鋼結構住宅建筑設計探討

林相鵬

(大連城建設計研究院有限公司，遼寧 大連116000）

1 鋼結構住宅設計中應該注意的問題

1.1 結構體系的選擇

一般而言，樓層高度決定建筑體系。鋼支撐框架體系一般適用于不超過6 層的建筑；鋼框架-混凝土剪力墻體系適用于超過6 層的建筑。建筑物所處的地理位置決定了墻體的類型，鋼結構體系中比較常見的墻體類型是鋼支撐和剪力墻。

1.2 樓板的要求

樓板在鋼結構建筑中具有至關重要的作用，它的主要作用就是連接各個樓層。因此，選取樓板前，必須衡量其受力值大小，且還要重點關注隔音效果。基于當前市場實際情況，我國比較常見的樓板是壓型鋼板組合樓板。這種鋼板隔音效果良好，可以承受較大的負荷，整體性能高，在梁柱的周圍都設置有箍筋和鋼筋對它進行保護，有效的控制了樓板受損的概率，維持了住宅結構的穩定性和安全性。

1.3 節點設計原則

在鋼結構住宅設計過程中，節點部分的設計是非常關鍵的一個環節。在節點的設計中，必須確保設計的節省性、穩定性和合理性，有效的提升建筑的整體效益。基于力量傳導特點和受力程度，可以把鋼節點分成半鋼節點、鉸節點和鋼性節點等，目前對鉸節點和鋼性節點的使用比較多。然而，在具體施工中，必須綜合考慮實際施工的狀況，選擇適宜的節點技術。

2 鋼結構戶型設計要點

2.1 支撐布置合理化

鋼結構住宅設計中需要注意的是鋼框架中支撐的位置。支撐是良好的耗能減震構件，適用于抗震高烈度區（7°、8°），在高層鋼結構住宅中特有的，形式有打叉式、有單向式、人字式等。支撐必須設置在跨柱中，而且在X、Y 軸都要設置，其位置會影響戶型設計：Y 軸位置比較好找，通常設置在分戶山墻以及相對固定的衛生間處；X 軸的支撐如果設置在外墻會影響開窗，一般設置在核心筒位置。

2.2 完善鋼結構住宅設計

總體設計要遵循標準化、通用化、定型化與多樣化的原則，在總體設計方面要注意建筑、結構、水電、暖氣綜合考慮，在鋼結構住宅各部分設計中嚴格做到模數協調。根據鋼結構住宅實際，綜合考慮梁、柱與樓板等因素，適應個性化、多樣化和可操作性。在確定住宅層高的時候，要確保樓板有足夠的承載力、剛度和整體性，考慮鋼結構的隔音與管線布置等，管線鋪設方面，要注意設置空間，盡量利用空閑空間。圍護結構設計要強化抗震性能與連結性等要求，應采用高強輕質墻體，確保保溫、隔熱、隔音、防火、防水與防裂等各方面的綜合性能，同時對墻面涂料要求較高。鋼結構體系的節點設計非常重要。

2.3 廚房和衛生間設計

在鋼結構設計中占有很重要的地位。廚房和衛生間用水角度，而鋼結構防水與防腐性能差，在這兩個主要區域的設計顯得尤為重要。在設計時要采用結構防水和材料防水相結合，注重應用防水效果較好的結構性防水方法。

2.4 輕鋼結構住宅建筑的檁條和屋面板設計

檁條和屋面板是輕鋼結構住宅建筑的關鍵組成部分，二者在輕鋼結構設計工作發揮重要作用，影響房屋建筑的整體安全性和穩定性。在以往時期，工作人員對輕鋼結構住宅建筑設計時，檁條設計主要是以等間距離形式來布置，等間檁條布置方法應用，會在每個檁條之間屋面板上出現一個等架的支座，大大簡化了整個工程計算工程。住宅檁條等間設計方法應用，屋面板通常是依據5 跨度距離設計連續梁，和中跨相比跨度較大，這種結構布局容易在局部出現一些問題，導致局部承載力不足。因此設計人員在輕鋼結構住宅建筑的設計時，要做好屋面板尺寸設計和強度判斷工作，不要單一依據端跨跨中產生彎矩計算鋼柱，如果利用此方法進行計算會導致計算結果和實際尺寸偏差增加，降低安全性。為了做好輕鋼結構住宅建筑檁條設計工作，設計人員注意不要選擇等跨布置方法，結合彎矩力和荷載力大小展開布置，在對不等跨檁條布置時依據相關標準和相應原則開展，確保鋼材資源應用合理性，利于實現高效率輕鋼結構住宅建筑施工目標。

2.5 強化鋼結構防火、防水與防腐

對于鋼結構這一種優質的建筑材料，做好防水、防火及防腐措施是必須的，盡量遠離或隔離熱源、腐蝕源或水源，以保護鋼結構，避免其承載能力受到一定損害。一般的住宅用鋼材在全負荷狀態下，在溫度300℃以上時就會產生一定危險，在500℃狀態下肯定會失去靜態平衡穩定性。一旦發生火災通常溫度會超過800℃，這對于鋼結構住宅是極其危險的。在鋼材是加上防火涂料或者包裹混凝土等，是比較常用的防火措施，但這會失去鋼結構的優勢。采取被動和主動防火相結合的措施。安裝防火和防火警報，設置防火隔離區，固體、液體、氣體與泡沫滅火消防噴淋系統等主動防火措施。

3 結語

建筑鋼結構是當下我國建筑領域熱點，其在高層建筑項目施工期間應用較為廣泛，優勢突出，深受建筑施工單位好評。但是辯證來看，建筑鋼結構施工受到施工單位鋼結構設計和安裝不足等因素影響，導致建筑施工效率和質量降低，建筑整體安全性和穩定性無法保障。所以相關施工單位在施工期間必須提高對建筑鋼結構設計和安裝關注，全面依據行業相關標準和規范設計安裝，保障建筑鋼結構安裝和設計質量，為工程建設工程有序實施作保障，拉動我國建筑行業整體發展，營造一個良好的社會環境和人類居住環境。