浅谈钢结构施工技术在工程中的应用？
1多层钢结构住宅结构体系
多高层住宅钢结构体系与传统的砖混结构体系和混凝土结构体系有很大不同。主要由承重钢结构体系、楼板结构体系和围护结构体系组成。
1.1承重钢结构体系
1.1.1系统的分类
(1)钢框架结构体系。其特点是受力明确，平面布置灵活，为建筑提供了较大的室内空间，结构各部分刚度均匀，延性大，自振周期长，因此对地震作用不敏感，抗震性能好，结构简单，构件易于标准化和定型，施工速度快。而框架结构是典型的柔性结构体系，其抗侧刚度较差，容易造成非结构构件的破坏。
(2)钢框架-支撑结构体系。为了提高钢框架的抗侧刚度，有效抵抗水平荷载，减少层间位移，通常在墙体平面内设置由角钢或槽钢组成的竖向支撑体系。房子高的时候，比纯框架经济。支架的位置应合适。为了与建筑设计相协调，一般布置在窗台与下窗顶之间，既隐蔽又能满足支撑体系的需要。考虑到门窗的布局，可采用W型、X型、K型、人字型、门式。支架与框架铰接，按拉杆或压杆设计。支撑的数量、形式和刚度可以根据建筑物的高度和水平力进行调整。为了有效提高钢框架的抗侧刚度，支撑应沿建筑的同一平面周向布置，形成封闭的加强箍。偏心支撑在地震作用下具有良好的延性和耗能性能，可用于强震区。
(3)交错桁架结构体系。它由房屋外部的柱子和跨度等于房屋宽度的桁架组成。桁架的高度等于楼层的高度，上下楼层在相邻的柱子上错开。楼板的一端放置在桁架的上弦上，另一端放置在相邻桁架的下弦上。因为两个开间用一个桁架布置，中间没有柱子，所以非常适合需要各单元灵活布置的住宅和酒店建筑。同时，由于桁架夹层的设置，减少了桁架弦杆引起的局部弯矩，使柱在框架平面内的弯矩很小，主要是轴力，有利于减小柱的截面尺寸，框架侧向刚度大，侧向位移小。
1.1.2适用范围
(1)3层及以下低层住宅:
(1)轻钢框架结构体系；
②冷弯薄壁型钢柱(轻钢龙骨、C形或Z形檩条)结构体系。
(2) 4 ~ 6层多层住宅:
(1)钢框架结构体系；
(2)钢框架-支撑结构体系；
③钢框架-混凝土剪力墙结构体系。
(3) 7 ~ 12层的高层住宅建筑:
(1)钢框架-支撑结构体系；
②钢框架-混凝土核心筒结构体系。
(4) 13 ~ 30层高层住宅:
(1)钢框架-支撑结构体系；
(2)钢框架-剪切桁架结构体系；
③钢框架-混凝土核心筒结构体系；
④带竖缝的钢框架-预制混凝土剪力墙结构体系；
⑤钢框架-抗剪钢板剪力墙结构体系。
1.1.3设计原则
承重钢结构体系的结构设计应遵循强柱弱梁、强节点弱构件的一般设计原则。在具体设计中，如果难以满足强柱弱梁的设计公式，也可以满足轴压比的要求。一般框架的主梁可以采用热轧或高频焊接的H型钢，次梁的制作方式有很多种。一般框架柱的材料可以是热轧或焊接的工字钢、H型钢、方(箱)钢管、圆钢管或冷弯薄壁钢管、轻型热轧钢管等。为了节约钢材，降低成本，框架柱也可以采用在空钢管内浇注高强素混凝土形成的钢管混凝土框架柱。由于钢管混凝土柱结合了钢柱和混凝土柱的优点，具有良好的力学性能、抗震性能和耐火性能。其单柱轴向承载力大大提高，钢柱截面尺寸大大减小。与H型钢柱相比，用钢量可节省50%左右，成本可降低45%左右。
1.1.4连接形式
框架梁、柱适用于强轴方向的刚性连接；在弱轴方向，应结合支撑布置采用钢管柱设计方案。钢框架梁柱节点连接的结构形式有:①螺栓连接；(2)焊接连接；(3)螺栓、焊接混合连接。焊接接头的连接刚度高于混合接头，螺栓接头的连接刚度较低，但螺栓接头的安装施工速度最快，现场拼接安装时施工质量容易保证。一般主梁和次梁铰接，以焊接和高强度螺栓连接为主的连接结构，也可采用螺栓和焊接的混合连接方式:梁腹板用高强度螺栓连接，翼缘焊接，翼缘可先用螺栓安装定位，再焊接。
1.2层结构体系
楼板结构由钢梁和楼板组成。除了将竖向荷载直接分配到墙和柱上，楼板的主要功能是参与并确保与侧向结构的空间协同作用。因此，需要保证楼板具有足够的强度、刚度和整体稳定性，同时尽可能采取技术和构造措施，减轻楼板重量，提高施工速度。作为民用住宅的楼板结构，楼板还应具有良好的保温、隔音、隔热、防水和防火性能。为保证钢梁的整体稳定性，楼板的主次梁应采取紧凑的构造措施。目前，主要的楼层形式如下:
(1)压型钢板-现浇混凝土组合楼板。整体分析时应考虑组合楼板各向异性对框架梁的影响；
(1)根据楼板设置，确定是连续板还是简支板，传力路径是单向还是双向；
(2)组合钢梁按强边或弱边组合引起的刚度差异；
(2)预制预应力混凝土组合楼板。即钢梁与预制预应力混凝土板连接，浇筑混凝土板形成组合楼板。由于这种楼盖既有现浇复合楼盖的整体性，又可省去压型钢板和模板支撑，施工方便，可降低楼盖成本，应作为首选。
1.3包络系统
内外墙造价占钢结构住宅总造价的30%左右，对钢结构住宅造价影响很大。同时，为了减轻结构自重，满足建筑节能的要求，充分发挥钢结构住宅的优势，其围护墙应满足自重轻、强度高、保温性好、安装可靠、耐用、经济的要求，因此应采用轻质材料。如蒸压轻质加气混凝土墙板(ALC板)、SRC复合保温墙板、钢丝网复合保温墙板、植物纤维增强空心墙板、玻璃纤维增强水泥墙板等工厂预制的标准化轻质墙板和玻璃幕墙可用于外墙。内墙可选用轻钢龙骨石膏板、加气混凝土轻质墙板、ALC轻质砌块、轻质改性石膏板、夹芯复合板、秸秆板等。ALC板具有重量轻、抗震性能好、安装方便、施工速度快、保温隔热、防水防火性能好等优点，非常适合与钢结构配套使用。使用厚度大于250毫米的ALC板作为外墙，可以达到节能50%的要求，是一种理想的节能墙体材料。钢丝网复合保温板或夹芯复合板具有重量轻、壁薄、施工高效、抗震隔音性能好的特点，可分别用于各种结构的外墙或框架结构的非承重墙体。秸秆板不仅具有重量轻、壁薄、施工高效的特点，还具有抗震、透气、人居亲和力好的特点，适用于多层建筑的非承重内隔墙。屋面系统尽量采用檩条系统，屋面材料可与楼板相同，防水屋面也可采用彩色压型钢板。这种屋面系统不仅具有良好的防水防腐效果，还起到了屋面隔热的作用，丰富了建筑的外部造型。
例如，具有干净彩色涂层的压型钢板屋面系统具有以下特征:
(1)屋顶无钉，防水性能优异，可做成大小头，适应屋顶的复杂变化，可自由伸缩；
(2)板筋低，压接固定；
(3)惯性矩小，易于制作屈服强度300MPa的三维曲面板；；
(4)成本适中；
⑤适用板材:钢板、铝板、铜板、钛锌板等。，其中钢板最经济。彩涂板本身耐水性好，不会漏水。漏水的主要原因是压型钢板和夹芯板的接缝处理不好。
2钢结构住宅的特点和综合效益
(1)结构轻质高强，抗震性能好，工程造价低。钢的拉伸和剪切强度相对较高。钢结构住宅可以充分发挥钢材重量轻、强度高、延性好、塑性变形能力强、抗震性能好等特点。不仅承受的重力和地震较小，而且减小了梁、柱的截面尺寸，节约了钢材，降低了施工成本和运输安装成本。
(2)外观美观，空间布局灵活，建筑功能增强。由于钢材重量轻、强度高的特点，便于形成大柱距、大开间的建筑空间，灵活划分和布置室内分区，更好地满足现代住宅建筑的功能要求。与砖混结构或混凝土结构相比，其有效使用面积可增加10 ~ 15%。建筑造型可以是多彩的，也可以是简洁的。
(3)易于改造，管道布置方便。钢结构的内部划分、接缝高度、配筋更加灵活。钢梁的腹板允许穿过一定直径的管道，结构空间中的孔洞使管道布置、更换和维修方便。
(4)符合节能环保要求。钢结构住宅建筑使用的材料主要是环保、绿色、可回收或易降解的材料。当建筑物需要拆除时，钢材可以全部回收，大大减少了建筑垃圾。
综上所述，住宅建筑钢结构体系不仅具有重量轻、强度高、抗震性能好的优点，还具有构件安装方便、缩短工期、加速资金周转、提高投资效益、建筑布局灵活合理、增加有效使用面积、改善建筑使用功能、易于质量保证、商品化程度高等技术经济综合优势。
3国内典型工程应用
(1)中国研究院与天津建工集团合作，从研发、技术设计、产品生产、工程施工形成一整套钢-混凝土组合建筑体系钢结构住宅技术，在天津建成30万㎡钢结构住宅。钢结构住宅体系由承重框架-支撑体系、节能复合外墙板和挤塑内墙板组成，拥有多项专利。该体系工程造价可与钢筋混凝土结构相当，产业化程度高，建设速度快，综合技术经济水平先进。
(2)上海陆海城由6栋25层高层钢结构住宅组成，建筑面积7万m2。采用钢框架-混凝土核心筒(剪力墙)结构体系和压型钢板组合楼板。框架柱采用圆钢管混凝土柱，所有框架梁均采用高频焊接轻型H型钢。外墙及分户墙采用200mm厚砌块，内隔墙采用150mm厚砌块。构件耐火等级为一级，设计采用厚防火涂料。
(3)2002年2月，马钢公司在马钢光明新村建设1 18层钢框架钢筋混凝土剪力墙住宅楼，建筑面积9800m2。框架梁、柱全部采用马钢生产的热轧H型钢，每层有37根框架柱，74根框架梁。柱和梁采用螺栓焊接连接，用钢量为400吨。
4结论
钢结构住宅是一种环境友好型绿色住宅建筑体系，其在国内外的快速发展顺应了住宅产业化的发展趋势。钢结构体系具有重量轻、强度高、抗震性能好、基础造价低、建设周期短、质量容易保证、商品化程度高、外形美观、适用性广、建筑布局灵活合理、增加有效使用面积、提高建筑使用功能、节能环保等明显的综合技术、经济和社会效益。有利于促进节能环保建材发展，拉动冶金行业内需。因此，钢结构住宅将会有更广阔的发展前景。
更多工程/服务/采购招标信息，提高中标率，可点击官网客服底部免费咨询:/#/？source=bdzd