gòu)從加工到現(xiàn)場安裝完畢僅需10天左右，從基礎(chǔ)施工到新房交付使用僅需1個月，而同類鋼筋混凝土住宅則需要2個多月。

四、綜合造價低

上部結(jié)構(gòu)直接造價因建筑層數(shù)不同，鋼結(jié)構(gòu)與混凝土結(jié)構(gòu)相差10％左右；上部結(jié)構(gòu)僅占工程建造價的30%左右，占總投資的8~15%。采用鋼結(jié)構(gòu)和混凝土結(jié)構(gòu)的差異只占總投資1.0％左右。 鋼結(jié)構(gòu)自重比混凝土結(jié)構(gòu)減輕約1/3，基礎(chǔ)的造價減少約1/4?；A(chǔ)占工程建造價的15%左右，占總投資的4~7%，采用鋼結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)造價可節(jié)省總投資約1.2％。所以鋼結(jié)構(gòu)與混凝土結(jié)構(gòu)結(jié)構(gòu)主體的造價持平

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關(guān)鍵詞:鋼結(jié)構(gòu)住宅;優(yōu)點;結(jié)構(gòu)體系;應(yīng)用前景

改革開放以來,我國經(jīng)濟持續(xù)快速發(fā)展,建筑業(yè)也得到空前發(fā)展,逐步成為國民經(jīng)濟的支柱產(chǎn)業(yè)。鋼結(jié)構(gòu)住宅作為綠色環(huán)保的新型建筑體系,隨著鋼產(chǎn)量的大幅度提高,以及新材料、新技術(shù)的不斷推出,鋼結(jié)構(gòu)住宅產(chǎn)業(yè)正健康快速發(fā)展。

1、鋼結(jié)構(gòu)住宅國內(nèi)外的發(fā)展狀況

在許多工業(yè)發(fā)達國家如美國、日本、英國、澳大利亞,鋼結(jié)構(gòu)建筑的發(fā)展和應(yīng)用已有幾十年的歷史。美國鋼結(jié)構(gòu)住宅所占建筑總面積的比例從20世紀90年代的5%已經(jīng)發(fā)展到現(xiàn)在的25%以上,日本及澳大利亞鋼結(jié)構(gòu)建筑占全部建筑的50%以上。

長期以來,我國因缺少鋼材而對建筑鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用加以限制。1996年我國鋼產(chǎn)量突破1億噸,2002年達到1.9億噸,2005年達到3.7億噸,已經(jīng)超過了美國、日本、俄羅斯、韓國四個國家鋼產(chǎn)量的總和。國家用鋼政策從20世紀50～60年代的限制用鋼,到70～80年代的節(jié)約用鋼,到二十一世紀已調(diào)整為鼓勵用鋼,為我國建筑鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展提供了極好的條件。目前北京、天津、上海、山東萊蕪、安徽馬鞍山、廣州、深圳等地開展中低層和高層鋼結(jié)構(gòu)試點工程,已經(jīng)建成300～500萬平方米住宅。

2、鋼結(jié)構(gòu)住宅的優(yōu)點

鋼結(jié)構(gòu)住宅是目前最具有發(fā)展?jié)摿Φ沫h(huán)保節(jié)能型住宅,突破了中國“秦磚漢瓦”式的傳統(tǒng)建造模式,替代了傳統(tǒng)的紅磚及混凝土,完全使用工業(yè)化生產(chǎn)的建筑材料,集眾多優(yōu)點于一身,是二十一世紀人類居住環(huán)境的理想建筑。

2.1鋼結(jié)構(gòu)的重量輕、強度高,抗震性能好。鋼結(jié)構(gòu)材料的強度高,塑性和韌性好,結(jié)構(gòu)延性好。用鋼結(jié)構(gòu)建造的住宅重量約為鋼筋混凝土住宅的1/3～1/2。自重的減輕使得地震作用效果降低,一般自重減輕一半,相當于降低抗震設(shè)防烈度一度,地震作用可降低30%～40%。

2.2工業(yè)化程度高,易于實現(xiàn)住宅產(chǎn)業(yè)化。鋼結(jié)構(gòu)住宅的設(shè)計借助專業(yè)設(shè)計軟件,大大縮短設(shè)計周期,并實現(xiàn)設(shè)計的標準化。所有構(gòu)件工廠化加工制造,精度高,易保證質(zhì)量。容易實現(xiàn)機械化裝配,施工速度快,施工周期短,與傳統(tǒng)住宅相比工期縮短40%以上。

2.3空間利用率高,能合理布置功能區(qū)間。由于鋼材輕質(zhì)高強的特點,便于形成大柱距、大開間的開放式住宅,而傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)(如磚混結(jié)構(gòu)、砼結(jié)構(gòu))由于材料性質(zhì)限制了空間自由布置,如果跨度、開間過大,就會造成板厚、梁高、柱大,出現(xiàn)“肥梁胖柱”現(xiàn)象,不但影響美觀,而且自重增大,增加造價。在空間使用率上,鋼結(jié)構(gòu)住宅使用的鋼梁、鋼柱的截面積比傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)減小,所占凈空面積也隨之減小,使得房間使用面積增大,與傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)相比可增加有效面積10%左右。

2.4綠色環(huán)保,節(jié)能省地。目前我國住宅體系多為磚混結(jié)構(gòu),大量使用硅酸鹽水泥,在建筑物解體后產(chǎn)生大量的建筑垃圾,對環(huán)境造成極大破壞;砌體結(jié)構(gòu)使用的實心粘土磚,浪費大量的土地資源。而鋼結(jié)構(gòu)住宅所用材料主要是環(huán)保型可回收材料,在建筑物拆除時,鋼材可以100%回收利用。

2.5鋼結(jié)構(gòu)住宅保溫隔熱隔音效果突出,造型美觀結(jié)構(gòu)豐富。大多采用新型輕質(zhì)墻體圍護材料,不易霉變,不易蟲蛀,在保溫隔熱隔音性能方面比傳統(tǒng)住宅有明顯優(yōu)勢。鋼結(jié)構(gòu)材料輕質(zhì)高強,結(jié)構(gòu)設(shè)計時可以創(chuàng)造出藝術(shù)性較強的建筑外形,以滿足住戶對不同建筑風格的要求。

3、鋼結(jié)構(gòu)住宅的結(jié)構(gòu)體系

鋼結(jié)構(gòu)住宅結(jié)構(gòu)體系主要由承重結(jié)構(gòu)體系、支撐體系、圍護結(jié)構(gòu)體系和樓板結(jié)構(gòu)體系組成。

3.1鋼結(jié)構(gòu)承重及支撐體系的組合型式有多種,應(yīng)用于住宅的主要有鋼框架結(jié)構(gòu)體系、鋼支撐框架體系、鋼框架-抗剪桁架結(jié)構(gòu)體系、交錯桁架結(jié)構(gòu)體系。鋼框架體系結(jié)構(gòu)簡單、受力明確、平面布置靈活、結(jié)構(gòu)剛度均勻、抗震性能好,屬典型的柔性結(jié)構(gòu)體系,其側(cè)向剛度差;鋼支撐框架結(jié)構(gòu)體系通常用槽鋼或角鋼在墻體平面內(nèi)布置垂直支撐體系,能夠有效抵抗水平荷載,提高側(cè)向剛度,減小層間位移。鋼結(jié)構(gòu)住宅承重體系構(gòu)件一般采用熱軋或高頻焊接H型鋼,熱軋或焊接工字鋼、方鋼管、圓鋼管或冷彎薄壁型鋼。

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關(guān)鍵詞：鋼結(jié)構(gòu)住宅結(jié)構(gòu)體系住宅建筑

鋼結(jié)構(gòu)住宅建筑是住宅建筑的一個分支，是住宅建筑的重要組成部分；由于鋼結(jié)構(gòu)建筑具有強度高、自重輕、抗震性能好（延性好）、施工速度快、工業(yè)化程度高、質(zhì)量易保證、建筑布局靈活合理等優(yōu)點，使其作為一種最具備“環(huán)保、節(jié)能、工廠化”的新型結(jié)構(gòu)體系，在21世紀繼續(xù)得到迅速發(fā)展。

一、鋼結(jié)構(gòu)住宅結(jié)構(gòu)體系

鋼結(jié)構(gòu)住宅體系區(qū)別于傳統(tǒng)體系住宅的內(nèi)容主要是指主體鋼結(jié)構(gòu)承重體系、護墻和內(nèi)隔墻體組成的圍護結(jié)構(gòu)體系以及樓板結(jié)構(gòu)體系。

1.鋼結(jié)構(gòu)承重體系的分類及其類型選擇鋼結(jié)構(gòu)體系的種類有多種，但應(yīng)用于住宅的主要形式有以下幾種：

（1）純框架結(jié)構(gòu)體系。純框架結(jié)構(gòu)體系是指沿縱橫方向均由框架作為承重和抵抗水平抗側(cè)力的主要構(gòu)件組成的結(jié)構(gòu)體系。其特點為：可以形成較大使用空間，平面布置靈活，適應(yīng)多種類型的使用功能，結(jié)構(gòu)各部分剛度比較均勻，構(gòu)件易于標準化、定型化、裝配化，構(gòu)造簡單，易于施工；但是抗側(cè)移剛度小。常用于層數(shù)不超過12層的建筑。

（2）鋼框架-支撐結(jié)構(gòu)體系。框架-支撐體系是在框架體系中的部分框架柱之間設(shè)置豎向支撐，形成若干榀帶豎向支撐的支撐框架，或在框架體系中內(nèi)部設(shè)置若干榀僅承擔豎向荷載的帶豎向支撐的排架結(jié)構(gòu)，周邊則為剛接框架。這種體系具有良好的抗震性能和較大的側(cè)向剛度，支撐結(jié)構(gòu)起著剪力墻的作用，承擔大部分的水平力。適用于30-40層的高層住宅結(jié)構(gòu)。

（3）鋼框架-剪力墻（筒體）體系。鋼框架-剪力墻結(jié)構(gòu)體系是指一般在鋼框架內(nèi)采用帶豎縫的鋼筋混凝土抗震墻板或內(nèi)埋鋼支撐的預(yù)制鋼筋混凝土墻板，它可與室內(nèi)橫隔墻結(jié)合布置，形成房屋的主要抗側(cè)力構(gòu)件；當外部的鋼框架采用3-4米左右的密柱、深梁組成鋼框筒時，為鋼框筒-筒體結(jié)構(gòu)體系。最大適用高度較高。

（4）空間錯列桁架結(jié)構(gòu)體系?？臻g錯列桁架結(jié)構(gòu)體系是由房屋外側(cè)的柱子和跨度等于房屋寬度的桁架組成，桁架高度等于層高，在相鄰柱上為上下層交錯布置，樓板一端擱置在桁架的上弦，另一端擱置在相鄰桁架的下弦。是一種經(jīng)濟、實用、高效的新型結(jié)構(gòu)體系。通常用于15-20層的住宅建筑。

2.圍護結(jié)構(gòu)體系

圍護墻體及隔墻等均應(yīng)采用輕質(zhì)材料或幕墻等，同時應(yīng)有將墻體風力或地震作用傳給框架的可靠傳力體系或墻骨架體系；外墻可采用蒸壓輕質(zhì)加氣混凝土墻板(ALC板)、SRC復(fù)合保溫墻板、鋼絲網(wǎng)復(fù)合保溫板輕質(zhì)復(fù)合墻板，內(nèi)墻材料一般采用加氣混凝土輕質(zhì)墻板、輕鋼龍骨石膏板、ALC輕質(zhì)砌塊等。屋蓋體系盡量采用有檁體系，屋面材料可與樓面相同，也可采用彩色壓型鋼板防水屋面系統(tǒng)，該系統(tǒng)特點為：具有良好的防水防腐效果、屋面隔熱保溫性能好、可以豐厚建筑物的外形。

3.樓板結(jié)構(gòu)體系

樓面結(jié)構(gòu)由鋼梁和樓面板組合而成。鋼結(jié)構(gòu)住宅結(jié)構(gòu)中，樓板必須有足夠的剛度、強度和整體穩(wěn)定性，還要具有較好的隔聲、防火和防腐性能，目前樓板結(jié)構(gòu)一般有以下幾種形式：

（1）壓型鋼板混凝土組合樓板。由于要滿足樓板1.5小時的防火要求，其上須澆80厚的混凝土，采用蝶型壓型鋼板樓板總厚度將達130～150mm；由于組合樓板擔負著傳遞水平力的作用，故而鋼梁與壓型鋼板連接處應(yīng)設(shè)置必要的栓釘，設(shè)計時考慮鋼梁與樓板的組合作用，可顯著提高梁的承載力及穩(wěn)定性，有效降低梁高。

（2）預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土疊合樓板。預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土疊合樓板是指鋼梁與預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土薄板連接，上澆混凝土薄板從而形成疊合裝配整體結(jié)構(gòu)，其中預(yù)制的單個構(gòu)件在工廠制造，然后將其運至現(xiàn)場裝配；這種結(jié)構(gòu)的主要優(yōu)點是：機械化程度高、工期短、可采用預(yù)應(yīng)力技術(shù)及高強度鋼材、預(yù)制部分體積小、重量輕、運輸?shù)跹b方便；可以降低樓板造價

（3）現(xiàn)澆樓板采用工具式支撐樓板，其優(yōu)點是整體性好、裝修方便、但模板較費，鋼筋與鋼梁的連接和構(gòu)造比較復(fù)雜，且施工周期較長，同時為保證混凝土樓板與鋼梁的共同作用，鋼梁上翼緣也必須設(shè)置必要的栓釘。

二、鋼結(jié)構(gòu)住宅體系的經(jīng)濟分析及應(yīng)用

鋼結(jié)構(gòu)住宅與傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)相比,在使用功能、設(shè)計、施工以及綜合經(jīng)濟方面具有優(yōu)勢,主要體現(xiàn)在以下方面。

1.設(shè)計制造周期短,設(shè)計生產(chǎn)一體化現(xiàn)代結(jié)構(gòu)設(shè)計借助于計算機和專業(yè)化結(jié)構(gòu)分析軟件,使得設(shè)計周期大大縮短;同時,由于鋼結(jié)構(gòu)具有工廠預(yù)制、現(xiàn)場安裝的特點,可以將前期設(shè)計和現(xiàn)場的生產(chǎn)手段相結(jié)合,通過網(wǎng)絡(luò)計算機和數(shù)控機床結(jié)合,使設(shè)計人員在工作室中完成設(shè)計后,即由工廠的生產(chǎn)線完成產(chǎn)品制作,具有極高的效率和精確度,可以大大減少項目建設(shè)周期。

2.能夠合理布置功能區(qū)間

與傳統(tǒng)住宅建筑相比較，可以采用大開間柱網(wǎng)布置,使建筑平面利用非承重墻體靈活分隔室內(nèi)空間,形成開放式住宅。同時,可以利用鋼結(jié)構(gòu)連接簡單的特點,在垂直平面內(nèi)比傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)能更好地應(yīng)用錯層、躍層結(jié)構(gòu)。由于鋼結(jié)構(gòu)住宅的構(gòu)件截面尺寸小,可以增加使用面積,提高使用率。

3.承載強度高,抗震性能優(yōu)越

相同的荷載,鋼結(jié)構(gòu)截面最小，相同的截面,鋼結(jié)構(gòu)承載力最大。在抗震設(shè)防區(qū),由于鋼結(jié)構(gòu)重量輕，其本身所受的地震作用小，且鋼材具有高延性,有較好的耗能能力；因此,抗震性能好,結(jié)構(gòu)安全度高。

4.施工方面優(yōu)勢突出

鋼結(jié)構(gòu)的大部分構(gòu)件在工廠生產(chǎn),運往現(xiàn)場通過焊接或螺栓進行整體組裝，在我國北方地區(qū)施工時與現(xiàn)澆鋼筋混凝土相比其不受施工季節(jié)的影響；施工現(xiàn)場作業(yè)量小,減少了施工臨時用地,對周圍環(huán)境污染小,提高了施工的機械化水平；由于鋼結(jié)構(gòu)本身可作為勁性結(jié)構(gòu)承擔結(jié)構(gòu)荷載和施工荷載,施工時可以節(jié)省支模、拆模的材料,由此降低成本,大大加快施工速度。

5.綜合造價低

鋼結(jié)構(gòu)承載力高,可以實現(xiàn)結(jié)構(gòu)的大開間布置,構(gòu)件截面小,與砼結(jié)構(gòu)和磚混結(jié)構(gòu)相比,自重比較輕,地基的處理比較容易,基礎(chǔ)型式簡單,可以降低基礎(chǔ)的造價；鋼結(jié)構(gòu)施工機械化高的特點,減少了人工費用和模板等其它輔助材料費用。從經(jīng)濟效益角度講，樓層越高，造價越低；規(guī)模越大，成本越小，6－7層的多層成本最高，但綜合效益十分可觀。

6.符合住宅產(chǎn)業(yè)化和可持續(xù)發(fā)展的要求

鋼結(jié)構(gòu)適宜工廠大批量生產(chǎn),工業(yè)化、商品化程度高。它能將節(jié)能、防水、隔熱、門窗等先進的成品集合在一起,實現(xiàn)綜合成套應(yīng)用,將設(shè)計、生產(chǎn)、施工安裝一體化,提高住宅的產(chǎn)業(yè)化水平。鋼結(jié)構(gòu)比傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的拆除更容易實施,鋼材回收利用率高、拆除成本低、污染較小,符合可持續(xù)發(fā)展的要求。

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關(guān)鍵詞：鋼結(jié)構(gòu)住宅；結(jié)構(gòu)設(shè)計；原則；要點

中圖分類號：TU391 文獻標識碼：A

一、前言 鋼結(jié)構(gòu)住宅是以工廠化生產(chǎn)的鋼柱、鋼梁為骨架，加上輕質(zhì)墻板等新型材料作為內(nèi)隔墻、圍護結(jié)構(gòu)建造而成的，與其他結(jié)構(gòu)相比優(yōu)越性明顯。鋼結(jié)構(gòu)住宅的出現(xiàn)是社會發(fā)展、城市化發(fā)展的必然要求，是未來建筑發(fā)展重要內(nèi)容。一方面經(jīng)濟水平不斷發(fā)展，人民生活水平不斷提高，對住宅的要求更為多樣化，應(yīng)用鋼材作為建筑的主體結(jié)構(gòu)已經(jīng)成為必然趨勢，鋼結(jié)構(gòu)住宅的出現(xiàn)符合社會發(fā)展和人們需求；另一方面，鋼結(jié)構(gòu)是以鋼材為材料做成受力構(gòu)件的結(jié)構(gòu)，在我國鋼鐵工業(yè)快速發(fā)展的背景下，鋼材產(chǎn)量明顯提高。鋼材生產(chǎn)也向商品化、標準化社會化、專業(yè)化、通用化的方向發(fā)展，為鋼結(jié)構(gòu)住宅提供了材料基礎(chǔ)、為鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計提供了有利的條件。在鋼結(jié)構(gòu)住宅建造中要特別注意鋼結(jié)構(gòu)住宅設(shè)計方案的合理科學(xué)，才能保證鋼結(jié)構(gòu)住宅的實用性、安全性以及美觀性的統(tǒng)一。

二、鋼結(jié)構(gòu)住宅的特點 1、鋼結(jié)構(gòu)住宅符合住宅產(chǎn)業(yè)化和可持續(xù)發(fā)展的要求 一方面鋼結(jié)構(gòu)住宅產(chǎn)業(yè)化水平高，鋼結(jié)構(gòu)將節(jié)能、防水、隔熱、門窗等先進的成品集合在一起，適合工廠批量化大規(guī)模生產(chǎn)，工業(yè)化、商品化程度高。而且將設(shè)計、生產(chǎn)、施工、安裝形成一體化效應(yīng)，實現(xiàn)綜合成套應(yīng)用體系，有利于提高住宅的產(chǎn)業(yè)化水平；另一方面，隨著城市化進程的不斷推進，城市不斷建設(shè)發(fā)展，城市改造工作非常重要。鋼結(jié)構(gòu)拆除施工技術(shù)比傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)更為簡單方便。而且鋼材回收利用率高、污染較小，拆除成本低，符合可持續(xù)的科學(xué)發(fā)展觀要求。

2、鋼結(jié)構(gòu)住宅設(shè)計建造優(yōu)越性明顯

一方面鋼結(jié)構(gòu)住宅設(shè)計建造周期短。鋼結(jié)構(gòu)具有工廠預(yù)制、現(xiàn)場安裝的特點，借助于計算機和專業(yè)化結(jié)構(gòu)分析軟件，通過網(wǎng)絡(luò)計算機和數(shù)控機床結(jié)合，將前期設(shè)計和現(xiàn)場的生產(chǎn)手段相結(jié)合，使得設(shè)計生產(chǎn)一體化，具有極高的效率和精確度，建設(shè)周期短。而且修改和調(diào)整非常方便，可以減少工程建設(shè)周期。根據(jù)統(tǒng)計，同樣面積建筑物，鋼結(jié)構(gòu)比砼結(jié)構(gòu)工期，可縮短三分之一；另一方面鋼結(jié)構(gòu)住宅綜合造價低。鋼結(jié)構(gòu)施工機械化水平高,減少了人工費用和模板等其它輔助材料費用。而且鋼結(jié)構(gòu)承載力高、構(gòu)件截面小，與砼結(jié)構(gòu)和磚混結(jié)構(gòu)相比，本身中量比較小，上部結(jié)構(gòu)重量輕可以降低基礎(chǔ)造價，可以采用天然基礎(chǔ)型式建造地基，從而減少整個工程的支出。

另外鋼結(jié)構(gòu)住宅在施工方面優(yōu)勢突出。鋼結(jié)構(gòu)的大部分構(gòu)件在工廠生產(chǎn)，受季節(jié)條件限制小，可全天候作業(yè)。而且運往現(xiàn)場通過焊接或螺栓進行整體組裝，施工現(xiàn)場作業(yè)量小,減少了施工臨時用地。鋼結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)建筑材料相比，利用率高、回收率高，環(huán)境污染小、機械化水平高，大大提升了施工速度和施工質(zhì)量水平。3、鋼結(jié)構(gòu)住宅實用性大

一方面鋼結(jié)構(gòu)承載強度高，抗震性能優(yōu)越 ，使用周期長。相同的荷載，鋼結(jié)構(gòu)截面最??；相同的截面，鋼結(jié)構(gòu)承載力最大。鋼結(jié)構(gòu)重量輕，本身所受的地震作用小。而且，鋼材具有高延性和較好的耗能能力，抗震性能好，結(jié)構(gòu)安全度高；另一方面，鋼結(jié)構(gòu)住宅能夠合理布置功能區(qū)間。利用鋼結(jié)構(gòu)連接簡單的特點，更好地應(yīng)用錯層、躍層結(jié)構(gòu)。利用鋼材強度高的特點，采用大開間柱網(wǎng)布置，使建筑平面分隔靈活，使室內(nèi)布置呈多樣化。利用非承重墻體靈活分隔室內(nèi)空間，給用戶提供了根據(jù)不同用途改變結(jié)構(gòu)的可能，形成開放式住宅。而且由于鋼結(jié)構(gòu)住宅的構(gòu)件截面尺寸小，可以增加使用面積，提高得房率。三、鋼結(jié)構(gòu)住宅設(shè)計應(yīng)注意的問題1、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計要安全可靠

鋼結(jié)構(gòu)要做到安全合理、節(jié)點構(gòu)造方便可靠，并為構(gòu)件生產(chǎn)、運輸、安裝提供保障。 結(jié)構(gòu)方案盡可能節(jié)約鋼材，減輕鋼結(jié)構(gòu)重量；鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計生產(chǎn)盡可能縮短制造、安裝時間，節(jié)約勞動工日；鋼結(jié)構(gòu)必須有足夠的強度、剛度和穩(wěn)定性，保證整個結(jié)構(gòu)安全可靠，符合建筑物的使用要求，有良好的耐久性；結(jié)構(gòu)構(gòu)件應(yīng)便于運輸、便于維護。而且還要注意鋼結(jié)構(gòu)使用價值和觀賞價值兼?zhèn)洹?/p>

2、鋼結(jié)構(gòu)住宅設(shè)計要實用、安全 鋼結(jié)構(gòu)住宅設(shè)計要發(fā)揮鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢，住宅鋼結(jié)構(gòu)的平面布置應(yīng)力求規(guī)則、對稱，而且避免鋼結(jié)構(gòu)帶來的建筑平、立面單調(diào)呆板；注意設(shè)計深度，保證達到有關(guān)的規(guī)定要求；注意解決鋼結(jié)構(gòu)住宅建筑防腐蝕、防火、防震問題。做好鋼結(jié)構(gòu)防銹、防腐處理，使結(jié)構(gòu)布置符合規(guī)則性要求，提高防震能力，保證鋼結(jié)構(gòu)住宅的實用安全性統(tǒng)一。 四、鋼結(jié)構(gòu)住宅的設(shè)計技術(shù)要點1、判斷鋼結(jié)構(gòu)在住宅設(shè)計中的適用性

在進行鋼結(jié)構(gòu)住宅設(shè)計、選用結(jié)構(gòu)設(shè)計方案之前，要充分考察住宅項目建設(shè)是否適合用鋼結(jié)構(gòu) 。鋼結(jié)構(gòu)通常用于大跨度、高層、荷載、體型復(fù)雜或有較大振動、密封性要求高、吊車起重量大、要求能便于安裝拆卸的結(jié)構(gòu)。為了避免不必要的經(jīng)濟損失，要認真考察鋼結(jié)構(gòu)在住宅設(shè)計中的適用性。2、確定結(jié)構(gòu)選型與結(jié)構(gòu)布置 “概念設(shè)計”這一理念應(yīng)貫穿于在鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計的整體過程中，運用概念設(shè)計可以在早期迅速、有效地進行構(gòu)思、比較與選擇，它在結(jié)構(gòu)選型與布置階段尤其重要。國內(nèi)常見的鋼結(jié)構(gòu)類型主要有：框架、塔桅索膜、網(wǎng)架、平面架、輕鋼等。在鋼結(jié)構(gòu)選型環(huán)節(jié)，要注意依據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計中主體系與分體系之間試驗現(xiàn)象、破壞機理、工程經(jīng)驗、力學(xué)關(guān)系與震害等因素的綜合深入分析，從而全面性整體性的選擇最為科學(xué)、合理的結(jié)構(gòu)，并且注意合理布置細節(jié)。 3、分析結(jié)構(gòu)、預(yù)估截面

住宅設(shè)計在確定鋼結(jié)構(gòu)選型和布置后要注意對鋼結(jié)構(gòu)進行分析，以便鋼結(jié)構(gòu)于在實際設(shè)計中的合理應(yīng)用，例如利用線彈性分析鋼結(jié)構(gòu)。另外還需對構(gòu)件截面作初步估算，包括梁柱和支撐等的斷面形狀與尺寸的假定。這些也是鋼結(jié)構(gòu)住宅設(shè)計的重要環(huán)節(jié)。 4、其他設(shè)計要點

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關(guān)鍵詞：鋼結(jié)構(gòu)；住宅；結(jié)構(gòu)形式。

鋼結(jié)構(gòu)住宅在歐美日本等經(jīng)濟發(fā)達國家的發(fā)展已經(jīng)有幾十年的歷史了，憑著良好的抗震性、靈活可變的空間劃分、環(huán)保等優(yōu)點，迅速發(fā)展壯大。與之相對應(yīng)的是國內(nèi)鋼結(jié)構(gòu)住宅方面才剛剛起步。制約鋼結(jié)構(gòu)住宅發(fā)展的根本原因是生產(chǎn)力上的落后。1996年，我國鋼產(chǎn)量首次突破億噸，成為世界第一產(chǎn)鋼大國。對用鋼政策由限制用鋼到合理用鋼再到鼓勵用鋼，這為發(fā)展我國鋼鋼結(jié)構(gòu)住宅發(fā)展創(chuàng)造了極好的時機。同時政府及時提出在建筑業(yè)中提倡使用鋼結(jié)構(gòu)，在組織上采取了一些措施，并且調(diào)整了政策，出臺了一系列的積極發(fā)展的方針，也編制了一些相應(yīng)的規(guī)范、規(guī)程及計算軟件。鋼結(jié)構(gòu)住宅作為住宅產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展方向之一，也進入實質(zhì)性啟動階段。

鋼結(jié)構(gòu)住宅由于其自身的優(yōu)點，在實際當中得到人們的青睞。其結(jié)構(gòu)形式是有很多的，每種形式所適用的范圍和情況也是不盡相同的。

1.低層（1～3層）結(jié)構(gòu)體系

1.1框架結(jié)構(gòu)體系

這種體系在低層鋼結(jié)構(gòu)住宅中得到較早的應(yīng)用，它構(gòu)造簡單，施工速度快，技術(shù)難度小，同時由于低層住宅對水平荷載的要求不高，避開了框架結(jié)構(gòu)彈性剛度差的缺點。梁與柱之間的連接采用剛接，各部分剛度分布均勻?？蚣荏w系是一種延性體系，在建筑設(shè)計和平面布置上還具有很大的靈活性。

1.2輕鋼龍骨結(jié)構(gòu)體系

這種體系是隨著鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)不斷成熟而產(chǎn)生的，已經(jīng)成為低層鋼結(jié)構(gòu)住宅主要的結(jié)構(gòu)體系之一。從目前國外已經(jīng)應(yīng)用的輕鋼龍骨結(jié)構(gòu)體系來看，它主要可以分為：冷彎薄壁型鋼格構(gòu)式結(jié)構(gòu)體系和熱軋型鋼龍骨結(jié)構(gòu)體系兩種。冷彎型鋼截面形狀合理，力學(xué)性能良好，與截面積相同的熱軋型鋼相比，其回轉(zhuǎn)半徑可增大50%～60%，截面慣性矩和截面抵抗矩可增大50%～180%。此外，冷彎型鋼因材料冷加工后出現(xiàn)的冷彎效應(yīng)現(xiàn)象可使其強度有所提高。目前由于我國的發(fā)展情況，別墅類建筑不是我國住宅消費的主要對象。

但是隨著我國經(jīng)濟的高速發(fā)展，人民生活水平的不斷提高，尤其是大量新型城鎮(zhèn)的建設(shè)以及建設(shè)現(xiàn)代化農(nóng)村的推進，冷彎型鋼具有廣闊的發(fā)展市場和潛力，值得我們注意。

2.多高層結(jié)構(gòu)體系

2.1 純框架結(jié)構(gòu)體系

鋼框架結(jié)構(gòu)體系出現(xiàn)的比較早，是一種成熟和基本的結(jié)構(gòu)體系?？煞譃榘雱偨涌蚣芎腿珓偨涌蚣埽雱偨涌蚣艿牧褐B接節(jié)點不承受荷載產(chǎn)生的端彎矩；全剛接框架的則需要考慮。由于鋼框架結(jié)構(gòu)的抗側(cè)力剛度較小，所以建造高度受到限制，一般不超過12層，如果過高的話，需要加大加強結(jié)構(gòu)截面和節(jié)點設(shè)計，導(dǎo)致不經(jīng)濟。

2.2 框架—支撐體系

該結(jié)構(gòu)體系以樓房的框架體系為基礎(chǔ)，沿房屋的縱、橫兩個方向均布置一定數(shù)量的豎向支撐所形成的結(jié)構(gòu)體系稱為框架—支撐體系，簡稱框—撐體系。由于支撐部位的不同框—撐體系又分為中心支撐和偏心支撐。中心支撐（軸交支撐）的特征是：支撐的每個節(jié)點處，各桿的軸心線交匯于一點。偏心支撐（偏交支撐）的特征是；支撐斜桿與梁、柱的軸線不是交匯于一點，而是偏離一段距離，形成一個先于支撐斜桿屈服的“消能梁段”，偏心支撐框架的每根桿件應(yīng)至少有一段與框架梁連接，并在斜桿與梁交點至柱之間或至同一跨內(nèi)另一斜桿與梁交點之間形成消能梁段。

2.3 框架—剪力墻體系

在框架結(jié)構(gòu)中設(shè)置部分剪力墻，使框架和剪力墻兩者結(jié)合起來，取長補短，共同抵抗水平荷載，就組成了框架一剪力墻結(jié)構(gòu)體系。鋼框架一剪力墻結(jié)構(gòu)中，由于剪力墻剛度大，剪力墻將承擔大部分水平力（有時甚至可達80%～90%），是抗側(cè)力的主體，整個結(jié)構(gòu)的側(cè)向剛度大大提高，鋼框架則承擔豎向荷載，提供了較大的使用空間，同時也承擔少部分水平力。該體系可細分為：

鋼框架-混凝土剪力墻體系、鋼框架-帶縫混凝土剪力墻體系、鋼框架-鋼板剪力墻體系是以及鋼框架-帶縫鋼板剪力墻體系。鋼框架-剪力墻結(jié)構(gòu)比鋼框架結(jié)構(gòu)的剛度和承載能力都大大提高了，在地震作用下層間變形減小，因而也就減小了非結(jié)構(gòu)構(gòu)件（隔墻及外墻）的損壞。這樣無論在非地震區(qū)還是地震區(qū)，這種結(jié)構(gòu)都可用來建造較高的高層住宅，在我國己有很多工程采用。此類結(jié)構(gòu)體系適用于抗震設(shè)防烈度為8度或9度、總層數(shù)超過12層的鋼結(jié)構(gòu)房屋。

2.4 框架—混凝土核心筒結(jié)構(gòu)

該體系是以衛(wèi)生間（或樓、電梯間）組成四周封閉的現(xiàn)澆鋼筋混凝土核心筒，與熱軋H型鋼框架結(jié)合成組合結(jié)構(gòu)。筒體角部可配置小鋼柱以增加延性并方便安裝。其優(yōu)點是結(jié)構(gòu)受力分工明確，核心筒抗側(cè)移剛度極強，主要承擔水平荷載（占結(jié)構(gòu)抗側(cè)移總剛度的90%以上）；由于是現(xiàn)澆核心筒，衛(wèi)生間的防水性能佳，可有效避免其他結(jié)構(gòu)形式因施工不當容易滲水造成的鋼構(gòu)件銹蝕；可采用滑模施工，施工速度介于純鋼結(jié)構(gòu)和混凝土結(jié)構(gòu)之間，經(jīng)濟上比鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)略高。國內(nèi)己有較多的應(yīng)用經(jīng)驗，如果建筑結(jié)構(gòu)布置合理，結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計設(shè)防妥當，是值得推廣的一種多高層住宅結(jié)構(gòu)形式。

①多層（6層）鋼結(jié)構(gòu)住宅結(jié)構(gòu)體系優(yōu)選：

7度區(qū)：框架一支撐體系（型鋼柱）和框架一支撐體系（鋼管混凝土柱）的最終性能指標差不多，鋼框架一筒體體系不理想。

8度區(qū)：框架一支撐體系（鋼管混凝土柱）最優(yōu)，框架一支撐體系（型鋼柱）次之，鋼框架一筒體體系最差。

②高層（12層）鋼結(jié)構(gòu)住宅結(jié)構(gòu)體系優(yōu)選：

7度區(qū)：框架一支撐體系（鋼管混凝土柱）最優(yōu)，框架一支撐體系（型鋼柱）次之，鋼框架一筒體體系在最后，但三種方案的差別并不大。

8度區(qū)：框架一支撐體系（鋼管混凝土柱）最優(yōu)，框架一支撐體系（型鋼柱）次之，鋼框架一筒體體系在最差。

③高層（18層）鋼結(jié)構(gòu)住宅結(jié)構(gòu)體系優(yōu)選：

7度區(qū)：鋼框架一筒體體系最優(yōu)，框架一支撐體系（鋼管混凝土柱）次之，框架一支撐體系（型鋼柱）在最差，但三種方案的差別并不明顯。

8度區(qū)：框架一支撐體系（鋼管混凝土柱）最優(yōu)，框架一支撐體系（型鋼柱）次之，鋼框架一筒體體系最差，但三種方案的差別并不明顯。

3.結(jié)論及建議：

①框架結(jié)構(gòu)：開間大、使用靈活，受力明確，框架桿件類型少，其缺點：側(cè)向剛度較差，層間位移較大，根據(jù)其受力特點看出該體系一般更適用于6層以下的多層建筑，不適于強震區(qū)的高層建筑；而且用于高層建筑經(jīng)濟性相對較差。

②框架—支撐結(jié)構(gòu)：由鋼桁架組成的支撐，與剪力墻相比在達到同樣的剛度下其重量要小。用于高層住宅結(jié)構(gòu)，經(jīng)濟性好。其缺點：構(gòu)件節(jié)間尺寸較小，導(dǎo)致支撐構(gòu)件及節(jié)點數(shù)量均較多。傳力路線較長，抗側(cè)效果較差。該體系比純框架體系側(cè)向剛度大，常用于多層及高層鋼結(jié)構(gòu)，應(yīng)用較廣；而且當房屋層數(shù)較高時，該體系要比純框架體系經(jīng)濟。

③框架—剪力墻結(jié)構(gòu)：這種體系總體來說受力性能良好，支撐構(gòu)件相對較經(jīng)濟，且能與隔墻布置相結(jié)合。不足之處是現(xiàn)場安裝比較困難，制作比較復(fù)雜。該體系同框架-支撐體系一樣，常用于多層及高層結(jié)構(gòu)，應(yīng)用較廣；而且從受力特點看出，帶縫剪力墻體抗震性能較好，較適用于地震區(qū)。

④框架—筒體結(jié)構(gòu)：側(cè)向剛度大于鋼框架結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)造價介于鋼結(jié)構(gòu)和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)之間。在水平地震力作用下，混凝土核心筒開裂，將導(dǎo)致結(jié)構(gòu)剛度減小，而加大鋼框架的剪力，鋼框架需按雙重抗側(cè)力體系設(shè)防，另外混凝土核心筒的施工誤差遠大于鋼結(jié)構(gòu)。

參考文獻

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【關(guān)鍵詞】鋼結(jié)構(gòu)；局限性；前景展望

1 鋼結(jié)構(gòu)住宅結(jié)構(gòu)上的優(yōu)勢

1.1 能合理布置功能區(qū)間

利用鋼材強度高的特點，設(shè)計可采用大開間布置，使建筑平面能夠合理分隔，靈活方便，創(chuàng)造開放式住宅。而傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)（磚混結(jié)構(gòu)、砼結(jié)構(gòu)）由于材料性質(zhì)限制了空間布置的自由，如果開間過大，就會造成板厚、梁高、柱大，出現(xiàn)“肥梁胖柱”現(xiàn)象，不但影響美觀，而且自重增大，增加造價，購房者在二次裝飾時，經(jīng)常由于自行改變墻置，增加隱患。

1.2 鋼結(jié)構(gòu)住宅空間利用率高

在空間使用率上，鋼結(jié)構(gòu)的斷面小，與鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)相比可增加建筑有效面積8%左右。在建筑風格上，鋼結(jié)構(gòu)建筑也更顯靈活豐富，戶內(nèi)空間可多方案分割，可以滿足不同用戶的需求。

1.3 自重輕、抗震性能好

相同建筑面積的建筑樓層，鋼結(jié)構(gòu)自重輕，根據(jù)比較，六層輕鋼結(jié)構(gòu)住宅的重量，僅相當于四層磚混結(jié)構(gòu)住宅的重量。而且鋼材具有延性，能比較好的消耗地震帶來的能量，所以抗震性能好，結(jié)構(gòu)安全度高。

2 鋼結(jié)構(gòu)住宅經(jīng)濟性優(yōu)勢

2.1 施工方便、工期短

鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件，可以實行工廠化生產(chǎn)，現(xiàn)場安裝。由于現(xiàn)場作業(yè)量小，對周圍環(huán)境污染少，同時，施工機械化程度高，加快了施工速度。根據(jù)統(tǒng)計，同樣面積建筑物，鋼結(jié)構(gòu)比砼結(jié)構(gòu)工期可縮短1/3，而且可節(jié)省支模材料。

2.2 綜合造價低

由于自重輕，基礎(chǔ)費用降低，總體用料減少，直接成本降低，建設(shè)工期短，間接費又可減少，所以綜合造價低。

2.3 符合住宅產(chǎn)業(yè)化和可持續(xù)發(fā)展的要求

鋼結(jié)構(gòu)適宜工廠大批量生產(chǎn)，工業(yè)化程度高，并且能將節(jié)能、防水、隔熱、門窗等先進成品集合于一體，成套應(yīng)用，將設(shè)計、生產(chǎn)、施工一體化，提高住宅產(chǎn)業(yè)化的水平。

另外，鋼材報廢后可實現(xiàn)100％廢品再回收利用，所以稱“鋼結(jié)構(gòu)建筑”為“綠色建筑”毫不為過，它是適應(yīng)我們?nèi)祟惪沙掷m(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的新型建筑形式。

3 鋼結(jié)構(gòu)住宅發(fā)展阻力（頸瓶）分析

3.1 社會認可度

鋼結(jié)構(gòu)住宅的發(fā)展面臨的首要問題是整個社會對這種新住宅體系的接受需要一個過程。輕鋼結(jié)構(gòu)住宅體系是在國外尤其是北美地區(qū)木結(jié)構(gòu)住宅的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，這兩種體系雖然在國外已經(jīng)十分成熟和完善，但是對于我國來說卻完全是新東西，因而各種困難幾乎無處不在。中國的消費者由于長期以來住慣了磚混或鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的住宅，從慢慢開始接受到逐步喜歡輕鋼結(jié)構(gòu)住宅，也需要一個漸進的過程。

3.2 發(fā)展鋼結(jié)構(gòu)住宅技術(shù)上還不夠成熟

鋼結(jié)構(gòu)體系住宅成套技術(shù)，由于過去缺乏技術(shù)引導(dǎo)，市場需求沒有達到產(chǎn)業(yè)化程度，因此，我國的相關(guān)產(chǎn)品功能性單一，工業(yè)化程度不高，產(chǎn)品質(zhì)量還不能滿足住宅產(chǎn)業(yè)化標準的要求。目前，該技術(shù)零散而不系統(tǒng)，技術(shù)水平及標準參差不齊，不配套，需進一步研究創(chuàng)新并進行整合。

此外，在建材和部品方面，目前建造輕鋼結(jié)構(gòu)試驗工程所需材料許多要從國外運來，甚至有些由外商在中國大陸委托加工的部件，往往也只能到國外去采購，在國內(nèi)市場上一時還找不到。這也制約了鋼結(jié)構(gòu)住宅的發(fā)展和推廣。

3.3 專業(yè)技術(shù)人才缺乏

在人員方面，由于國內(nèi)無論中等或是高等專業(yè)學(xué)校的教學(xué)內(nèi)容中均少涉及輕鋼結(jié)構(gòu)住宅體系，因此我國建筑類專業(yè)的工程技術(shù)人員對這一體系知之甚少，而更加缺乏的是熟練技術(shù)工人，所以雖然這一體系單純從技術(shù)層面上講并無多少難度，但真正推行起來卻往往缺乏得力的骨干。

3.4 工程造價問題

目前輕鋼結(jié)構(gòu)住宅在我國大陸的報價大約是同條件傳統(tǒng)混凝土結(jié)構(gòu)住宅的1.5倍左右，國內(nèi)消費者近期還難以接受。然而這種價格在國外比起其它結(jié)構(gòu)形式住宅的造價來說，卻具有很強的競爭力，這也就是為什么輕鋼結(jié)構(gòu)住宅體系在國外能夠蓬勃發(fā)展的原因。任何新技術(shù)的產(chǎn)生與發(fā)展都是與所處社會的技術(shù)經(jīng)濟背景相聯(lián)系、相適應(yīng)的，目前美、日、歐等發(fā)達國家和地區(qū)，人均GDP約為我國的40至50倍，勞動力價格約為我國的20至30倍，因此，符合產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)方式的輕鋼結(jié)構(gòu)住宅在發(fā)達國家遠比我國更易被市場接受。而我國由于科技和生產(chǎn)力發(fā)展水平較低，勞動力價格便宜，盡管輕鋼結(jié)構(gòu)住宅的性能和舒適度較高，但其對于傳統(tǒng)建筑形式住宅的競爭優(yōu)勢反倒不夠明顯。因而市場接受起來比較緩慢。

3.5 缺乏有針對性的鋼結(jié)構(gòu)住宅規(guī)范及相應(yīng)標準

我國的標準規(guī)范是針對幾十年來大量使用的結(jié)構(gòu)體系編制的，輕鋼結(jié)構(gòu)住宅體系此前在我國屬于技術(shù)空白，所以不能滿足我國現(xiàn)行強制性規(guī)范的某些條文。例如我國建國以后建造的建筑物多采用磚石和鋼筋混凝土等耐火性能好的建筑材料，由此導(dǎo)致我國的《建筑設(shè)計防火規(guī)范》在材料選用方面似乎較國外苛刻，輕鋼結(jié)構(gòu)住宅難以滿足其要求。這種與國內(nèi)規(guī)范不銜接的狀況，使輕鋼結(jié)構(gòu)住宅項目無論在工程報建階段還是在工程驗收階段，都會遇到數(shù)不盡的障礙與麻煩。

3.6 鋼結(jié)構(gòu)住宅本身缺陷

鋼結(jié)構(gòu)防火能力差。經(jīng)過防火處理的鋼結(jié)構(gòu)的耐火時間也只有2～3個小時，遠遠遜色于磚石和鋼筋混凝土等耐火性能好的建筑材料。

3.7 缺乏相適應(yīng)的建筑管理模式

在建筑管理方面，我國現(xiàn)行的建筑管理模式與輕鋼結(jié)構(gòu)住宅這種工業(yè)化生產(chǎn)方式也不適應(yīng)，我國加入WTO以后，國外許多住宅生產(chǎn)企業(yè)希望進入中國大陸市場，但是他們搞不清自己來到中國后應(yīng)當申領(lǐng)什么資質(zhì)，屬于什么身份--設(shè)計單位？施工單位？集成商？還是制造商？

4 鋼結(jié)構(gòu)住宅發(fā)展前景展望

按發(fā)達國家的最低水平推算，我國鋼結(jié)構(gòu)用鋼量至少有3600萬噸的發(fā)展空間。在近期內(nèi)，國家將大力發(fā)展鋼結(jié)構(gòu)建筑，力爭每年建筑鋼結(jié)構(gòu)用鋼將占全國鋼材總產(chǎn)量的3％以上，年均鋼材消費量為350萬噸至400萬噸；到2015年，將再翻一番，全國建筑鋼結(jié)構(gòu)用鋼材占鋼材總產(chǎn)量的6％以上，由此可見，鋼結(jié)構(gòu)住宅市場前景十分廣闊。住宅產(chǎn)業(yè)化是我國住宅業(yè)發(fā)展的必由之路，因為這將成為推動我國經(jīng)濟發(fā)展新的增長點。鋼結(jié)構(gòu)住宅體系易于實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，標準化制作，而與之相配套的墻體材料可以采用節(jié)能、環(huán)保的新型材料，它屬綠色環(huán)保性建筑，可再生重復(fù)利用，符合可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略，因此鋼結(jié)構(gòu)體系住宅成套技術(shù)的研究成果必將大大促進住宅產(chǎn)業(yè)化的快速發(fā)展，直接影響著我國住宅產(chǎn)業(yè)的發(fā)展水平和前途。

5 結(jié)束語

隨著城市建設(shè)的發(fā)展和高層建筑的增多，我國鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展十分迅速，鋼結(jié)構(gòu)住宅作為一種綠色環(huán)保建筑，已被建設(shè)部列為重點推廣項目。特別是在我國大中城市中，人多、土地資源少，而人們對住宅密度、環(huán)境綠地等要求越來越高的情況下，較大范圍應(yīng)用鋼結(jié)構(gòu)住宅，是我國生產(chǎn)力發(fā)展到一定階段的必然產(chǎn)物，它是符合國家產(chǎn)業(yè)政策的推廣項目。

參考文獻：

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篇7

關(guān)鍵詞：鋼結(jié)構(gòu)住宅建筑設(shè)計探討

中圖分類號：TU391文獻標識碼： A 文章編號：

一、鋼結(jié)構(gòu)住宅建筑設(shè)計的一般原則

1、促使平面設(shè)計趨向網(wǎng)格化原則

鋼結(jié)構(gòu)住宅建筑的框架結(jié)構(gòu)決定了鋼結(jié)構(gòu)住宅建筑平面設(shè)計趨向網(wǎng)格化。建立在建筑模數(shù)制基礎(chǔ)上的網(wǎng)格應(yīng)滿足聯(lián)系結(jié)構(gòu)和建筑的紐帶。網(wǎng)格有多種，可以是均勻的，也可以是不均勻的。

2、促使鋼結(jié)構(gòu)住宅功能設(shè)計更加開放化原則

現(xiàn)代的社會需要使鋼結(jié)構(gòu)住宅建筑的功能設(shè)計趨向開放化，同時鋼結(jié)構(gòu)住宅的結(jié)構(gòu)特性也為建筑功能設(shè)計的開放化創(chuàng)造了條件?，F(xiàn)代社會生活的多元化發(fā)展，使人們的個性得到了進一步的張揚，人們越來越要求住宅這個特殊的商品在具有靈活的功能設(shè)計上，以適應(yīng)他們的這種要求．平面功能的開放設(shè)計正是滿足這種要求的有效方法之一。

3、更加專業(yè)的剖面設(shè)計原則

鋼結(jié)構(gòu)住宅的建筑剖面設(shè)計的專業(yè)化始終歸因于鋼結(jié)構(gòu)建筑設(shè)計的復(fù)雜性。鋼結(jié)構(gòu)住宅底層是否架空、剖面層高的最終確定、頂層層高和屋面形式的確定、結(jié)構(gòu)是否錯層等等，都要求對剖面設(shè)計進行專門研究，需要進行詳細的特殊的剖面設(shè)計。

4、保證住宅建筑設(shè)計整體化原則

一般的建筑設(shè)計師對于鋼結(jié)構(gòu)建筑的結(jié)構(gòu)體系不是很了解，因此，一般的建筑設(shè)計師在進行鋼結(jié)構(gòu)建筑設(shè)計時，經(jīng)常會無從下手，被鋼結(jié)構(gòu)建筑的結(jié)構(gòu)所困。而較好的鋼結(jié)構(gòu)住宅設(shè)計師經(jīng)常會從鋼結(jié)構(gòu)建筑的結(jié)構(gòu)體系出發(fā)，力求在設(shè)計上有所突破。所以說，鋼結(jié)構(gòu)住宅建筑設(shè)計應(yīng)該追求建筑設(shè)計和結(jié)構(gòu)設(shè)計的整體化。

二、鋼結(jié)構(gòu)建筑設(shè)計的重點

1、鋼結(jié)構(gòu)住宅建筑設(shè)計構(gòu)思

鋼結(jié)構(gòu)住宅的構(gòu)思一方面體現(xiàn)了常規(guī)意義上的建筑構(gòu)思成果, 另一方面更是對鋼材這種材料靈活運用的表現(xiàn)。設(shè)計鋼結(jié)構(gòu)住宅的建筑師必須同結(jié)構(gòu)工程師、設(shè)備工程師、甚至機械工程師密切配合, 以保證建筑構(gòu)思能夠在特定的技術(shù)條件下得以實施。建筑師只有在深入了解材料的特性、材料所能創(chuàng)造的結(jié)構(gòu)形式及相應(yīng)的技術(shù)措施以后, 才能有更廣泛的構(gòu)思能力, 才能使自己的構(gòu)思更具有獨特性和創(chuàng)造性, 而且方案的可實施性才能更強。

2、鋼結(jié)構(gòu)住宅建筑的具體設(shè)計

（1）平面設(shè)計

戶型單元是住宅樓組合中的基本單位，它的方案設(shè)計優(yōu)化在整個住宅建筑設(shè)計方案優(yōu)化中占有極其重要的位置，因此，鋼結(jié)構(gòu)住宅建筑設(shè)計首先要從研究住宅單元平面人手。鋼結(jié)構(gòu)住宅戶型單元設(shè)計方案優(yōu)化首先要優(yōu)化設(shè)計步驟。在進行鋼結(jié)構(gòu)住宅戶型單元設(shè)計之前，必須對戶型單元的建筑內(nèi)容進行綜合詳盡的剖析，即從不同角度并用多種方法去展示它的內(nèi)容因素。在對戶型單元設(shè)計內(nèi)容因素進行全面的，深入的剖析以后，著手進行戶型單元設(shè)計構(gòu)思。

任何住宅建筑設(shè)計都是在一定的約束條件下進行的。因此，在鋼結(jié)構(gòu)住宅戶型單元方案的排列與組合中，首先應(yīng)對制約因素進行分析。

鋼結(jié)構(gòu)住宅建筑設(shè)計約束因素除應(yīng)遵守國家建筑法規(guī)和技術(shù)規(guī)范外，還應(yīng)注意以下方面：

第一，柱網(wǎng)布置應(yīng)滿足規(guī)則性要求，宜以住宅單元或套型為單位實現(xiàn)模塊化，以模塊的平接、接和對稱凹接、凸接等多種拼接適應(yīng)總平面布置的變化。

第二，柱網(wǎng)的合理選用。柱網(wǎng)過大，需要梁構(gòu)件大，為滿足強柱弱梁的抗震要求的柱截面也會增大，總用鋼量也會隨之增加，從而影響住宅建筑造價。

第三，住宅平面應(yīng)按模數(shù)規(guī)定布置。在鋼結(jié)構(gòu)住宅的設(shè)計中即要考慮到房屋功能方面的要求，又要考慮到鋼結(jié)構(gòu)的施工、加工方面的要求，住宅房間平面按模數(shù)規(guī)定設(shè)計，有利于結(jié)構(gòu)構(gòu)件的模數(shù)化以及連接節(jié)點的標準化，最終有利于鋼結(jié)構(gòu)住宅的生產(chǎn)與施工。

（2）剖面設(shè)計

傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)由于結(jié)構(gòu)布置的局限，受施工等多方面因素的制約而大多使用矩形剖面。鋼結(jié)構(gòu)住宅房間的剖面形狀與結(jié)構(gòu)本身有著密切的聯(lián)系，根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)住宅結(jié)構(gòu)形式的特點，可以突破傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式，大膽嘗試各種非矩形剖面。但非矩形剖面與房間的空間組合、家具擺設(shè)以及人們的傳統(tǒng)習慣有著不可避免的沖突，還需設(shè)計人員進一步研究完善。

與傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計相比，鋼結(jié)構(gòu)住宅建筑剖面設(shè)計可以有效地節(jié)省空間高度。由于鋼結(jié)構(gòu)采用鋼梁、鋼柱等構(gòu)件，要比原有的鋼筋混凝土梁或柱截面小，截面的寬度和高度可以有效地減小，這樣不僅可以從建筑平面上節(jié)省結(jié)構(gòu)所占用的空間，同時也有效地降低了房間上部的梁的高度，在同等建筑凈高的情況下，房間的建筑層高可以顯著地下降，而且住宅的建筑高度也可以得到控制，即在同樣的建筑高度下，建筑的層數(shù)可以增加，可顯著提高房地產(chǎn)商的經(jīng)濟效益。

（3）立面造型設(shè)計

現(xiàn)有的鋼結(jié)構(gòu)住宅在考慮形體和造型的方面，還是沿用了傳統(tǒng)磚混住宅的形式。設(shè)計造型時，主要還是從設(shè)計方法上考慮如何通過建筑設(shè)計的手段，而不是純工藝技術(shù)的方法，來體現(xiàn)鋼結(jié)構(gòu)住宅的特征，不讓人覺得鋼構(gòu)件的暴露顯得粗野，而是給人以簡潔、格調(diào)清晰的印象，由于鋼結(jié)構(gòu)可以實現(xiàn)大跨度、大空間，因此其開窗所受限制就減到最小。南北立面盡量用大開窗，結(jié)合廚衛(wèi)服務(wù)空間墻面開窗少的特點，采用虛實對比的構(gòu)圖方式；材料上采用規(guī)則水平線條的實墻與晶瑩光潔的玻璃形成對比，同時考慮采用新型外墻保溫材料，滿足建筑節(jié)能減排的要求；色彩上，大膽采用純度上的色彩進行對比，給人以活躍的現(xiàn)代氣息。

三、鋼結(jié)構(gòu)住宅體系的設(shè)計措施

鋼結(jié)構(gòu)住宅體系與一般的住宅體系不同，鋼結(jié)構(gòu)住宅體系主要指主體鋼結(jié)構(gòu)承重體系、圍護系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)體系以及樓板結(jié)構(gòu)體系。

1、鋼結(jié)構(gòu)承重體系的分類

鋼結(jié)構(gòu)承重體系的分類有很多種類，但是應(yīng)用于住宅體系結(jié)構(gòu)的形式主要有純框架結(jié)構(gòu)體系、鋼框架—支撐結(jié)構(gòu)體系、空間錯列桁架結(jié)構(gòu)體系等鋼結(jié)構(gòu)體系。其中純鋼架結(jié)構(gòu)體系是指縱橫方向的主要是框架作為抵抗水平抗側(cè)力和承重的構(gòu)件組成的結(jié)構(gòu)體系，這種結(jié)構(gòu)形式的特點主要是可以形成較大的使用空間、平面布置靈活以及鋼結(jié)構(gòu)各部分的剛度均勻，構(gòu)件簡單，施工容易等特點。鋼框架支撐結(jié)構(gòu)的體系主要是在框架體系中的部分框架柱之間設(shè)立豎向的支撐形成的支撐框架，在住宅建筑的設(shè)計中采用這種形式的建筑特點是支撐結(jié)構(gòu)可以承載很大的水平力，抗震性能好等優(yōu)點，這種結(jié)構(gòu)形式主要使用于30 到40 層的高層住宅的建筑?？臻g錯列列桁架結(jié)構(gòu)體系主要是由房屋的跨度和外側(cè)的柱子等于房屋寬度的桁架組成，桁架高度和建筑樓層的層高相等，在相鄰柱上為上下層交錯布置，樓板的一端放在桁架的上弦，另一端放在相鄰桁架的下弦。這種鋼結(jié)構(gòu)的特點主要是實用性能好，并且經(jīng)濟。這種鋼結(jié)構(gòu)形式一般使用于15 到20 層的中高層住宅的建筑。

2、圍護結(jié)構(gòu)與主體結(jié)構(gòu)設(shè)計的一體化

在國外的住宅建筑中，常見的住宅體系的設(shè)計是維護結(jié)構(gòu)與主體結(jié)構(gòu)設(shè)計的一體化。在住宅建筑中采用這種結(jié)構(gòu)形式的特點是具有良好的防水性和防腐蝕性，并且屋面的保溫隔熱效果比較好，而且還可以使建筑的外形豐厚。但是我國的住宅體系，通常把維護結(jié)構(gòu)的設(shè)計和主體結(jié)構(gòu)的設(shè)計分開進行設(shè)計，這樣不僅經(jīng)濟效果不好，而且還會增加工期。

3、樓板結(jié)構(gòu)體系的設(shè)計

樓面的結(jié)構(gòu)主要有樓面板和鋼梁組合而成的，鋼結(jié)構(gòu)住宅在設(shè)計的過程中，必須應(yīng)該保證樓板有足夠的強度和剛度以及整體穩(wěn)定性，并且還應(yīng)該具有防火、隔音以及防水、防腐蝕性能等。在現(xiàn)在的鋼結(jié)構(gòu)的樓板結(jié)構(gòu)體系中，主要有以下幾種形式：

（1）預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土疊合樓板，這種結(jié)構(gòu)形式主要是指將鋼梁與預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土的薄板進行連接，然后在上面澆混凝土薄板形成的疊合裝配整體結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)形式的特點主要是機械化程度高、運輸?shù)跹b方便，可以采用高強度鋼材和預(yù)應(yīng)力技術(shù)。

（2）壓型鋼板混凝土組合樓板，這種結(jié)構(gòu)形式，主要采用蝶形壓型的鋼板樓板的總厚度應(yīng)該達到130 mm 到150mm，并且由于組合樓板需要承受傳遞平衡力的作用，因此應(yīng)該在鋼梁與壓型鋼板的結(jié)合處設(shè)置栓釘，并且在設(shè)計的過程中，應(yīng)該綜合考慮樓板以及鋼梁的組合作用，這樣可以提高梁的穩(wěn)定性和承載能力。

四、結(jié)束語

隨著鋼結(jié)構(gòu)住宅在我國建筑行業(yè)的不斷推廣應(yīng)用，越來越多的人將會喜愛這一結(jié)構(gòu)形式。與此同時，也會給鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)用技術(shù)不斷提出新的技術(shù)要求，需要我們在這一領(lǐng)域不斷探索和前進。

【參考文獻】

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篇8

［關(guān)鍵詞］鋼結(jié)構(gòu)住宅優(yōu)化設(shè)計設(shè)計思路應(yīng)用

鋼結(jié)構(gòu)住宅建筑是住宅建筑的一個分支，是住宅建筑的重要組成部分；由于鋼結(jié)構(gòu)建筑具有強度高、自重輕、抗震性能好（延性好）、施工速度快、工業(yè)化程度高、質(zhì)量易保證、建筑布局靈活合理等優(yōu)點，使其作為一種最具備“環(huán)保、節(jié)能、工廠化”的新型結(jié)構(gòu)體系，在 21世紀繼續(xù)得到迅速發(fā)展。

一、鋼結(jié)構(gòu)在住宅應(yīng)用的優(yōu)勢

鋼結(jié)構(gòu)在住宅建筑中應(yīng)用的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在以下幾個方面:

1設(shè)計制造周期短,設(shè)計生產(chǎn)一體化

現(xiàn)代結(jié)構(gòu)設(shè)計借助于計算機和專業(yè)化結(jié)構(gòu)分析軟件,使得設(shè)計周期大大縮短,設(shè)計中的修改和調(diào)整非常方便。同時,由于鋼結(jié)構(gòu)具有工廠預(yù)制、現(xiàn)場安裝的特點,可以將前期設(shè)計和現(xiàn)場的生產(chǎn)手段相結(jié)合,通過網(wǎng)絡(luò)計算機和數(shù)控機床結(jié)合,使設(shè)計人員在工作室中完成設(shè)計后,即由工廠的生產(chǎn)線完成產(chǎn)品制作,具有極高的效率和精確度,可以大大減少項目建設(shè)周期。

2有利合理布置功能區(qū)間

在居住建筑中,建筑師和居民一直希望能夠有大跨的無豎向結(jié)構(gòu)的空間,這樣,可以根據(jù)需求進行靈活隔斷,使室內(nèi)布置呈多樣化。傳統(tǒng)住宅由于所

用材料的性質(zhì),限制了空間布置的自由。鋼結(jié)構(gòu)住宅可以利用鋼材強度高的特點,采用大開間柱網(wǎng)布置,使建筑平面分隔靈活,可以利用非承重墻體靈活分隔室內(nèi)空間,形成開放式住宅。同時,利用鋼結(jié)構(gòu)連接簡單的特點,在垂直平面內(nèi)比傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)能更好地應(yīng)用錯層、躍層結(jié)構(gòu)。由于鋼結(jié)構(gòu)住宅的構(gòu)件截面尺寸小,可以增加使用面積,提高得房率。下圖以某花園二期為例，從圖中可見柱截面很?。?/p>

圖2標準層平面圖

3承載強度高,抗震性能好

相同的荷載,鋼結(jié)構(gòu)截面最小,相同的截面,鋼結(jié)構(gòu)承載力最大。在抗震設(shè)防區(qū),由于鋼結(jié)構(gòu)重量輕,六層輕鋼住宅的重量僅相當于四層磚混結(jié)構(gòu)的重量,因此,本身所受的地震作用小;而且,鋼材具有高延性,有較好的耗能能力,因此,抗震性能好,結(jié)構(gòu)安全度高。

4施工優(yōu)勢突出,綜合造價低

現(xiàn)澆混凝土需要連續(xù)施工,在我國北方地區(qū)受到施工季節(jié)的影響。鋼結(jié)構(gòu)的大部分構(gòu)件在工廠生產(chǎn),運往現(xiàn)場通過焊接或螺栓進行整體組裝,可全天候作業(yè)。施工現(xiàn)場作業(yè)量小,減少了施工臨時用地,對周圍環(huán)境污染小,提高了施工的機械化水平。施工時可以節(jié)省支模、拆模的材料,由此降低成本,大大加快施工速度。資金價值在施工中充分體現(xiàn),減少資金成本,對開發(fā)商的銷售和資金回籠極為有利。鋼結(jié)構(gòu)承載力高,可以實現(xiàn)結(jié)構(gòu)的大開間布置,構(gòu)件截面小,自重比較輕,地基的處理比較容易,可以采用天然基礎(chǔ)型式。由于基礎(chǔ)在工程造價中占有比重比較大,上部結(jié)構(gòu)重量輕可以降低基礎(chǔ)的造價,從而減少整個項目的投資。

5符合節(jié)約型社會建設(shè)的要求

鋼結(jié)構(gòu)適宜工廠大批量生產(chǎn),工業(yè)化、商品化程度高。它能將節(jié)能、防水、隔熱、門窗等先進的成品集合在一起,實現(xiàn)綜合成套應(yīng)用,將設(shè)計、生產(chǎn)、施工、安裝一體化,提高住宅的產(chǎn)業(yè)化水平。今后隨著城市建設(shè)的發(fā)展,城市改造需要拆除大量的舊建筑,鋼結(jié)構(gòu)比傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的拆除更容易實施,鋼材回收利用率高、拆除成本低、污染較小,符合可持續(xù)發(fā)展的要求。當然,鋼結(jié)構(gòu)也有一些缺點,如防火能力差、易銹蝕等。但這些問題隨著科技的發(fā)展,設(shè)計的改進,先進的防火材料、防銹涂料及新型耐火耐候鋼的出現(xiàn)將得到很好的解決。

二、鋼結(jié)構(gòu)住宅的體系優(yōu)選

鋼結(jié)構(gòu)住宅體系區(qū)別于傳統(tǒng)體系住宅的內(nèi)容主要是指主體鋼結(jié)構(gòu)體系、圍護結(jié)構(gòu)體系以及樓蓋結(jié)構(gòu)體系。

1主體鋼結(jié)構(gòu)體系優(yōu)選

鋼結(jié)構(gòu)體系的形式有多種,但應(yīng)用于住宅的主要可分為鋼框架體系、鋼框架―支撐體系、鋼框架―剪力墻體系、鋼框架―核心筒體系、交錯桁架體系等。結(jié)構(gòu)體系應(yīng)根據(jù)安全可靠、經(jīng)濟合理、施工方便等原則,并結(jié)合建筑功能、建筑模塊及建筑圍護等要求合理選用。從構(gòu)件的截面形式上可分為:H型截面、鋼骨混凝土截面、圓鋼管內(nèi)灌混凝土等。各種柱截面形式的性能比較見表1。

2圍護結(jié)構(gòu)體系優(yōu)選

鋼結(jié)構(gòu)住宅的圍護結(jié)構(gòu)包括外墻板、隔墻板和屋面板,是住宅結(jié)構(gòu)的重要組成部分。外墻板的連接必須可靠并具有足夠的延性和適當?shù)霓D(zhuǎn)動能力,滿足在設(shè)防烈度下主體結(jié)構(gòu)層間變形的要求;隔墻板與鋼結(jié)構(gòu)有可靠的連接并具有抗震延性;屋面板應(yīng)具有可靠的擱置、防滑和連接,具有適當?shù)淖冃文芰Αo結(jié)構(gòu)對住宅建筑功能與經(jīng)濟性有十分重要的影響,也是目前鋼結(jié)構(gòu)住宅體系中有一定技術(shù)難度的研究開發(fā)內(nèi)容。護結(jié)構(gòu)主要采用輕混凝土板、太空板、夾心板等。內(nèi)墻品種較多,常用的為輕混凝土板、石膏板、水泥刨花板等。屋面板多選用壓型鋼板,它具有良好的外觀效果與防水和抗腐蝕能力,還有自重輕、施工快捷等特點,同時還可兼有模板與組合承重的功能,并便于施工。

3樓蓋結(jié)構(gòu)體系優(yōu)選

樓蓋體系是建筑的重要組成部分,它既要承受豎向荷載又需傳遞水平荷載,因此它在平面內(nèi)外都需足夠的強度、剛度。同時,還需要一定的抗裂性,以滿足建筑功能抗?jié)B、抗漏的要求。目前,最常用的是現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板,優(yōu)點是成本低、防火性能好、整體性強,缺點是需要大量摸板和支撐,施工速度慢、周期長;壓型鋼板組合樓蓋,施工方便、速度快、抗裂性能好,在高層鋼結(jié)構(gòu)建筑中已普遍采用。但由于壓型鋼板兼作鋼筋用時,需進行防火處理,而僅作模板用時成本過高,因此在多層、小高層住宅中的應(yīng)用應(yīng)做好綜合效益比較分析后再確定。

三、鋼結(jié)構(gòu)住宅的設(shè)計優(yōu)化

在選擇了合適的結(jié)構(gòu)體系、柱網(wǎng)布置以后,在鋼結(jié)構(gòu)住宅設(shè)計過程中還要從以下三個方面進行優(yōu)化。

1鋼結(jié)構(gòu)住宅節(jié)點的優(yōu)化設(shè)計

鋼結(jié)構(gòu)體系當中,節(jié)點的設(shè)計和構(gòu)件的設(shè)計具有同等的重要性,因此必須給予充分的重視。鋼結(jié)構(gòu)的節(jié)點設(shè)計包括梁―柱節(jié)點、梁―梁節(jié)點、柱―柱節(jié)點、柱腳節(jié)點、柱頭節(jié)點等。設(shè)計時應(yīng)確保節(jié)點的安全可靠,并盡量采用簡捷、穩(wěn)定、可靠的施工工藝,減少或避免現(xiàn)場的焊縫連接。鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點的形式按傳力特性可以分為三類:鉸節(jié)點、半剛性節(jié)點、剛性節(jié)點。由結(jié)構(gòu)布置分析,考慮工程實際情況,在設(shè)計時,多層房屋鋼結(jié)構(gòu)柱多采用焊接工字形或箱形截面,在此弱軸方向與梁的連接多采用鉸接,而強軸方向則采用剛接形式。鉸節(jié)點形式簡單,施工方便,但它使得梁跨中彎矩加大,增加用鋼量,不經(jīng)濟;剛性節(jié)點構(gòu)造復(fù)雜,但其有效的降低了跨中彎矩,節(jié)約了用鋼,有較好的經(jīng)濟效應(yīng);而半剛性節(jié)點應(yīng)用比較少,主要是其受力特性比較復(fù)雜,往往通過試驗來取得較為準確的設(shè)計數(shù)據(jù)。三種形式,哪一種更加經(jīng)濟可靠,還有待于在實際工程中比較、檢驗。

2鋼結(jié)構(gòu)住宅墻體的優(yōu)化設(shè)計

一般來說,為了突出鋼結(jié)構(gòu)自重輕、布置靈活、可改性好的特點,鋼結(jié)構(gòu)住宅墻體通常采用輕質(zhì)材料,目前使用的比較多的是蒸壓輕質(zhì)加氣混凝土板(AutoclavedLightweightConcrete)簡稱ALC板(塊)。這種材料質(zhì)地較輕,具有較好的防水、防滲透能力,保溫性能好,隔聲效果與一般混凝土空心砌塊相當,自身的強度高,施工方便、快捷。無論做外墻還是內(nèi)隔墻效果都比較理想。在進行墻體的設(shè)計時,要求對連接件的強度、質(zhì)料和尺寸有準確的規(guī)定。對連接方式充分考慮墻體和主體結(jié)構(gòu)的特性,盡可能采用簡捷、快速的連接方法,以便于施工,提高作業(yè)效率。

3鋼結(jié)構(gòu)住宅衛(wèi)生間、廚房的優(yōu)化設(shè)計

衛(wèi)生間和廚房的設(shè)計是鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計過程中比較重要的環(huán)節(jié)。因為鋼結(jié)構(gòu)材料的防腐能力相對較弱,而衛(wèi)生間和廚房是住宅中用水最多的地方,所以這兩處的防水處理十分重要。在鋼結(jié)構(gòu)中,結(jié)構(gòu)防水的效果比較好。例如,框架―核心筒結(jié)構(gòu)體系把衛(wèi)生間和廚房放在核心筒內(nèi),具有良好的防水性能。對于其它結(jié)構(gòu)體系要根據(jù)工程實際情況而定,比如對于框架-支撐體系采用壓型鋼板混凝土組合樓板時,通常在墻角處將混凝土上翻100～150mm。由于目前鋼結(jié)構(gòu)住宅的工程實例不是很多,故這方面還有待進一步研究、開發(fā)。

四、結(jié)束語

篇9

【關(guān)鍵詞】建筑鋼結(jié)構(gòu)；住宅；結(jié)構(gòu)體系；結(jié)構(gòu)布置

1 鋼結(jié)構(gòu)住宅概述

改革開放以來,我國的鋼產(chǎn)量有了很大的提高,特別是從1997年以后,我國的鋼產(chǎn)量連續(xù)四年超過億噸。與此形成鮮明對比的是，鋼結(jié)構(gòu)用鋼量占總鋼產(chǎn)量的比例僅為2%。而在鋼結(jié)構(gòu)用鋼量中,建筑鋼結(jié)構(gòu)用鋼量又僅占10%,這與我國作為產(chǎn)鋼大國的地位是很不相稱的。為此,國家相關(guān)各部委制定了在建筑工程中推廣使用鋼結(jié)構(gòu)的一系列政策措施，住建部將鋼結(jié)構(gòu)住宅體系的開發(fā)和應(yīng)用作為我國建筑業(yè)用鋼的突破點，并且制定了《鋼結(jié)構(gòu)住宅建筑體系產(chǎn)業(yè)化技術(shù)導(dǎo)則》和《鋼框架核心筒住宅建筑體系技術(shù)導(dǎo)則》。

鋼結(jié)構(gòu)住宅具有強度高、自重輕、抗震性能好、施工速度快、結(jié)構(gòu)構(gòu)件尺寸小、工業(yè)化程度高的特點，同時鋼結(jié)構(gòu)又是可重復(fù)利用的綠色環(huán)保材料，因此鋼結(jié)構(gòu)住宅是符合國家產(chǎn)業(yè)政策的推廣項目。隨著國家禁用實心粘土磚和限制使用空心粘土磚的政策的推出,加快住宅產(chǎn)業(yè)化進程、積極推廣鋼結(jié)構(gòu)住宅體系已迫在眉睫。然而，我國的鋼結(jié)構(gòu)住宅尚處于探索起步階段，這種體系在鋼結(jié)構(gòu)防火、梁柱節(jié)點做法、樓板形式、配套墻體材料、經(jīng)濟性及市場可接受程度上尚有許多不完善之處。從前幾年開始，全國陸續(xù)出現(xiàn)了一批鋼結(jié)構(gòu)住宅試點項目，結(jié)合國外發(fā)展較為成熟的建筑鋼結(jié)構(gòu)住宅工程，現(xiàn)對常見的建筑鋼結(jié)構(gòu)住宅體系作一介紹。

2 鋼結(jié)構(gòu)住宅結(jié)構(gòu)體系

鋼結(jié)構(gòu)住宅結(jié)構(gòu)體系大致可分為以下幾種形式：鋼框架-混凝土筒體混合結(jié)構(gòu)體系、鋼框架支撐結(jié)構(gòu)體系、鋼框架-預(yù)制混凝土墻體框剪結(jié)構(gòu)體系、純鋼框架結(jié)構(gòu)體系、錯列桁架結(jié)構(gòu)體系、輕鋼龍骨結(jié)構(gòu)體系。

2.1 鋼框架-混凝土筒體混合結(jié)構(gòu)體系

鋼-混凝土混合結(jié)構(gòu)的平面布置一般為樓電梯或衛(wèi)生間，采用鋼筋混凝土形成主要的抗側(cè)力結(jié)構(gòu)，而外周的框架則采用鋼框架。這種結(jié)構(gòu)體系將鋼材的強度高、重量輕、施工速度快和混凝土的抗壓強度高、防火性能好、抗側(cè)剛度大的特點有機地結(jié)合起來，外周梁柱連接一般采用剛性連接，而樓面鋼梁與混凝土墻則采用鉸結(jié)。由于混凝土承擔了絕大部分的水平力，故而混合結(jié)構(gòu)的位移控制指標可參照鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)采用。

該體系受力特點為結(jié)構(gòu)整體破壞屬于彎剪型，結(jié)構(gòu)破壞主要集中于混凝土芯筒，特別是結(jié)構(gòu)下部的混凝土筒體四角，對這些部位應(yīng)予加強，保證筒體的延性。體系的不足之處是芯筒為混凝土，重量減少不是很多，現(xiàn)場澆搗混凝土的工作量仍然較大。從建筑平面布置的角度來看，柱子一般布置在陽臺或轉(zhuǎn)角部位，以利于住戶的裝修處理。

2.2 鋼框架支撐結(jié)構(gòu)體系

對于多層及小高層建筑，可在建筑的外墻，結(jié)合門窗位置布置雙向交叉支撐，支撐可采用角鋼、槽鋼或圓鋼,可按拉桿設(shè)計。在輕鋼住宅結(jié)構(gòu)中，支撐也不一定必須從下到上同一位置設(shè)置，也可跳格布置，其目的主要是為了增加結(jié)構(gòu)的剛度。

對高層住宅，可選擇山墻和內(nèi)墻布置中心支撐或偏心支撐。值得注意的是，當采用單斜柱體系時，應(yīng)設(shè)置不同傾斜方向的兩組單斜桿，以抵抗雙向地震作用，在節(jié)點方面，若支撐足以承受建筑物的全部側(cè)向力作用，則梁柱可做成鉸接，如支撐不足以承受建筑物的全部側(cè)向力作用，則梁柱可部分或全部做成剛接。

2.3 鋼框架―預(yù)制混凝土墻體框剪結(jié)構(gòu)體系

這種體系一般預(yù)制混凝土墻體中均埋有鋼板支撐，它只有在支撐點處于鋼框架相連，而且混凝土墻板與框架梁柱留有空隙。從受力上來說，它仍是一種支撐，但其特點是內(nèi)藏鋼板按強度控制設(shè)置，不考慮屈曲。

對混凝土墻體應(yīng)雙面配筋，且雙面鋼筋應(yīng)互相拉結(jié)，在鋼支撐端部范圍內(nèi)，應(yīng)設(shè)置加強構(gòu)造鋼筋，如采用梅花形鋼筋、螺旋形鋼筋、鋼箍等。這種體系受力性能良好，支撐構(gòu)件相對較經(jīng)濟，且能與隔墻布置相結(jié)合，但現(xiàn)場安裝比較困難，制作比較復(fù)雜。

2.4 純鋼框架結(jié)構(gòu)體系

這種體系受力明確，使用靈活，制作安裝簡單，施工速度較快，但為抵抗側(cè)向力所需梁柱截面較大，一般可用于6層以下的多層建筑，且一般情況下，梁柱節(jié)點應(yīng)采用剛接。這種體系用于高層建筑經(jīng)濟性較差。

2.5 錯列桁架結(jié)構(gòu)體系

錯列桁架結(jié)構(gòu)體系產(chǎn)生于20世紀60年代，由美國麻省理工學(xué)院首先提出，并成功用于多個公寓及旅館建筑中。該體系是由房屋外側(cè)的柱子和跨度等于房屋寬度的桁架組成，桁架高度等于層高，在相鄰柱上為上下層交錯布置，樓板一端擱置在桁架的上弦，另一端擱置在相鄰桁架的下弦。由于兩開間布置一榀桁架，且中間無柱子，所以非常適合住宅、旅館建筑各單元的靈活布置要求。這種體系的受力特點為：水平力主要通過樓板傳至相鄰桁架的斜腹桿，如此水平荷載最終通過落地桁架的斜腹桿或底層支撐傳至基礎(chǔ)，樓層間的柱子主要承受軸力，其所受的剪力和彎矩很小。由于桁架有整層高，所以整個體系剛度較大，一般不需要增加柱子剛度以控制位移，由于錯列桁架結(jié)構(gòu)體系中柱子主要承受軸力，其柱截面強軸可布置在縱向，故其縱向側(cè)移剛度亦較大，這種體系的用鋼量可較框架結(jié)構(gòu)減少30～40％，因此該體系是一種經(jīng)濟、實用、高效的新型結(jié)構(gòu)體系。

2.6 輕鋼龍骨結(jié)構(gòu)體系

輕鋼龍骨結(jié)構(gòu)體系主要用于中低層住宅或別墅，大致可分為兩類，一類為以冷彎C型鋼組成的龍骨體系，另一類以小型熱軋型鋼組成的龍骨結(jié)構(gòu)體系。輕鋼龍骨體系一般由柱、梁、天龍骨、地龍骨及中間腰支撐通過配套扣件和加勁件用自攻螺釘連接而成，梁柱構(gòu)件厚度在1～3mm之間，柱子間距約為400~600mm。

其主要受力機理為：柱子與上下龍骨及支撐或隔板組成受力墻壁，豎向力由樓面梁傳至墻壁的天龍骨，再通過柱子傳至基礎(chǔ)；水平力由作為隔板的樓板傳至受力墻壁再傳至基礎(chǔ)。由于在傳力過程中，墻面板承受了一定的剪力，并提供了必要的剛度，故墻面板應(yīng)滿足一定的要求。

該體系的優(yōu)點為組成體系的構(gòu)件尺寸較小，可將結(jié)構(gòu)構(gòu)件隱藏在墻體內(nèi)部，有利于建筑布置和室內(nèi)美觀，且保溫性能良好，梁柱均為鉸接，省卻現(xiàn)場焊接及高強螺栓的費用，而且受力墻體也可在工廠整體拼裝，加快了施工進度。其缺點為梁柱鉸接不適合于強震區(qū)的高層建筑，國內(nèi)該體系尚缺乏工程經(jīng)驗，冷彎型鋼品種較少。

3 小結(jié)

鋼結(jié)構(gòu)住宅在我國有著廣闊的發(fā)展前景，這一結(jié)構(gòu)形式已經(jīng)在發(fā)達國家被證明符合民用住宅的發(fā)展方向，且得到我國住建部等部門的大力推廣，潛力巨大。建筑鋼結(jié)構(gòu)的體系形式較多，特點各異，需根據(jù)工程項目實際情況選擇合適的結(jié)構(gòu)體系，并在設(shè)計和建造過程中積累實踐經(jīng)驗，對體系進行完善和改進。

參考文獻

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[2]柴昶；我國建筑鋼結(jié)構(gòu)用鋼材的現(xiàn)狀與展望[J]；鋼結(jié)構(gòu)，2001，16(1):1-6.

篇10

Abstract： The popularization and application of the steel structure housing is the inevitable trend of the development of China's housing industrialization. Through comparative analysis of the advantages and disadvantages to common structure form of the steel structure housing， the applicability principle of the structure form was put forward， method of improving lateral force resisting performance was proposed， in order to further promote the steel structure residential structure system， which provides a theoretical reference for in the application domestic building trade， and points out effective approaches of industrialization development of the steel structure housing.

關(guān)鍵詞： 鋼結(jié)構(gòu)住宅；結(jié)構(gòu)形式；抗側(cè)力性能；產(chǎn)業(yè)化發(fā)展

Key words： steel structure housing；structure；lateral force resisting performance；industrialization development

中圖分類號：TU391 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2012）34-0130-02

0 引言

鋼結(jié)構(gòu)住宅以其“環(huán)保、節(jié)能、工業(yè)化”和“綠色建筑”等特征成為了二十一世紀住宅建筑業(yè)的主導(dǎo)方向之一。我國對鋼結(jié)構(gòu)住宅技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展也提出了更明確的要求，為此，建立系統(tǒng)的理論研究和發(fā)展規(guī)劃對鋼結(jié)構(gòu)住宅體系產(chǎn)業(yè)化的迅猛發(fā)展起著至關(guān)重要的作用。

1 國內(nèi)外鋼結(jié)構(gòu)住宅研究現(xiàn)狀

現(xiàn)代鋼結(jié)構(gòu)房屋建筑體系誕生于20世紀初，在一些發(fā)達國家的發(fā)展己有上百年的歷史，工業(yè)化生產(chǎn)和預(yù)制裝配程度較高。世界各國逐步形成自己獨特的鋼結(jié)構(gòu)住宅體系I1]。自1960年以來，美國就開始發(fā)展冷成型鋼結(jié)構(gòu)建筑[2]。20世紀80年代，1984年TarpyTS對螺栓連接的冷成型構(gòu)件墻體的抗剪性能進行了研究[3]。1982年wolfeR.w對有石膏板填充的冷成型鋼構(gòu)件墻的極限承載力進行了研究[4]。1999年GadE.F研究了冷成型鋼結(jié)構(gòu)住宅中單片墻體以及整體結(jié)構(gòu)在地震荷載下的性能[5]。而我國的鋼結(jié)構(gòu)住宅發(fā)展較晚，與發(fā)達國家相比，國內(nèi)建筑鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)仍是一個朝陽產(chǎn)業(yè)，新材料、新技術(shù)、新結(jié)構(gòu)體系、新應(yīng)用領(lǐng)域不斷出現(xiàn)。要加快建設(shè)鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)的發(fā)展，對現(xiàn)有建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范的更新、完善或補充，以及對新的結(jié)構(gòu)體系和新的應(yīng)用領(lǐng)域的建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范的編制工作顯得非常緊急。

2 鋼結(jié)構(gòu)住宅的技術(shù)性分析

2.1 鋼結(jié)構(gòu)住宅主體結(jié)構(gòu)體系比較 鋼結(jié)構(gòu)住宅技術(shù)體系并不是簡單的用鋼材替代混凝土和砌體作為支承結(jié)構(gòu)，而是以鋼結(jié)構(gòu)為主體結(jié)構(gòu)，另外還包括圍護結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)防火、鋼結(jié)構(gòu)防腐及建筑設(shè)備的一個綜合技術(shù)體系。鋼結(jié)構(gòu)住宅主體結(jié)構(gòu)體系一般有以下形式：①純鋼框架體系；②冷彎C型鋼龍骨體系及熱軋型鋼龍骨體系；③鋼框架支撐體系；④鋼框架-剪力墻系；⑤鋼框架-混凝土組合結(jié)構(gòu)體系；⑥錯列桁架體系。上述各類結(jié)構(gòu)形式綜合比較如表1所示。

在這幾種結(jié)構(gòu)體系中，前兩種結(jié)構(gòu)體系主要用于低層鋼結(jié)構(gòu)住宅，其他可適用于多高層鋼結(jié)構(gòu)住宅。而且從表中可以看出鋼結(jié)構(gòu)住宅的共同缺點為抗側(cè)力性能比較差。為進一步推進鋼結(jié)構(gòu)住宅結(jié)構(gòu)體系在國內(nèi)建筑的應(yīng)用，對于該結(jié)構(gòu)體系尚需進行深入的研究。

2.2 提高鋼結(jié)構(gòu)住宅的抗側(cè)力性能方法 輕鋼結(jié)構(gòu)住宅的結(jié)構(gòu)體系與傳統(tǒng)磚混結(jié)構(gòu)或混凝土結(jié)構(gòu)住宅體系有很大的不同，它主要由輕鋼結(jié)構(gòu)體系、樓面結(jié)構(gòu)體系和圍護結(jié)構(gòu)體系等組成。而輕鋼龍骨體系是一種新型的結(jié)構(gòu)形式相對于其它結(jié)構(gòu)形式的輕鋼結(jié)構(gòu)住宅，輕鋼龍骨體系的研究和應(yīng)用更不成熟、不完善，更需要加強研究力度。關(guān)于低層輕鋼龍骨住宅的試驗和理論研究主要集中研究復(fù)合墻體的抗側(cè)力性能的研究，2008年武漢理工大學(xué)高景輝對輕鋼龍骨墻體的破壞模式做了分析，得出自攻螺栓連接破壞時一種主要因素，通過有限元參數(shù)分析發(fā)現(xiàn)，影響輕鋼龍骨復(fù)合墻體抗剪性能的最關(guān)鍵因素是自攻螺栓的數(shù)量，其次是墻體的尺寸、支撐。2010年浙江工業(yè)大學(xué)郎晟頡在靜力分析的基礎(chǔ)上研究了復(fù)合墻體的滯回性能與抗震性能，得出了隨著墻板厚度的增加，墻體抗側(cè)承載力隨著墻板材料不同有不同程度的提高，導(dǎo)軌與墻板的間距對墻體抗側(cè)性能影響最大。同年武漢理工大學(xué)張翠萍對三種不同支撐的輕鋼龍骨墻體：輕鋼龍骨剛架體系、輕鋼龍骨剛架支撐體系、輕鋼龍骨剛架端支撐體系，進行了抗側(cè)力性能分析，得出帶支撐的墻體的抗側(cè)極限承載力能滿足帶蒙皮的組合墻體的抗側(cè)力性能的研究。

3 鋼結(jié)構(gòu)住宅的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展

鋼結(jié)構(gòu)住宅有著重量輕、抗震性能好、施工周期短、工業(yè)化程度高、環(huán)保效果好等特點，作為未來住宅的發(fā)展方向，人們正在逐漸關(guān)注它、接受它。目前的問題是，我國建筑鋼材消費嚴重偏低，且絕對量相差非常之大。如何加大建筑業(yè)中各類鋼結(jié)構(gòu)建筑的使用比例，大力推進建筑鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，提高建筑用鋼在國家總鋼材產(chǎn)量中的份額，將是擺在在我們面前的重要課題。由于市場經(jīng)濟尚不完善，建筑鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展過于迅猛，長期以來自發(fā)形成的我國建筑鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)業(yè)鏈配置存在較嚴重的問題，而改變這種現(xiàn)狀更加需要推進技術(shù)創(chuàng)新和成套技術(shù)集成體系的應(yīng)用，使科技轉(zhuǎn)化為實際生產(chǎn)力，促進住宅產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展。如果我們能實現(xiàn)鋼結(jié)構(gòu)住宅的產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，住宅建設(shè)及相關(guān)產(chǎn)業(yè)的勞動生產(chǎn)率將大大提高，其具有的廣泛的社會、經(jīng)濟效益會更加明顯地展現(xiàn)在社會經(jīng)濟的各領(lǐng)域，并被市場認可和接受。而進行產(chǎn)業(yè)化發(fā)展的關(guān)鍵是影響鋼結(jié)構(gòu)住宅經(jīng)濟性的主要因素，如施工技術(shù)及施工組織設(shè)計的選擇；鋼材的選用；結(jié)構(gòu)體系設(shè)計，圍護及其它配套體系的發(fā)展及產(chǎn)品更新；鋼結(jié)構(gòu)的防火、防腐處理；原材料價格，尤其是鋼材價格的上下波動；部品部件的產(chǎn)業(yè)化、社會化水平、標準化生產(chǎn)；部品部件的設(shè)計、制造、安裝等等。針對影響鋼結(jié)構(gòu)住宅成本的主要因素，從成本控制的角度對供應(yīng)鏈管理、產(chǎn)業(yè)化、標準化、企業(yè)管理等理論，通過加強鋼結(jié)構(gòu)住宅領(lǐng)域的供應(yīng)鏈管理，部品部件的生產(chǎn)社會化，住宅區(qū)的產(chǎn)業(yè)化運作，及公司管理理念的創(chuàng)新、提高管理水平，國家政策等一系列措施，尋求鋼結(jié)構(gòu)住宅的成本控制的對策，增強鋼結(jié)構(gòu)住宅與傳統(tǒng)混凝土住宅的競爭優(yōu)勢，從而改善鋼結(jié)構(gòu)住宅面臨的建造成本較高、市場份額小、

社會對鋼結(jié)構(gòu)住宅的認識程度不夠等現(xiàn)狀，吸引更多的社會主體參與到鋼結(jié)構(gòu)住宅建設(shè)領(lǐng)域中，來促進鋼結(jié)構(gòu)住宅的基本建設(shè)、應(yīng)用與推廣。

參考文獻：

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