文档介绍：钢结构住宅发展现实状况评述
周建龙
[提要] 钢结构住宅是十五期间中国将要关键推广项目，其含有强度高、结构尺寸小、自重轻、施工速度快、抗震性能好及工业化程度高特点。本文对中国外关键钢结构住宅结构形式进行了回顾和总结，对多种结构体系进行了评述，并对钢结构住宅设计中存在关键问题提出了提议。
[关键词] 钢结构住宅 结构体系
一。概述
改革开放以来,中国钢产量有了很大提升,尤其是从1997年以后,中国 钢产量连续四年超出亿吨,但中国钢结构用钢量占总钢产量百分比仅为2%,而在钢结构用钢量中,建筑钢结构用钢量又仅占10%,这和中国作为产钢大国地位是很不相当,为此,国家外经贸委会同冶金部制订了在建筑工程中推广使用钢结构一系列政策方法,争取在“十五”期间建筑钢结构用量达成总钢产量3%，至 建筑钢结构用量达成总钢产量6%,而建设部将钢结构住宅体系开发和应用作为中国建筑业用钢突破点,而且制订了《钢结构住宅建筑体系产业化技术导则》和《钢框架关键筒住宅建筑体系技术导则》。钢结构住宅含有强度高、自重轻、抗震性能好、施工速度快、结构构件尺寸小、工业化程度高特点，同时钢结构又是可反复利用绿色环境保护材料，所以钢结构住宅是符合国家产业政策推广项目。伴随国家禁用实心粘土砖和限制使用空心粘土砖政策推出,加紧住宅产业化进程、主动推广钢结构住宅体系已迫在眉睫。但中国钢结构住宅尚处于探索起步阶段，这种体系在钢结构防火、梁柱节点做法、楼板形式、配套墙体材料、经济性及市场可接收程度上还有很多不完善之处。以前几年开始，全国陆续出现了一批钢结构住宅试点项目，如山东莱钢樱花园住宅小区、天津钢框架—剪力墙高层住宅、北京赛博思金属结构钢框架关键筒多层住宅、上海冶金设计院设计陆海城、中福城项目、马鞍山钢铁股份设计18层示范试验住宅楼等。我院钢结构住宅设计刚刚起步，为使大家对钢结构住宅有一全方面了解，为以后设计积累必需技术资料，现对中国钢结构住宅体系作一介绍。
二．结构体系
钢结构住宅结构体系大致可分为以下多个形式：
钢框架和混凝土筒体（墙体）混合结构体系
钢框架加支撑结构体系
钢框架和预制混凝土墙体框剪结构体系
纯钢框架结构体系
错列桁架结构体系
轻钢龙骨结构体系
1) 钢框架和混凝土筒体（墙体）混合结构体系特点
钢—混凝土混合结构平面部署通常为楼电梯或卫生间采取钢筋混凝土，形成关键抗侧力结构，而外周框架则采取钢框架，这种结构体系将钢材强度高、重量轻、施工速度快和混凝土抗压强度高、防火性能好、抗侧刚度大特点有机地结合起来，外周梁柱连接通常采取刚性连接，而楼面钢梁和混凝土墙则采取铰结，因为混凝土负担了绝大部分水平力，故而混合结构位移控制指标可参考钢筋混凝土结构采取，但框架部分负担地震剪力不得小于结构底部剪力20%，在大多数情况下，后者往往起控制作用，这种体系住宅平面上应限制无剪力墙部分框架长度，不然楼面无限刚假定将极难满足。这种受力特点为结构整体破坏属于弯剪型，结构破坏关键集中于混凝土芯筒，尤其是结构下部混凝土筒体四角，对这些部位应予加强，确保筒体延性，另外钢梁和混凝土墙体连接部位受力复杂，也是最易遭受破坏地方，该节点应确保能承受钢梁可能出现轴向力。
这种体系不足之处为芯筒为混凝土，重量降低不是很多，现场浇捣混凝土工作量仍然较大。从建筑平面部署角度来看，柱子通常部署在阳台或转角部位，以利于住户装修处理。
2）钢框架支撑体系
对于多层及小高层建筑，可在建筑外墙，结合门窗位置部署双向交叉支撑，支撑可采取角钢、槽钢或圆钢，可按拉杆设计
,而且在轻钢住宅结构中，支撑也不一定必需从下到上同一位置设置，也可跳格部署，其目标关键是为了增加结构刚度，对于外墙开有门窗时，也可在窗台高度范围内部署，形成类似周围带状桁架结构形式，对结构整体刚度进行加强。
对高层住宅，可选择山墙和内墙部署中心支撑或偏心支撑，值得注意是，当采取单斜柱体系时，应设置不一样倾斜方向两组单斜杆，以抵御双向地震作用，在节点方面，若支撑足以承受建筑物全部侧向力作用，则梁柱可做成铰接，如支撑不足以承受建筑物全部侧向力作用，则梁柱可部分或全部做成刚接。
在高烈度地域，假如柱子比较细长，则大多采取偏心框架体系，这种体系特点是，在小震或中等烈度地震作用下刚度足以承受侧向水平力，在强震作用下又含有很好延性和耗能能力。支撑框架在水平力作用下，类似于竖向悬臂桁架，柱子像弦杆一样负担外部荷载产生弯矩，斜支撑和梁如同腹杆承受水平力，腹杆负担水平剪力，弦杆轴向变形对框架侧向变形影响使结构产生“弯曲”形状，而腹杆变形对框架侧向变形影响使结构产生“剪切”形状，最终形成侧向变形形状是弯、剪两种曲线效果组合，弯、剪效果相对大小，关