彭小峰

摘要：近年来，多高层钢结构住宅的建筑技术得到了快速发展和广泛应用，研究其相关课题与工程应用有着重要意义。本文首先介绍了钢结构住宅的特点和综合效益，分析了多高层钢结构住宅建筑技术在应用中遇到的诸多问题，并结合相关实践经验，分别从结构体系、楼板系统、围护系统，以及连接形式等多方面研究了多高层钢结构架构施工技术及其工程应用。

关键词：多高层；钢结构；建筑技术；工程应用

前言

作为多高层建筑应用较多的结构方式之一，钢结构的优势特点不言而喻。该项课题的研究，将会更好地提升对多高层钢结构住宅建筑技术与工程应用的分析与掌控力度，从而通过合理化的措施与途径，进一步优化其最终整体应用效果。

一、钢结构住宅的特点和综合效益

1.钢结构住宅表现出超强的抗震性，材质强度高，造价低廉等特点。因为钢材本身具有较高的抗压和抗拉的功能，并且有着很高的延展性，在具体的工程施工中能够做到有效地节约材料，降低造价，进而使其经济效益得以实现。

2.众所周知，钢结构的住宅在施工的过程中不仅周期短，而且构配件安装程序便捷。钢结构的运用可以给安装程序带来便利。在施工的过程中，采用钢结构也可为施工现场提供较大空间和较为宽敞的施工作业面，吊装梁柱、安装钢框架、浇筑混凝土等施工，可实施平行立体交叉作业，且无须支模，现场湿作业少，受气候影响小。由此可见其工程周期远比传统的要短，工作效率得到了很大的提高，投资效益得到明显的体现。

3.在建筑施工中对材料的质量要求是任何一个施工工程都要确保的，钢材的制作可在工厂完成，其质量的标准化得到明显的保证，同时钢材的商品化程度也较其他的建筑材料高出很多。这样可以有效地降低成本，提高质量，更好地增强建筑技术的产业化。

4.易于改造，管线布置方便。钢结构的内部分割、接高、加固等较为灵活。钢梁的腹板允许穿越小于一定直径的管线，加之结构空间的孔洞与空腔，使管线布置、更换、修理方便。

二、多高层钢结构住宅建筑技术在我国应用中遇到的问题

1.缺乏相应的建筑体系编制

由于我国的住宅建筑体系标准是针对几十年来大量使用的红砖混凝土体系编制的，因此钢结构住宅建筑技术在我国还属于技术空白，在多高层钢结构住宅建筑方面施工和管理都比较混乱。由于钢结构住宅建筑技术有着很强的技术性，施工人员素质和混乱的管理将对工程质量造成影响，因此钢结构建筑在完工时往往难以通过我国诸多的建筑行业规定。

2.我国的防火领域技术落后

我国的《建筑设计防火规范》在材料选择方面比外国苛刻许多，而钢结构住宅的建筑因为钢结构独特的物理性质，外表土层的防火涂料选择更加严谨，直接导致了开发商开发成本的加大，并且相对于传统的建筑方法，钢结构住宅项目无论在工程报建阶段还是在工程验收阶段，都会遇到障碍与麻烦。

3.我国的钢结构住宅建筑技术还不成熟

虽然我国经过多年的对钢结构住宅建筑技术的研究和发展已经取得了可喜的成绩，但由于我国钢结构住宅建筑技术起步较晚，虽然有相应的规定出台指导钢结构住宅的施工建设，但仍然缺乏整体的钢结构工业体系的有力支撑。从产业化的角度，标准化是多高层钢结构住宅进入实际工业生产的接口技术，是实现产业化的前提条件。

4.相关部件生产质量不达标

多高层钢结构住宅体系是一个综合复杂的技术体系，它涉及到墙体材料、屋面材料、厨卫系统、管线系统等一系列配套体系。这方面最突出的问题是外墙结构体系，现有传统的墙体做法很难满足钢结构住宅的整体装配要求。研究轻质、高强、保温、防水、隔音、易加工成型的新型墙体材料替代原有材料，应用这些新型的墙体材料设计制造出多种类型标准化的砌块、墙板、条形板等墙体制品，形成以新型墙体材料为主导的结构围护体系，并定型化、批量化、规模化，是目前发展多高层钢结构住宅的重要环节。只有加强构配件制作的质量、精度和完善程度，为现场装配创造条件，才能体现出多高层钢结构住宅装配化的优势。另外，还需加强厨房卫生间及其内部设备进行标准化、系列化的综合设计，只有通过厨房卫生间单元、管线、设备的定型定位，形成标准化的功能单位，才能为工厂化生产整体型厨房卫生间创造条件。

三、多高层钢结构架构施工技术及其工程应用探讨

1.结构体系

多高层钢结构建筑主要包括纯框架形、框架支撑形、新型抗侧力体系以及交错桁架结构体系，主要的结构特点如下：（1）纯框架结构体系，该结构主要是以型钢作为框架材料，该结构受力明确，平面布置灵活，而且各部分刚度比较均匀，具有较大的延性与抗震性能，易于标准化、定型化，施工效率较高，但是该结构术语柔性结构体系，容易造成结构破坏。（2）支撑形结构体系，该结构能够提升框架的侧向刚度，抵抗水平荷载，提升建筑强度。当住宅建筑高度较高时，比纯框架结构体系稳定性更好，相对经济。为了获得较好的支撑位置，通常采用多种方式在窗台下至下层窗顶之间进行布置，从而满足支撑体系的需求，为了提升钢框架的侧向刚度，应该采用同一平面环向封闭布置，比较适用于强震区。（3）新型抗侧力体系，能够用于多种框架的体系，而且钢框架主要承担竖向荷载，其中钢框架与剪力墙承担水平荷载，能够根据不同建筑物的需求采用不同的抗侧力体系。（4）交错桁架结构体系，因为桁架高度等于层高，因此再用上下层交错布置，能够适用于各单元灵活布置的需求，而且柱在框架平面内的弯矩很小，侧向位移小。

2.楼板系统

多高层钢结构常用的楼板系统包括叠合式和整体现浇式形式，在施工过程中，底部模板通常采用轻型混凝土预应力板材或压型钢板，形成板材和混凝土叠合的楼板，整体现浇式楼板的施工技术与普通结构的住宅相同，叠合式的施工教书较为便捷。

3.围护系统

多高层结构住宅的外墙围护施工技术较为复杂，通常再用外挂和填充两种类型，其中外挂通常采用轻质墙板，在梁板和楼板形成围护；填充类施工技术多采用轻质墙板，在梁柱和楼板底部嵌置形成围护。内外墙的造价占钢结构住宅总价的30%左右，因此其設计对于钢结构住宅的造价影响很大，为了充分发挥钢结构住宅的优势，围护墙体需要满足自重轻、强度高、安装可靠的要求，通常采用轻质材料。外墙通常采用ALC板、SRC符合保温墙板、玻璃纤维加强水泥墙板等结构；内墙可采用ALC轻质材料、轻钢龙骨石膏板等材料，其中ALC具有抗震性能好，防水性与保温隔热性能较好的特点，具有较高的使用价值。在围护体系的建设中，需要考虑到板缝防水，采取有效的防水措施确保围护效果。

4.连接形式

多高层钢结构的连接包括刚性连接、螺栓连接、焊接连接等多种连接方式，在连接的过程中，强轴方向宜采用刚性连接，而且焊接节点的连接刚度大，混合节点次之，螺栓连接的现场施工速度较快，职工质量容易保证；主梁与次梁一般采用铰链与焊接混合的连接方式，能够提升结构的稳定性。

四、结束语

综上所述，加强对多高层钢结构住宅建筑技术与工程应用的研究分析，对于其良好应用效果的取得有着十分重要的意义，因此在今后的多高层钢结构建筑实践中，应该加强对其关键环节与重点要素的重视程度，并注重其具体过程的严谨性。

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