赵奇
山东国欣颐养集团智城房地产有限公司，山东 济南 250200
摘要：进入到21世纪以来，我国住宅产业化的发展非常的迅速。发展的方向突破了传统材料与房型、结构体系的多元化。关于在住宅产业发展当中的讨论也各有特色，百家争鸣。钢结构的住宅作为了住宅领域中的新生力量，其研究与发展越来越受到了人们的重视。该钢结构住宅的特点就是其抗震性能比较优异、延性比较好、材料强度比较好、可持续利用、施工比较方便、空间的利用率也比较高，并且能有效地节能降耗、节约了土地，与其他高科技环保的措施进行了良好的对接，而且其他许多的优势，正日益成为了住宅运营商普遍所关注的问题。
关键词：钢结构；小高层住宅；应用与推广
引言
自2000年首届钢结构在住宅的技术中的研讨会召开以来，我国积极进行开展与钢结构的工程相关的科学研究与工程实践的项目。全钢结构住宅在工业技术的体系，外墙的厚度200mm，满足了节能50%的要求。某结构住宅项目总建筑的面积约有100万平方米，主要是由30层高层的建筑而组成的。这样充分利用了钢结构住宅产业中的结构体系。该项目也充分体现了钢结构住宅的入住率比较高、抗震性能比较好、节能保温、舒适性高等优点，真正创造出了一个安全舒适的理想家园。
从20世纪80年代开始，中国开始引入到了多层的钢结构。当时的展馆采用了钢结构的体系而建造。主楼有则七层，旁边还有三层的连体房间。建筑用的钢材主要就是从加拿大而进口的。立柱为焊接方钢管，横梁则为焊接的H型钢。
从以上例子来看，小高层的住宅就是适合我国国情的，可以推广。同时可以看出，设计、研究与施工的单位都在关注这类钢结构住宅的开发和研究，以及高层钢结构试点项目的成功和推广。住宅建设有望成为了未来中国住宅产业化当中的重要方向之一。
1 研究小高层住宅中的几种结构形式
（1）短肢剪力墙的结构：短肢剪力墙结构就是一种特殊的剪力墙结构。短肢剪力墙的结构布置非常灵活，结构的特点与剪力墙的结构相似。短肢剪力墙的结构在低地震烈度区与非地震区比较为经济。
（2）框架剪力墙的结构：多用于了小高层的结构。外车架的结构主要承受其垂直力，车架的布置比较灵活。电梯井则为剪力墙，承受了大部分的水平荷载。这种结构的形式更加适合空间需求大的商业与住宅建筑。缺点则就是裸框架柱还会影响其使用。
（3）框架的结构:其中主要的优点就是结构布局比较灵活，室内的空间更大，特别就是底部空间可以更大，使用更加方便。缺点也是框架柱的截面比较大，墙体突出，直接影响到了实际使用面积与家具布局。而且布局必须是非常规则的。
（4）异形柱框架的结构：其中特点与框架结构比较相似，柱宽、壁厚相同。解决了室内空间的利用问题。缺点就是结构太灵活，不利于抗震，房屋的高度很低。
（5）剪力墙的结构：按照在建筑平面中的布置，钢筋混凝土中的剪力墙，无裸柱，满足了建筑平面使用的要求。缺点就是高刚度、自重与地震的反应。如果建筑物和结构的布置并不合理，就会增加其配筋量。
2 在住宅中钢结构应用的优势
与传统的结构相比，钢结构住宅在功能、施工、设计、综合经济等方面都具有了优势，其主要体现在了以下几个方面。
2.1 符合住宅产业化与可持续发展的要求
钢结构适用于商业与工业的大批量的生产。集节能、防水、隔热、门窗等先进产品于一体，从而实现了综合应用，集设计、生产、施工、安装于一体，从而提高了住宅产业化中的水平。在未来随着在城市建设当中的发展，城市改造当中需要拆除其大量的旧建筑。钢结构比传统的结构更容易拆卸。钢材的回收率也比较高，去除了成本低，污染比较少，这样符合了可持续发展的要求。
2.2 设计制造的周期比较短,设计的生产一体化
现代结构设计在计算机与专业的结构分析软件的帮助之下，大大缩短了设计的周期，调整与修改也非常方便。同时由于钢结构具有了工厂预制与现场安装的特点，可以将前期的设计与现场生产的手段相互进行结合，通过网络计算机与数控机床进行结合，设计师可以在工作室完成其设计，即工厂的生产线可以完成其产品的生产，精度比较高，效率比较高，可以大大缩短了项目的建设周期。
2.3 能够合理布置功能区间
在住宅建筑当中，居住者与建筑师总是希望有一个没有垂直结构的大跨度空间，可以根据需要灵活分离，从而使室内布局比较多样化。空间布局的自由度受到了传统房屋材料性质的限制。如果开孔太大，梁柱截面的板厚也会太大，不仅仅影响到内部的外观，还会增加了结构重量，增加了土建投资。居民在装修之时，经常改变墙体的布局，不仅增加了经济负担，也增加了对于承重墙损坏的风险。钢结构住宅可以利用钢的高强度，采用了大跨度柱网的布置，使平面分隔比较灵活，既为建筑师提供了设计空间，又提供了根据不同条件改变结构的可能性。非承重墙可以灵活分隔室内空间，形成了开放式住宅。同时，通过钢结构的简单连接，交错层和箕斗层结构在垂直平面上比传统结构更好的应用。由于钢结构住宅构件的截面尺寸比较小，可以增加使用其面积，增加了住房率。
2.4 承载强度高抗震性能比较优越
相同荷载下钢结构的截面最小，相同截面下钢结构的承载力最大。在抗震设防区，钢筋混凝土的结构存在着许多的缺点，但中钢结构重量比较轻，六层轻钢住宅建筑的重量仅仅相当于四层砖混凝土结构的重量。因此，抗震的效果本身比较小，钢材具有了良好的延性和能耗能力。因此，抗震性能比较好，结构的安全性比较高。
2.5 施方面优势突出
现浇混凝土需要连续施工，受北方施工季节的影响。钢结构的大部分部件都是在工厂制造，通过焊接或螺栓运输到现场进行完整组装，并可以全天运行。与传统建筑材料相比，对周围环境的污染更小，提高了施工机械化水平。由于钢结构本身可以作为刚性结构来承受结构荷载和施工荷载，在施工过程中可以节省模板安装和拆装的材料，从而降低成本，大大加快施工速度。资金的价值在建设中得到了充分体现，降低资金成本对开发商的销售和财务回报是非常有利的。
2.6 综合造价低
钢结构住宅工程造价是一个非常突出的问题。从目前的情况来看，钢结构住宅的造价略高于钢筋混凝土剪力墙住宅。一些专家估计,小型钢铁消费的高层住宅钢结构可以控制每平方米50公斤以下,和项目的增加成本可以控制在10%左右,但综合效益是非常可观的,这将促进和改革住宅生产经营模式,促进住宅产业发展。随着系统化、产业化程度的提高，性价比会提高，成本会降低。
与混凝土结构和砖混凝土结构相比，钢结构具有更高的承载能力，可以实现大间距布置，构件截面小，自重轻，基础处理更容易，并可采用天然基础类型。由于基础在工程造价中占有很大的比重，上部结构的轻量化可以降低基础的造价，从而减少整个工程的投资。钢结构施工机械化程度高的特点，另一方面降低了人工作业和模板等辅助材料的成本。
3 结语
综上所述,国家正在大力推进了资源节约型社会的建设。它的推广应用完全符合了国家推动建设节约型社会当中的倡议。可以看出,钢结构的住宅由于其无与伦比的综合优势,具有了良好的效益的综合经济效益,住房的质量与使用,这样的好处是长期的和可持续的,有利于在整个社会当中的可持续发展和国家。考虑到在施工当中钢结构的其他优势，如气候对于施工周期的影响比较小、质量与精度更高、对于周围环境中的影响比较小、结构性能等优势，钢结构确实就是高层住宅更好的选择。
参考文献：
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