钢结构住宅设计总结从设计角度分析钢结构住宅体系的特点，介绍异型钢柱住宅项目的设计思路。针对框架结构采用不同阻尼比、基础方案等问题进行数据对比分析;总结设计中常见问题注意事项;对设计标准提出不同意见。 一、钢结构住宅体系选择 从已建成的钢结构住宅来看，主要有： 1)薄壁型钢组合墙板形式; 2)纯框架形式; 3)框架支撑形式; 4)型钢混凝土组合形式; 5)钢框架-混凝土抗震墙形式等等。 这些结构形式各有特点，其中薄壁型钢组合墙板形式特别适宜定型产品，其体系是从墙板结构演变而来，即将薄壁型钢柱构件按大约 600mm 的间距布置形成竖向承重结构、型钢间设支撑系统以抵抗水平力，楼板根据竖向型钢的位置布置成密肋支撑结构，因上部结构为类墙板结构，其基础根据受力情况设成条形基础，对地基要求不高。薄壁型钢组合墙板住宅受密布结构的影响，钢结构工程，对开间、门窗洞口、挑出构件尺寸均有一定限制。 后面几种形式可以满足多高层住宅设计要求，但从使用的角度都存在一个共同问题，即梁柱突出对住宅内部观感的影响。住宅相对于其它建筑有其特殊性，办公、厂房可以采用较为固定柱网，层高也较高，其梁柱所占空间给人的感观是适宜的，柱网规则有利于梁的布置。相反住宅是一个变化多端的产品，根据建筑的要求，很少布置出规则的柱网，房内开间相对较小、变化较多，不利于钢框架布置。由于钢材的特点，它在住宅中只能形成框架体系或桁架体系，可以说框架体系如果适用于普通住宅，钢框架必然有其大显身手的地方，普通框架结构不能解决住宅应用问题的话，常规钢框架体系在普通住宅中应用也有相似的弱点。 受短肢剪力墙结构的启发，笔者在钢结构住宅设计中将钢柱设计成异型柱形式，以配合建筑变化的要求，图1 是两种异型钢柱截面，根据建筑墙体厚度减去面层厚度来设定翼缘宽度，钢结构公司，框架梁与异型钢柱各个方向的翼缘刚接，图2 为相应的节点连接详图。 异型钢柱示意图 异型钢柱梁柱节点详图 某住宅项目三层样板间设计成异型钢柱纯框架结构，建筑采用砌块隔墙，建成后外部及室内观感均令人满意，与该住宅成品(混凝土剪力墙结构)实际效果一致，下图是样板间实景。 在工业厂房设计中经常采用异型钢柱，采用排架受力体系时，异型钢柱经常设计成双轴对称或主受力方向单轴对称，厂房纵向采用支撑系统抵抗纵向水平力，系杆、支撑构件多连接于异型柱弱轴形心轴上，这样在结构概念设计及采用杆系软件计算容易处理。住宅中应用异型钢柱与厂房设计还是有很大区别的，下图是厂房梁柱连接方式与住宅梁柱连接方式的简单比较， 可以看出在住宅中，梁柱的截面形心轴不在同一位置上，不符合常规设计理念，在采用杆系软件计算时无法解决偏轴问题。尽管如此，与短肢剪力墙结构相比，笔者认为异型柱是在原来较大的矩形框架柱截面或整片混凝土墙修改为的截面面积较小的异型截面，相应地也减少了截面特性，而异型钢柱是在一个工字钢截面上增加一个T型截面，相应地是增加了弱轴方向的截面特性，特别是将钢梁与钢柱弱轴的刚性连接节点转化为与柱翼缘连接，优于常见设计中工字钢柱在弱轴方向设外伸连接板的刚性连接，加强了工字钢柱弱轴稳定，对结构安全是很有利的。一般认为工字钢柱弱轴刚性连接不可靠，所以在很多构造手册上建议在弱轴采用铰接框架加支撑体系或者采用钢管柱设计方案，抗震规范“柱在两个互相垂直的方向都与梁刚接时，宜采用箱形截面。当仅在一个方向刚接时，宜采用工字形截面，并将柱腹板置于刚接框架平面内。”规范中虽然没有明确说不可采用工字钢柱弱轴与钢梁刚接，但根据抗震规范节点抗震承载力验算要求，弱轴连接一般是无法满足相关条款要求的。异型工字钢柱相比箱形柱的节点加工容易、施工方便节约钢材，相比框架支撑体系减少了支撑部分的设置，从应用角度可灵活用于住宅墙体中，满足建筑师对住宅内无外露结构构件的要求。 笔者认为异型钢柱在结构分析中存在以下问题： 1)异型钢柱全截面受力情况分析，这里主要指在弱轴上增加 T 型构件，是否就相应的增加了这部分的截面特性，包括 T 型构件偏轴远近的影响，笔者认为钢柱类型不同，截面特性增加比例也会不同; 2)异型钢柱局部稳定性计算，这点可以参考规范中柱板件宽厚比进行控制; 3)梁柱节点与钢柱形心轴偏离时整体受力分析，采用普通杆系计算软件是不能解决这个问题的。理想的计算模型应该采用有限元整体建模方式进行内力分析， 可以解决上述问题，但建模工作量太大了。 笔者在设计中根据以下几个原则来确定柱截面： 1)按方钢管柱方案进行结构分析，根据计算应力比结果接近 0.9 的情况，选定框架梁截面尺寸，根据方钢管截面特性初选 X，Y 方向上工字钢截面，计算时不考虑腹板作用，初步确定异型柱截面; 2)按工字钢柱方案进行结构分析，异型柱 T 型构件布置方向，设柔性支撑代替异型柱中 T 型构件在工字钢弱轴上的刚度影响，按有侧移钢框架计算，调整异型钢柱中工字钢截面尺寸;完成后调整工字钢及柔性支撑布置方向，验算 T 型构件与工字钢腹板组成的工字钢截面尺寸; 3)根据上一步建立的模型，选取工字钢强轴所在的单榀框架进行抗震验算，只参考工字柱强轴应力计算结果，检验异型柱单向受力是否满足; 4)根据上述计算结果，手工核算梁柱节点处抗震承载能力，基础设计时考虑偏轴引起的附加弯矩; 5)以普通工字钢柱和方钢管柱按无支撑框架体系分别进行正常设计，其中钢梁按设计所选截面计算，根据合适的计算结果，统计钢柱用钢量以控制异型柱用钢量的上下限。 上述方法没有可依据的计算公式及条文，对偏轴引起的附加弯矩对整体的影响没有更多处理，这也是笔者只在二三层住宅设计中应用，没在更高的工程里使用异型钢柱的原因。笔者提出异型钢框架方案，希望得到大家的批评指正。 轻型钢结构工程所需材料轻型钢结构在目前的钢结构工程中是应用广泛，也是普遍的一种建筑结构，也是目前国内钢结构发展的重要指标之一。轻型钢结构工程搭建所需要的材料主要由三种即：彩色涂层钢板、H型钢、冷弯薄璧型钢，下面来具体看下轻型钢结构这三种材料。 一、彩色涂层钢板 (一)彩色涂层钢板的定义 彩色涂层钢板是指由保护性和装饰性的有机涂料或薄膜连续涂覆于钢或铝带表面制成的预涂层冶金产品·简称彩板，临高钢结构，也称有机涂层钢板。由干彩色涂层钢板是在钢板加工成型前先涂上涂料，在国外也称预涂层钢板。 彩色涂层钢扳的有机涂层可起到覆盖隔离作用，防止钢板生锈，使彩色涂层钢板的使用寿命更长。 (二)彩色潦层钢板的类型 彩色涂层钢板可分为冷轧基板彩色涂层钢板、热镀锌彩色涂层钢板、热镀铅锌彩色涂层钢板，电镀锌彩色涂层钢板及印花彩色涂层钢板、金属压花彩色涂屡钢板等。 1.冷轧基根彩色涂层钢板 由冷轧基板生产的彩色板，具有平滑美丽的外观，且具有冷轧板的加工性能;但是表面涂层的任何细小划伤都会把冷轧基板暴露在空气中，从而使露铁处很快生成红锈。因此这类产品只能用于要求不高的临时隔离措施和作室内用材。 2.热镀锌彩色涂层钢板 把有机涂料涂覆在热镀锌钢板上得到的产品即为热镀锌彩涂板。热镀锌彩涂板除具有锌的保护作用外，表面上的有机涂层还能起到隔绝保护，防止生锈的作用，使用寿命比热镀锌板更长。 3.电镀锌彩色涂层钢板 用电镀锌极为基板，涂上有机涂料烘烤所得的产品为电镀锌彩涂板。由于电镀锌板的锌层薄，通常含锌量为20 g/㎡，因此该产品不适用于室外制作墙、屋顶等。但因其具有美丽的外观和优良的加工性能.因此可用于家电、音响、室内装潢等。 二、H型钢 (一)H型钢的特点 1.材料特点 (1)翼缘宽，侧向刚度大; (2)扰弯能力强.比工字钢大5～lO% (3)翼缘两表面相互平行，构造简单。 2.性能特点 (l)结构强度高，自重轻; (2)设计风格灵活、丰富; (3)工程施工快，占地面积小，适合全天候施工。 (4)便于机械加工、结构连接和安装，易于拆除和再利用。 (5)是“绿色建筑”的新型钢材，可以有效地保护环境. 3.构造特点 以热轧H型钢为主的钢结构，塑性和韧性良好，结构稳定性高，抗自然灾害能力强，特别适用于地震多发地带的建筑结构;与混凝土结构相比，可增加结构使用面积;与焊接H型钢相比，明显地省工省料，残余应力低，外观和表面质量好。 (二)H型钢的应用范围 (1)工业与民用建筑钢结构中的粱、柱构件。 (2)工业构筑物的钢结构承重支架。 (3)地下工程的钢桩及支护结构。 (4)石油化工及电力等工业设备结构。 (5)大跨度钢桥构件。 (6)船舶、机械制造框架结构。 (7)火车、汽车、拖拉机大梁支架。 (8)港口传送带、高速公路挡板支架。 三、冷弯薄璧型钢 冷弯薄壁型钢是用薄钢板(厚度为0.3--lmm.厚为1.6 mm)在压型机上冷压而成的。具有轻质高强、便于加工、施工简便、速度快等特点，在大型工业厂房、食品加工车间、大型库房、飞机维修库等建筑中普遍使用。钢结构工程量的计算方法及规则总结钢结构油漆面积是按照钢材实际展开面积计算序号钢材类别截面面积计算公式代号说明1圆钢、圆盘条、钢丝F=0.785 4d2d—外径2方钢F=a2a—边宽3圆角方钢F=a2-0.858 4r2a—边宽，r—圆角半径4六角钢F=0.866a2=2.598s2a—对边距离 s—边宽5八角钢F=0.828 4a2=4.828 4s26等边角钢F=d(2b-d)+0.214 6(r2-2r)钢结构中的油漆有按照重量刷油的项目，直接套用即可 钢结构工程量计算方法及规则 金属结构工程 (一)钢屋架、钢网架 (1)按设计图示尺寸以钢材重量计算，不扣除孔眼、切边、切肢的重量，焊条、铆钉、螺栓等重量不另增加。 (2)不规则或多边形钢板，以其外接规则矩形面积计算。 (3)钢网架应区分球形结点、钢板结点等连接形式。 (4)计量单位为t。 (二)钢托架，钢桁架 (1)按设计图示尺寸以钢材重量计算。不扣除孔眼、切边、切肢的重量，焊条、铆 钉、螺栓等重量不另增加。 (2)不规则或多边形钢板，以其外接矩形面积计算。 (3)计量单位为t。 (三)钢柱、钢梁 (1)按设计图示尺寸以钢材重量计算。不扣除孔眼、切边、切肢的重量，焊条、铆 钉、螺栓等重量不另增加。 不规则或多边形钢板，以其外接矩形面积计算。 具体包括实腹柱、空腹柱、钢管柱、钢梁及钢吊车梁等。计量单位为t。 (2)依附在钢柱上的牛腿等并入钢柱工程量内。 (3)钢管柱上的节点板、加强环、内衬管、牛腿等并入钢管柱工程量内。 (4)设计规定设置钢制动梁、钢制动桁架、车挡时，其工程量应并入钢吊车梁内。 (四)压型钢板楼板，墙板 压型钢板楼板：按设计图示尺寸以铺设水平投影面积计算，柱、垛以及0.3m2以内孔洞面积不扣除。计量单位为m2。 压型钢板墙板：按设计图示尺寸以铺挂面积计算。0.3m2以内孔洞面积不扣除，包角、包边、窗台泛水等面积不另计算。计量单位为m2。压型钢板楼板浇筑钢筋混凝土，混凝土和钢筋按混凝土及钢筋混凝土中的有关规定计算。 (五)钢构件 钢构件一般计算规则如下： (1)按设计图示尺寸以钢材重量计算。如钢支撑、钢檩条、钢天窗架、钢墙架(包括柱、梁和连接杆件)、钢平台、钢走道、钢栏杆、钢漏斗、钢支架、零星钢构件等。不扣除孔眼、切边、切肢的重量，焊条、铆钉、螺栓等重量不另增加。 (2)不规则或多边形钢板，以其外接矩形面积计算。计量单位为t。 (六)金属网 按设计图示尺寸以面积计算，包括制作、运输、安装、油漆等。 屋面及防水工程 (一)瓦、型材屋面 按设计图示尺寸以斜面面积计算。不扣除房上烟囱、风帽底座、风道、小气窗、斜沟等所占面积，屋面小气窗的出檐部分亦不增加。计量单位为m2。小青瓦、油毡瓦、水泥平瓦、琉璃瓦、西班牙瓦等，可按瓦屋面项目列项。彩钢波纹瓦、彩钢保温板、阳光板、玻璃钢瓦等，可按型材屋面列项。 (二)屋面防水 1.卷材防水屋面、涂膜防水屋面 按设计图示尺寸以面积计算，计量单位为m2。斜屋顶(不包括平屋顶找坡)按斜面积计算;平屋顶按水平投影面积计算。不扣除房上烟囱、风帽底座、风道、屋面小气窗和斜沟所占的面积;屋面的女儿墙、伸缩缝和天窗等处的弯起部分，并入屋面工程量计算。 石油沥青油毡、玻璃布沥青油毡、玻璃纤维沥青油毡和各种橡胶卷材、聚氯乙烯卷材等，钢结构多少钱，可按卷材屋面列项。青基防水涂料、高聚物改性沥青防水涂料、合成高分子防水涂料等，可按涂膜屋面列项。卷材防水、涂膜防水、刚性防水清单项目，适用于墙面、地面、楼面;卷材屋面的附加层、接缝、收头、找平层的嵌缝均应考虑在报价内。 2.刚性防水屋面 按设计图示尺寸以面积计算。不扣除房上烟囱、风帽底座、风道等所占的面积。计量单位为m2。 3，排水管 按设计图示尺寸以长度计算。设计未标注尺寸的，以檐口至设计室外地面垂直距离计算。计量单位为m。 4，屋面天沟 按设计图示尺寸以面积计算，铁皮和卷材天沟按展开面积计算。计量单位为m2。 (三)墙、地面防水工程 1.卷材防水、涂膜防水及刚性防水 按设计图示尺寸以面积计算，计量单位为m2。 (1)地面按主墙间净空面积计算。扣除凸出地面的构筑物、设备基础等所占面积，不扣除柱、垛、间壁墙、烟囱及0.3m2以内孔洞所占面积。 (2)墙基：外墙按中心线长度，内墙按净长线长度计算。 2.变形缝 按设计图示尺寸以长度计算，计量单位为m。 防腐、隔热、保温工程 (一)防腐面层 防腐混凝土面层、防腐砂浆面层、胶泥防腐面层、玻璃钢防腐面层、聚氯乙烯面层、块料防腐面层等均按设计图示尺寸以面积计算。应扣除凸出地面的构筑物、设备基础等所占面积。立面防腐的砖垛等突出部分按展开面积并入墙面防腐工程量之内。计量单位为m2。 踢脚板应扣除门洞所占面积，并相应增加门洞侧壁面积。 (二)其他防腐工程 1.沥青隔离层和防腐涂料 按设计图示以面积计算，计量单位为m2。扣除凸出地面的构筑物、设备基础等所占面积，立面防腐的砖垛等突出部分按展开面积并入墙面防腐工程量之内。 2.砌筑沥青浸渍砖 按设计图示尺寸以体积计算，计量单位为m3。 钢结构工程、海口钢结构、临高钢结构由海南诚信钢结构工程队提供。钢结构工程、海口钢结构、临高钢结构是海南诚信钢结构工程队（hncxgjg.tz1288.com）今年全新升级推出的，以上图片仅供参考，请您拨打本页面或图片上的联系电话，索取联系人：王先生。 产品：诚信供货总量：不限产品价格：议定包装规格：不限物流说明：货运及物流交货说明：按订单
