装配式钢结构住宅特点

装配式钢结构住宅特点

熊立峰

中南建筑设计院股份有限公司   武汉 430000

摘要：目前，国内外钢结构住宅主要分为两种类型，分别是低层轻钢结构住宅和多高层钢结构住宅。这两类住宅的结构体系、钢材种类和施工方法等方面存在较大差别。本文将讲述装配式钢结构住宅特点。

关键词：装配式；钢结构；特点

一、装配式钢结构住宅分类

（1）低层轻钢结构住宅

低层轻钢结构住宅主要指 3 层以下轻钢结构独栋住宅，该类型住宅在发达国家民用住宅领域十分常见，国内则多用于度假村、农村自建房等项目。结构主要使用冷弯薄壁型钢，其生产方式、连接方式和受力性能等均与热轧型钢存在差异，因此其有单独的设计规范。冷弯型钢生产设备简单，投资少，行业进入门槛较低。

（2）多高层钢结构住宅

多高层钢结构住宅在国外多应用于政府建设项目和长租公寓项目；国内也是在保障房、棚户区改造、人才公寓等政府主导项目方面应用较多。结构主要使用热轧型钢，主流的结构体系为钢框架结构、钢框架—支撑结构、钢框架—延性墙结构，这些结构体系的需要进行深化设计，对施工单位的资质要求较高。

二、装配式钢结构住宅的组成

钢结构住宅指主要建筑构件采用集成方法设计、生产、运输、建造的装配式钢结构住宅建筑。钢结构住宅由主体结构体系、围护体系、设备管线系统和内装饰系统四部分构成。设备管线和内装饰与现浇体系差异不大，下面主要介绍主体结构和维护体系：

（1）主体结构体系

钢结构体系形式有多种，但应用于居住建筑的钢结构体系主要可分为轻钢龙骨体系、纯钢框架体系、钢支撑框架体系、钢框架-混凝土剪力墙体系、交错桁架体系、钢框架-核心筒体系等。各个结构体系有自己独特的适用范围，部分结构体系应用范围较广，但也会受到其他因素的影响，应当结合实际状况，进行结构形式的选择。表 2.1 对不同类型的结构体系的适用范围介绍。

（2）围护体系

钢结构住宅由墙体、楼盖和屋盖共同组成围护体系。墙体的主要作用是将室内空间加以分隔以及围护，这要求墙体强度要大，而且要具有稳定的防火性、隔热性和防水性。一般利用砌块砌筑、工厂化生产预制构件以及现场组合安装方式构建墙体。常见的钢结构住宅砌块包括蒸压加气混凝土砌块以及普通混凝土空心砌块；常见的钢结构住宅板材类型包括四种：一是水泥类，主要是硫铝酸盐水泥珍珠岩制品；二是石膏类，主要是建筑石膏、普通硅酸盐水泥珍珠岩制品；三是加气类，主要是加气混凝土墙板；四是陶粒类，主要是陶粒无砂大孔混凝土制品。从当前来看，真空挤压成型纤维水泥板和加气混凝土墙板的生产技术最成熟，板材的隔音性、防水性、防火性、保温性、抗震性都非常出色，而且简单易安装，可是，它也有自身的缺陷，如尚未实现市场化、规模化经营，种类有限，缺乏先进的技术支持。

三、装配式钢结构的特点

装配式钢结构与现浇钢筋混凝土结构相比，消耗材料大大减少，符合节能、节材的环保理念，同时施工现场整洁有序，有着更好的经济效益和社会效益，下面详细展开装配式钢结构住宅的优势：

（1）自重轻、抗震性能好

装配式钢结构住宅的主要结构使用钢材。如钢梁，钢柱等，钢材在抗拉、抗弯等力学性能表现优秀，故结构设计过程中结构尺寸断面设计较小，建材消耗量较传统现浇体系大大减少，自重减少，且钢材连接可由钢性连接和柔性连接，能够一定程度上吸收地震时产生的能量，保证结构的稳定性，故在高烈度震区，钢结构这种具有结构强度和延性的住宅体系将更受欢迎。

（2）建筑内部空间布局灵活

装配式钢结构住宅多采用框架体系，多采用钢材作为受力构件，占地尺寸小，开间大，且内部构件之间通过螺栓连接，可以在后期对内部空间进行二次设计，满足不同用户的使用需求。由于内部墙板作为分割空间使用，调整过后不会对住宅的结构产生不良影响，这一点较现浇建筑有着较大的安全优势。

（3）装配率高，施工进度快

装配式钢结构住宅的装配率一般在 60%以上，意味着大部分建材都能通过工厂预制生成构件，不受工作面和外部施工环境的影响，运输到施工现场可直接吊装拼接，不需要模板支撑，多高层住宅建筑同面积施工周期约为传统建筑的施工周期的 1/3。

（4）提高住宅的使用面积

装配式钢结构住宅的主体结构尺寸较小，实际增加了装配式钢结构住宅的内部使用面积，增加了建筑空间使用效率，带来了潜在的经济效益。

（5）绿色环保

装配式钢结构的钢材回收率可达 90%，预制构件墙板可以拆除回收使用，同时施工现场的湿作业减少，施工过程中的粉尘、噪声及建筑垃圾减少，为建筑生产活动减少了环境污染，有利于建筑行业的健康可持续发展。