國(guó)玉強(qiáng) 賈存華 邵秀紅

摘 要：與其他材料相比，鋼結(jié)構(gòu)在功能、施工以及綜合效益等方面都具有一定優(yōu)勢(shì)，是可以重復(fù)利用的綠色環(huán)保材料，適合作為目前住宅發(fā)展大力推廣的新形式。在工程實(shí)踐中，受到客觀建筑施工條件的影響，鋼結(jié)構(gòu)工程質(zhì)量問(wèn)題比較普遍，其影響因素多種多樣，需要具體問(wèn)題具體分析?；诖?，文章主要對(duì)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在住宅建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用進(jìn)行了相關(guān)探討。

關(guān)鍵詞：鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；住宅建筑；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

鋼結(jié)構(gòu)模式是一種應(yīng)用范圍廣泛的結(jié)構(gòu)技術(shù)。鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用過(guò)程比較復(fù)雜，其需要經(jīng)過(guò)一系列的焊接工作，進(jìn)而形成穩(wěn)固的建筑結(jié)構(gòu)。在傳統(tǒng)建筑施工中，其建筑結(jié)構(gòu)往往由混凝土結(jié)構(gòu)及磚瓦結(jié)構(gòu)構(gòu)成，其工程造價(jià)水平比較低，建筑性能較差，對(duì)施工環(huán)境的負(fù)面影響性較大。鋼結(jié)構(gòu)的推廣，解決了施工建設(shè)問(wèn)題，其應(yīng)用空間比較廣泛，但鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用并非是萬(wàn)能的，其動(dòng)力負(fù)載水平有限，鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用受到諸多實(shí)際條件的限制。

一、鋼結(jié)構(gòu)住宅的特點(diǎn)

1.鋼結(jié)構(gòu)住宅的優(yōu)點(diǎn)。一是鋼結(jié)構(gòu)住宅跨度大，空間布置靈活，由于鋼材的強(qiáng)度大，所以可以使建筑平面進(jìn)行分隔時(shí)更加的靈活，住戶可以根據(jù)自身的需求自行改變結(jié)構(gòu)，不會(huì)存在傳統(tǒng)住宅居民為了裝修擅自改變墻體造成安全隱患的情況。另外采用鋼結(jié)構(gòu)的住宅墻體厚度小，在同等情況下可以增大建筑的使用面積。二是承載強(qiáng)度高，在相同截面面積的情況下，鋼結(jié)構(gòu)的承載能力更好，而且鋼結(jié)構(gòu)具有較好的延性，可以防止建筑出現(xiàn)脆性破壞，抗震性能也更好。三是工業(yè)化程度高，更符合可持續(xù)發(fā)展的理念，由于鋼結(jié)構(gòu)建筑的預(yù)制性強(qiáng)，很多構(gòu)件都可以在工廠進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)，這樣既可以減少施工對(duì)周邊環(huán)境的影響，還可以提高施工的機(jī)械化水平，另外施工也不再受時(shí)間因素的影響，對(duì)施工速度有一個(gè)較大的提升。

2.鋼結(jié)構(gòu)住宅的缺點(diǎn)。一是鋼結(jié)構(gòu)住宅的防火能力差，這是由鋼材的物理性質(zhì)造成的，當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時(shí)，由于溫度過(guò)高，鋼結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能就會(huì)大幅下降甚至失去承載能力。二是鋼結(jié)構(gòu)住宅的抗腐能力差，這也是鋼材的物力性質(zhì)造成的，雖然現(xiàn)在有很多防腐涂料，但是只要涂層出現(xiàn)微小的裂紋，就能讓氣體和水進(jìn)入鋼結(jié)構(gòu)內(nèi)部，讓鋼結(jié)構(gòu)發(fā)生銹蝕，而且這種銹蝕的速度很快。三是在保溫、隔熱、隔聲和隔水上還存在一些不足，而這些因素都影響著人們居住的舒適度，另外鋼結(jié)構(gòu)住宅在裝配過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的節(jié)點(diǎn)，這些節(jié)點(diǎn)也會(huì)影響住宅的舒適度和耐久性。

二、鋼結(jié)構(gòu)住宅系統(tǒng)的設(shè)計(jì)策略

1.住宅立體設(shè)計(jì)。第一，體型策劃。目前，相較于簡(jiǎn)便的體型產(chǎn)生在大多數(shù)鋼結(jié)構(gòu)住宅之中，出現(xiàn)這種情況最關(guān)鍵的原因是為了滿足結(jié)構(gòu)跨度的要求。正是因?yàn)檫@樣，呆板是鋼結(jié)構(gòu)住宅體型的顯著特征，雖然該類型設(shè)計(jì)可以提高工程節(jié)能方法的利用率。對(duì)門窗部位進(jìn)行合理的設(shè)定，提高空間通風(fēng)水平，而且有助于洞口被晚上涼風(fēng)侵入，使得用戶體驗(yàn)自然通風(fēng)的效果能夠提高。墻面設(shè)計(jì)階段，較大程度上提高了其向南的打開(kāi)角度，且保持很強(qiáng)的憑證性，有利于日照范圍在住宅之中有效擴(kuò)大。屋頂、雨棚、門窗等屬于關(guān)鍵的設(shè)計(jì)內(nèi)容，同時(shí)還是其他工程結(jié)構(gòu)中不具備的特征。第二，較好協(xié)調(diào)外墻板和平面開(kāi)間之間的關(guān)系。外墻在鋼構(gòu)件住宅之中，不但要求符合不同技術(shù)的需要，而且還應(yīng)該具有較為協(xié)調(diào)的住宅平面與模數(shù)系統(tǒng)關(guān)系，唯有如此，才可以促使便捷性在配備門窗孔洞的時(shí)候全面展現(xiàn)出來(lái)。在對(duì)采光窗與外墻墻面之間的模數(shù)關(guān)系展開(kāi)設(shè)計(jì)的時(shí)候，一定要展示防護(hù)安全性與構(gòu)造便利性，進(jìn)而為生產(chǎn)、運(yùn)輸和吊裝部件的過(guò)程帶來(lái)方便。

2.住宅平面設(shè)計(jì)。第一，對(duì)柱網(wǎng)設(shè)置類型進(jìn)行全面的運(yùn)用。該類型要滿足規(guī)則性需要，柱網(wǎng)在鋼結(jié)構(gòu)住宅中的展示一般以框架結(jié)構(gòu)為主，所以，在確定住宅平面的時(shí)候，嚴(yán)禁其具有很多的軸線錯(cuò)開(kāi)情況與形心、質(zhì)心距離很大等情況，在運(yùn)用柱網(wǎng)設(shè)置形式的時(shí)候，規(guī)?；M(jìn)行單元的選擇需要以住宅單位與套型系統(tǒng)為主，在確保符合總平面布局變化度的同時(shí)，應(yīng)該對(duì)平接、錯(cuò)接和凹凸等方式實(shí)現(xiàn)運(yùn)用。第二，科學(xué)設(shè)計(jì)廚房與衛(wèi)生間。衛(wèi)生間和廚房的策劃在開(kāi)放式的總體策劃中的地位不可忽略。在具體設(shè)計(jì)階段，要從如下設(shè)計(jì)方式著手：首先，衛(wèi)生間和廚房的部位需要被設(shè)計(jì)在混凝土核心筒或是靠近混凝土剪力墻的位置，唯有如此，才可以較好躲避鋼結(jié)構(gòu)承重部件，使得防火和防腐作用在鋼結(jié)構(gòu)部件中得到提高；其次，在保證同層檢驗(yàn)的目標(biāo)得以完成的環(huán)節(jié)，能夠首先把下沉處理使用在兩者的整個(gè)地面之中，然后再對(duì)輕質(zhì)材料實(shí)施回填。若在設(shè)計(jì)中對(duì)整個(gè)廚房與衛(wèi)生間實(shí)現(xiàn)運(yùn)用，則二者中的6個(gè)面已經(jīng)被涵蓋，這時(shí)也一定要把下沉處理方法使用在原有地面之中。該處理手段，不但可以滿足該類型設(shè)計(jì)的獨(dú)特需要，在其他結(jié)構(gòu)類型之中應(yīng)該把這種處理方法使用在廚房和衛(wèi)生間之中，唯有如此才可以很好預(yù)防滲水情況在上下樓層之中出現(xiàn)；最后，在策劃廚房與衛(wèi)生間的時(shí)候，要對(duì)整體化模式進(jìn)行運(yùn)用，對(duì)廚房設(shè)施進(jìn)行策劃，要嚴(yán)格堅(jiān)持模數(shù)協(xié)調(diào)機(jī)理；對(duì)工廠預(yù)制設(shè)備進(jìn)行運(yùn)用，并確保具體組裝工作能夠在現(xiàn)場(chǎng)完成，如此一來(lái)，在裝修階段就可以達(dá)到一次到位。

三、鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)在住宅建筑設(shè)計(jì)中的應(yīng)用建議

1.加大鋼結(jié)構(gòu)住宅建筑的宣傳力度、進(jìn)一步出臺(tái)優(yōu)惠措施。鋼結(jié)構(gòu)作為住宅建筑的主體可以大大地減少施工過(guò)程中的灰塵，緩解當(dāng)?shù)仂F霾的形成；國(guó)家和地方應(yīng)加大力度宣傳鋼結(jié)構(gòu)住宅給環(huán)境帶來(lái)的好處，讓更多的人認(rèn)識(shí)鋼結(jié)構(gòu)住宅，接受鋼結(jié)構(gòu)住宅；同時(shí)，在鋼結(jié)構(gòu)住宅已有的優(yōu)惠措施基礎(chǔ)上，進(jìn)一步加大扶持力度，使得鋼結(jié)構(gòu)住宅能形成一定的產(chǎn)業(yè)。

2.加強(qiáng)設(shè)計(jì)質(zhì)量的監(jiān)督和管理。設(shè)計(jì)質(zhì)量的好壞直接影響到結(jié)構(gòu)的施工質(zhì)量。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，設(shè)計(jì)師應(yīng)及時(shí)主動(dòng)反饋設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題；項(xiàng)目負(fù)責(zé)人應(yīng)本著負(fù)責(zé)任的態(tài)度，時(shí)時(shí)跟蹤項(xiàng)目設(shè)計(jì)的進(jìn)展，把握設(shè)計(jì)進(jìn)度，加強(qiáng)各方面的溝通；設(shè)計(jì)單位應(yīng)嚴(yán)格把控設(shè)計(jì)、校對(duì)、審圖三道關(guān)口；審查單位應(yīng)根據(jù)現(xiàn)有的規(guī)范規(guī)程，認(rèn)真細(xì)致的審查圖紙，防止設(shè)計(jì)單位設(shè)計(jì)的圖紙出現(xiàn)不符合規(guī)范規(guī)程的情況。

3.做好鋼結(jié)構(gòu)防腐、防火措施。鋼材易腐蝕，在潮濕的環(huán)境和有腐蝕介質(zhì)的環(huán)境中極易出現(xiàn)銹蝕現(xiàn)象；鋼材也不耐高溫，隨著溫度的升高，強(qiáng)度將降低；對(duì)于鋼結(jié)構(gòu)的不足，有必要提高鋼結(jié)構(gòu)的耐火等級(jí)和采取防腐措施，通?？梢栽阡摌?gòu)件外表面刷防火涂料或采用混凝土將鋼構(gòu)件包裹起來(lái)以達(dá)到防火目的；在鋼構(gòu)件表面刷防腐涂料或?qū)︿摌?gòu)件鍍鋅來(lái)進(jìn)行防腐；鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)時(shí)，一定要在圖紙上明確說(shuō)明對(duì)鋼構(gòu)件防腐防火的處理措施；鋼構(gòu)件制作和施工時(shí)，要嚴(yán)格執(zhí)行設(shè)計(jì)要求。

四、結(jié)語(yǔ)

當(dāng)前我國(guó)高層鋼結(jié)構(gòu)住宅的技術(shù)體系尚不完備，特別是外圍護(hù)結(jié)構(gòu)的做法還需進(jìn)一步改進(jìn)完善；鋼結(jié)構(gòu)住宅應(yīng)做到精裝修交房，避免業(yè)主自行裝修中，損害鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的防腐、防火等構(gòu)造做法；鋼結(jié)構(gòu)住宅相對(duì)于混凝土結(jié)構(gòu)住宅，空間分割靈活，使用效率高，但土建成本稍高，在較高標(biāo)準(zhǔn)的商品住宅中更有發(fā)展空間。

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