钢结构在住宅建筑中的优势体现和设计问题分析

钢结构是以钢材制作为主的结构，是主要的建筑结构类型之一。钢材的特点是、自重轻、整体刚性好、变形，故用于建造大跨度和、超重型的建筑物特别适宜；材料匀质性和各向同性好，属理想弹性体，较符合一般工程力学的基本设定；材料塑性、韧性好，可有较大变形，能很好地承受动力荷载；建筑工期短；其工业化程度高，可进行机械化程度高的   化生产。钢结构今后应研究钢材，提高其屈服点强度；此外要轧制新品种的型钢，例如H型钢（又称宽翼缘型钢）和T形钢以及压型钢板等以适应大跨度结构和层建筑的需要。另外还有无热桥轻钢结构体系，建筑本身是不节能的，本技术用巧妙的特种连接件解决了建筑的冷热桥问题；小桁架结构使电缆和上下水管道从墙里穿越，施工装修都方便。总体上，钢结构行业企业众多，市场较分散。尽管目前已逐步形成了一些   强、牌子度高的大型企业，但尚缺乏市场占有率高、有话语权、具备行业整合能力的。

彩钢房在住宅建筑中应用钢结构的优势体现：

1、钢结构住宅比传统建筑能的满足建筑上大开间灵活分隔的要求，并可通过减少柱的截面面积和使用轻质墙板，提高面积使用率，户内使用面积提高约6%。

2、节能效果好，墙体采用轻型节能标准化预制墙板代替粘土砖，保温性能好，节能50%，每户每平方米可节约取暖纳凉费用18元。

3、将钢结构体系用于住宅建筑可充分发挥钢结构的延性好、塑性变形，具有优良的抗风性能，提高了住宅的性。尤其在遭遇地震、台风灾害的情况下，能够避免建筑物的倒塌性破坏。如95年的日本阪神大地震中，99年的台湾大地震中未倒塌的几乎全部为H型钢制作的钢结构建筑物。

4、建筑总重轻，钢结构住宅体系自重轻，约为混凝土结构的一半，可以减少基础造价。

5、施工，工期比传统住宅体系至少缩短三分之一，因而可降低综合造价，综合造价降低5%^。加快资金周转，提高投资效益。

6、环保效果好。钢结构住宅施工时减少了砂、石、灰的用量，所用的材料主要是绿色，可回收或降解的材料，在建筑物拆除时，大部分材料可以或降解，不会造成很多垃圾。

7、具有较高的性能价格比。

8、建筑风格灵活、丰实。大开间设计，户内空间可多方案分割，满足用户的不同需求。

9、符合住宅产业化和可持续发展的要求。

钢结构设计的问题分析如下：

1、门式钢架柱网的尺寸及结构体系的设置问题

钢结构工程所包含构件的数量会对工程的施工进度以及工程造价产生直接影响，厂房门式钢架柱的间距设计应首先满足厂房的使用要求，门式刚架柱的间距宜设计为8-9m，当钢架的柱间距设计为9m时，工程所需檩条、钢架等构件的数量会较6m柱距时会减少三成，这对于缩短工程周期、降低造价具有重要意义，与此同时，钢架柱的间距会影响到工程的跨度，跨度的设计不宜超过36m。其次，钢架柱结构体系设置问题，钢结构的檩条、墙梁等构件作为钢架间的连系部分，支撑着厂房纵向与水平方向上的荷载，由于纵向水平力由厂房的支撑体系承受，因此屋盖的横向支撑应在各个温度区段的端部柱间或合理设置，使厂房整体形成稳定的空间结构，在门式钢架轻型结构的厂房的横向与纵向温度区段的选择上，横向温度区段不宜超过150m，纵向不应大于300m。

2、钢屋盖系统的设计问题

钢屋盖大部分的承重构件由细长、壁薄的杆件组成，截面的形状较为复杂，节点的应力相对集中且存在偏心，在进行屋盖系统的设计时，计算荷载与计算简图接近于计算的限度状态，系统构件承载力的稳定储备有限，相应的系统对于温度、超载及腐蚀的作用敏感，偶然的因素就可能导致其失效，加之受构件制造、安装及使用过程中各种不良作用的影响，钢结构的屋盖极易成为破坏严重的部分，钢屋盖破坏多表现在，屋盖倒塌、杆件及节点板变形或开裂、屋盖支撑弯曲、挠曲超标以及析架杆件断裂等方面。

3、钢结构的基础问题

常见的地基基础问题主要表现为地基强度，地基变形以及地基破坏三个方面。地基的强度问题集中在因承载力不足引起的基础稳定性不足的问题；地基的变形问题多发生在荷载地基易出现不均匀的沉降、过大变形的软土、膨胀土、湿陷性黄土以及季节冻土等地区；地基的破坏问题主要呈现为局部或整体的剪切破坏及冲切剪切破坏等形式。在进行钢结构基础的设计时应着重注意这些问题。