马金宁
山东中投建邦置业有限公司 山东 济南 250000
摘 要：随着生产力水平的不断发展，信息化时代的来临，各种技术都得到了进步和发展，钢结构也不例外。钢结构的发展主要体现在其工艺和品质上，并且由于钢结构能够很好的契合人们对住宅的质量、功能、成本、进度等的要求，所以在住宅建筑领域逐渐得到普及。但是钢结构的住宅结构设计仍然是这一领域的一大问题，所以本文就这一问题进行了讨论，力求为钢结构住宅结构设计实施提供理论依据。
关键词：钢结构；住宅结构；设计
引言：随着低碳经济理念和国家的相关产业发展措施的提出，钢结构在我国的住宅建筑中的使用比率大大提高，越来越多的建筑使用钢结构。钢结构建筑又被称之为“绿色建筑”，使用钢结构在住宅建筑上是对绿色低碳经济理念的落实和贯彻，目前来看，钢结构在我国的使用仍然还比较少，我国[仍]仍然是以传统的钢筋混凝土为主要的建筑材料。因此，为了提高居民的居住体验，同时也是对国家呼吁的积极响应，要加大对钢结构的投入和使用，必不可少的前提就是对钢结构在建筑结构设计要点进行分析和探讨。
一、钢结构的优点
（一）抗震性
钢质材料具有的最大的特点就是具有良好的弹性和塑性，当地震灾害来临时住宅建筑的弹性形变可以起到很好的缓冲作用，吸收很大部分的地震的能量，钢质的住宅当遇到地震灾害时不会立马倒塌，而是会有一小段的缓冲时间，这为灾区人们逃生、规避地震灾害带来的伤亡提供了时间和机会，能大大的减少地震带来的伤亡。其次钢材相比原始的钢筋混凝土质量更轻，即使发生房屋倒塌，人员伤亡也会较轻[1]。钢质材料具有良好的抗震性，这也是提倡住宅建筑使用钢材的重要原因。
（二）力学性能
钢材的力学性能有冷弯性、冲击韧性、抗拉强度、抗拉性能、硬度等等，由于具有良好的冲击韧性、抗拉性能，这一材料的使用能够大大提高建筑的抗压性、抗风性和安全性能，极大减少自然灾害的侵袭。
（三）环保性
钢结构住宅建筑的另大的优点是绿色、环保。首先是钢质材料不会像原始的建筑材料那样产生很多的固体废弃物，这些固体废弃物对环境有很大的污染作用，而钢质材料能够减少对环境的影响，具有很好的环境效益。其次钢质材料也可以回收循环利用，在拆除建筑时比起传统建材业更加方便、快捷，大大提高了资源的利益效率，能够很好地实现资源可持续发展，非常吻合国家对建筑材料的“绿色”要求。
（四）施工便捷性
钢材料比起其他建筑材料在施工方面更加方便，其原因在于，钢材生产厂家和建筑施工工地直接联系，生产厂家生产出来之后直接输送到建筑施工场地，进行搭建。但是传统的钢筋混凝土建材则多出了建材销售商家这一环节，在施工过程中则更加复杂，钢材建筑使用更加便利，能够大大的提高施工速度和效率。据统计，修建相同面积的住宅建筑，钢质材料建筑施工时间将会缩短1.3倍[2]。
（五）灵活性
通常来说，钢质材料具有硬度大但是质量小，这样的建筑材料在进行结构设计时较为灵活，不会因为建筑材料的性质限制空间布局。传统的住宅建筑往往会受到建筑材料性质的限制，从而不能做到美观与成本兼顾，如果要提高建筑的艺术性、美观度，建筑成本将会大大提高，住宅建筑的性价比将会降低，市场也随之缩小，所以钢质建筑材料的灵活性不仅是建筑行业的福音，也是居民的期望，能够满足人们对居住条件的要求。
二、钢结构住宅结构设计要点
（一）钢结构住宅结构类型的选择
钢结构住宅结构类型的选择，首先是要进行楼层的设计和选择，一般根据整栋建筑的类型和体系来决定。[没有依据，删除，捋顺前后句]然后进行钢结构住宅结构墙体类型的选择，墙体的选择由住宅建筑的地理位置所决定，剪力的墙体和钢支撑的墙体是钢结构建筑结构中使用的最多的。
最后是对楼房隔板的选择，楼房的隔板在住宅建筑的整个系统中具有举足轻重的作用，楼房隔板能够很好的连接和隔绝楼层与楼层之间[3]。所以楼板选择要注意以下几个方面：首先是隔板的承重性能，在楼板选择之前，要对楼层隔板的受力值进行测量。其次要关注楼层隔板的隔音效果，要选择隔音效果较好的楼层隔板，才能更好的满足居民的居住需求，承重性和隔音较好的钢材隔板能够提高住宅建筑的安全性能以及建筑的稳定性，大大降低了楼板遭损毁的概率，提高建筑的使用寿命。此外，钢结构建筑结构类型的选择还要考虑实际的施工困难、进度、钢材需求量等因素，这都是保证钢结构住宅建筑质量的重要因素。
（二）钢结构住宅结构布置的规范性
钢结构住宅结构布置在钢结构住宅结构的设计中是非常重要的，钢结构住宅结构布置往往需要具有科学性和规范性，需要遵循住宅结构设计的规范和标准，尤其是柱网结构方面一定要做到精准、规范，才能保证住宅结构的安全性，安全性是住宅建筑的底线和基础[4]。柱网结构布置属于建筑框架结构的一部分，包括纵、横两个排列方向，钢结构住宅结构布置在横、纵方向上要保证均衡受力，[刚度]刚度达标，具有统一的组件类别、简单的节点，并且施工方面比较便捷。对住宅建筑来说柱网布置应该适应楼体分隔墙布置，通常设计将房屋柱子设计在纵横墙交叉点上。梁的跨度大小还会限制柱网的尺寸大小，为保证柱网尺寸正常，一般梁跨的度应该保持在6~9 m之间最为适宜。
在地震灾害多发区，钢结构住宅结构的布置还要考虑抗震性能，住宅结构的布置可以在地基层多设置一层防震层，以减少地震对房屋、人员的伤害，提高钢结构住宅建筑的安全性。
（三）钢结构住宅结构节点设计的优化
1.钢结构住宅结构节点设计原则
节点设计是钢结构住宅结构设计的主要部分，每一部分的设计都关系到整个结构的性能，为保证节点设计的质量，住宅结构节点的设计需要遵循以下的几条原则[5]。一是节省性原则，即节点设计要在保证安全性的前提下尽可能的节省空间和建筑材料；二是稳定性原则，稳定性也就是安全性，节点设计时应该要利用各种技术保证节点设计的稳定性；三是合理性，要符合住宅建筑的节点设计标准，符合居民居住需求。
2.钢结构住宅结构节点设计方式
钢结构住宅结构节点设计主要是指节点连接，节点连接的承重强度应该要高于构件横截面的承重强度，才具有合理性；钢结构住宅结构的节点设计主要有房梁-房柱节点设计、房梁-房梁节点设计、房柱-房柱节点设计和房柱-地基节点设计。房梁与房柱的连接主要包括刚性、半刚性连接以及铰接连接；节点连接根据是否全面焊接、螺旋节点分为了刚性和半刚性连接。在地震发生较少，没有防震需求的地区可以采用铰接连接。房梁与房梁的连接主要是房梁之间的拼接。房柱与房柱的连接也以拼接为主，拼接方式主要是焊接和高强螺栓连接。地基柱脚的设计也包括刚性连接和铰接连接两种，没有地下室的多楼层钢结构住宅结构建筑通常采用第一种连接方式，有地下室的钢结构住宅建筑往往采用第二种连接方式，还有一种不常见的情况，例如具有多个地下室的钢结构住宅建筑，使用铰接连接比较合适。
结束语
总而言之，与传统建材的建筑相比较而言，钢结构住宅结构具有非常明显的好处，但是在钢结构住宅结构的设计方面还有着很多需要进一步探索、研究的地方，随着钢结构在住宅建筑当中的不断发展和普及，未来将会越来越多的钢结构建筑出现，这是低碳绿色发展理念在建筑行业的落实和贯彻。因此分析钢结构住宅结构设计要点就显得尤为重要，能够很好地提高设计质量，满足居民居住需求。
参考文献
[1]刘富君,阮永辉.某钢框架-偏心支撑住宅结构设计与分析[J].结构工程师,2021,37(01):191-197.
[2]黄振.建筑电气自动化系统安装的施工技术探讨[J].电力设备管理,2021(01):164-165.
[3]王远方.装配式钢结构高层住宅电气设计[J].智能建筑与智慧城市,2020(07):104-107.
[4]王颖超.钢结构住宅建筑设计探讨[J].东西南北,2019(15):104.
[5]黄佳.基于钢结构在住宅建筑中的问题及对策分析[J].建材与装饰,2018(47):80-81.