鋼結(jié)構(gòu)住宅建筑設(shè)計(jì)探討

林相鵬

(大連城建設(shè)計(jì)研究院有限公司，遼寧 大連116000）

1 鋼結(jié)構(gòu)住宅設(shè)計(jì)中應(yīng)該注意的問題

1.1 結(jié)構(gòu)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(guò)6 層的建筑；鋼框架-混凝土剪力墻體系適用于超過(guò)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(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)建筑中具有至關(guān)重要的作用，它的主要作用就是連接各個(gè)樓層。因此，選取樓板前，必須衡量其受力值大小，且還要重點(diǎn)關(guān)注隔音效果?；诋?dāng)前市場(chǎng)實(shí)際情況，我國(guó)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(fù)荷，整體性能高，在梁柱的周圍都設(shè)置有箍筋和鋼筋對(duì)它進(jìn)行保護(hù)，有效的控制了樓板受損的概率，維持了住宅結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性。

1.3 節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)原則

在鋼結(jié)構(gòu)住宅設(shè)計(jì)過(guò)程中，節(jié)點(diǎn)部分的設(shè)計(jì)是非常關(guān)鍵的一個(gè)環(huán)節(jié)。在節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)中，必須確保設(shè)計(jì)的節(jié)省性、穩(wěn)定性和合理性，有效的提升建筑的整體效益?；诹α總鲗?dǎo)特點(diǎn)和受力程度，可以把鋼節(jié)點(diǎn)分成半鋼節(jié)點(diǎn)、鉸節(jié)點(diǎn)和鋼性節(jié)點(diǎn)等，目前對(duì)鉸節(jié)點(diǎn)和鋼性節(jié)點(diǎn)的使用比較多。然而，在具體施工中，必須綜合考慮實(shí)際施工的狀況，選擇適宜的節(jié)點(diǎn)技術(shù)。

2 鋼結(jié)構(gòu)戶型設(shè)計(jì)要點(diǎn)

2.1 支撐布置合理化

鋼結(jié)構(gòu)住宅設(shè)計(jì)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(gòu)件，適用于抗震高烈度區(qū)（7°、8°），在高層鋼結(jié)構(gòu)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(shè)置在跨柱中，而且在X、Y 軸都要設(shè)置，其位置會(huì)影響戶型設(shè)計(jì)：Y 軸位置比較好找，通常設(shè)置在分戶山墻以及相對(duì)固定的衛(wèi)生間處；X 軸的支撐如果設(shè)置在外墻會(huì)影響開窗，一般設(shè)置在核心筒位置。

2.2 完善鋼結(jié)構(gòu)住宅設(shè)計(jì)

總體設(shè)計(jì)要遵循標(biāo)準(zhǔn)化、通用化、定型化與多樣化的原則，在總體設(shè)計(jì)方面要注意建筑、結(jié)構(gòu)、水電、暖氣綜合考慮，在鋼結(jié)構(gòu)住宅各部分設(shè)計(jì)中嚴(yán)格做到模數(shù)協(xié)調(diào)。根據(jù)鋼結(jié)構(gòu)住宅實(shí)際，綜合考慮梁、柱與樓板等因素，適應(yīng)個(gè)性化、多樣化和可操作性。在確定住宅層高的時(shí)候，要確保樓板有足夠的承載力、剛度和整體性，考慮鋼結(jié)構(gòu)的隔音與管線布置等，管線鋪設(shè)方面，要注意設(shè)置空間，盡量利用空閑空間。圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要強(qiáng)化抗震性能與連結(jié)性等要求，應(yīng)采用高強(qiáng)輕質(zhì)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(shí)對(duì)墻面涂料要求較高。鋼結(jié)構(gòu)體系的節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)非常重要。

2.3 廚房和衛(wèi)生間設(shè)計(jì)

在鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中占有很重要的地位。廚房和衛(wèi)生間用水角度，而鋼結(jié)構(gòu)防水與防腐性能差，在這兩個(gè)主要區(qū)域的設(shè)計(jì)顯得尤為重要。在設(shè)計(jì)時(shí)要采用結(jié)構(gòu)防水和材料防水相結(jié)合，注重應(yīng)用防水效果較好的結(jié)構(gòu)性防水方法。

2.4 輕鋼結(jié)構(gòu)住宅建筑的檁條和屋面板設(shè)計(jì)

檁條和屋面板是輕鋼結(jié)構(gòu)住宅建筑的關(guān)鍵組成部分，二者在輕鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作發(fā)揮重要作用，影響房屋建筑的整體安全性和穩(wěn)定性。在以往時(shí)期，工作人員對(duì)輕鋼結(jié)構(gòu)住宅建筑設(shè)計(jì)時(shí)，檁條設(shè)計(jì)主要是以等間距離形式來(lái)布置，等間檁條布置方法應(yīng)用，會(huì)在每個(gè)檁條之間屋面板上出現(xiàn)一個(gè)等架的支座，大大簡(jiǎn)化了整個(gè)工程計(jì)算工程。住宅檁條等間設(shè)計(jì)方法應(yīng)用，屋面板通常是依據(jù)5 跨度距離設(shè)計(jì)連續(xù)梁，和中跨相比跨度較大，這種結(jié)構(gòu)布局容易在局部出現(xiàn)一些問題，導(dǎo)致局部承載力不足。因此設(shè)計(jì)人員在輕鋼結(jié)構(gòu)住宅建筑的設(shè)計(jì)時(shí)，要做好屋面板尺寸設(shè)計(jì)和強(qiáng)度判斷工作，不要單一依據(jù)端跨跨中產(chǎn)生彎矩計(jì)算鋼柱，如果利用此方法進(jìn)行計(jì)算會(huì)導(dǎo)致計(jì)算結(jié)果和實(shí)際尺寸偏差增加，降低安全性。為了做好輕鋼結(jié)構(gòu)住宅建筑檁條設(shè)計(jì)工作，設(shè)計(jì)人員注意不要選擇等跨布置方法，結(jié)合彎矩力和荷載力大小展開布置，在對(duì)不等跨檁條布置時(shí)依據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和相應(yīng)原則開展，確保鋼材資源應(yīng)用合理性，利于實(shí)現(xiàn)高效率輕鋼結(jié)構(gòu)住宅建筑施工目標(biāo)。

2.5 強(qiáng)化鋼結(jié)構(gòu)防火、防水與防腐

對(duì)于鋼結(jié)構(gòu)這一種優(yōu)質(zhì)的建筑材料，做好防水、防火及防腐措施是必須的，盡量遠(yuǎn)離或隔離熱源、腐蝕源或水源，以保護(hù)鋼結(jié)構(gòu)，避免其承載能力受到一定損害。一般的住宅用鋼材在全負(fù)荷狀態(tài)下，在溫度300℃以上時(shí)就會(huì)產(chǎn)生一定危險(xiǎn)，在500℃狀態(tài)下肯定會(huì)失去靜態(tài)平衡穩(wěn)定性。一旦發(fā)生火災(zāi)通常溫度會(huì)超過(guò)800℃，這對(duì)于鋼結(jié)構(gòu)住宅是極其危險(xiǎn)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(huì)失去鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢(shì)。采取被動(dòng)和主動(dòng)防火相結(jié)合的措施。安裝防火和防火警報(bào)，設(shè)置防火隔離區(qū)，固體、液體、氣體與泡沫滅火消防噴淋系統(tǒng)等主動(dòng)防火措施。

3 結(jié)語(yǔ)

建筑鋼結(jié)構(gòu)是當(dāng)下我國(guó)建筑領(lǐng)域熱點(diǎn)，其在高層建筑項(xiàng)目施工期間應(yīng)用較為廣泛，優(yōu)勢(shì)突出，深受建筑施工單位好評(píng)。但是辯證來(lái)看，建筑鋼結(jié)構(gòu)施工受到施工單位鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和安裝不足等因素影響，導(dǎo)致建筑施工效率和質(zhì)量降低，建筑整體安全性和穩(wěn)定性無(wú)法保障。所以相關(guān)施工單位在施工期間必須提高對(duì)建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和安裝關(guān)注，全面依據(jù)行業(yè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范設(shè)計(jì)安裝，保障建筑鋼結(jié)構(gòu)安裝和設(shè)計(jì)質(zhì)量，為工程建設(shè)工程有序?qū)嵤┳鞅Ｕ?，拉?dòng)我國(guó)建筑行業(yè)整體發(fā)展，營(yíng)造一個(gè)良好的社會(huì)環(huán)境和人類居住環(huán)境。