鋼結構是以鋼材為材料做成受力構件的結構。鋼結構住宅依其自重輕，基礎造價低，適用于軟弱地基，安裝容易，施工快，周期短，投資回收快，施工污染環(huán)境少，抗震性能好等綜合優(yōu)勢而受到各方的重視。

　　1997年，我國鋼產(chǎn)量達1億噸，1998年投產(chǎn)的軋制H型鋼系列，有關規(guī)范標準配套出臺，給鋼結構創(chuàng)造了良好的物質(zhì)技術基礎。國外鋼結構在建筑中應用已經(jīng)非常廣泛，普遍興建的高樓大廈，大型公共建筑――體育場、館，劇場等等，其承重骨架基本上都是采用鋼結構為主。在我國，1996年建成的深圳地王大廈高度325米，是國內(nèi)第一幢超高層鋼結構大廈，1998年建成的大連遠洋大廈，系鋼結構高層建筑（高度201米，51層），從設計、制造、安裝以及鋼材供應，全部由我國自己完成，這標志著我國高層建筑鋼結構完全國產(chǎn)化已經(jīng)起步。同樣，鋼結構在住宅中也將廣泛應用。

　　鋼結構與其它結構――磚混結構、砼結構相比，在使用功能、設計、施工，以及綜合經(jīng)濟方面都具有優(yōu)勢，在住宅建筑中應用鋼結構的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在以下幾個方面：

　　一、能合理布置功能區(qū)間

　　利用鋼材強度高的特點，設計可采用大開間布置，使建筑平面能夠合理分隔，靈活方便，創(chuàng)造開放式住宅。而傳統(tǒng)結構（磚混結構、砼結構）由于材料性質(zhì)限制了空間布置的自由，以往開間一般常在3.2米、3.4米、3.6米，如果過大，就會造成板厚、梁高、柱大，出現(xiàn)'肥梁胖柱'現(xiàn)象，不但影響美觀，而且自重增大，增加造價，購房者在二次裝飾時，經(jīng)常由于自行改變墻體位置，增加隱患。

　　二、自重輕、抗震性能好

　　相同建筑面積的建筑樓層，鋼結構自重輕，根據(jù)比較，六層輕鋼結構住宅的重量，僅相當于四層磚混結構住宅的重量。而且鋼材具有延性，能比較好的消耗地震帶來的能量，所以抗震性能好，結構安全度高。

　　三、施工方便、工期短

　　鋼結構構件，可以實行工廠化生產(chǎn)，現(xiàn)場安裝。由于現(xiàn)場作業(yè)量小，對周圍環(huán)境污染少，同時，施工機械化程度高，加快了施工速度。根據(jù)統(tǒng)計，同樣面積建筑物，鋼結構比砼結構工期，可縮短三分之一，而且可節(jié)省支模材料。

　　四、綜合造價低

　　由于自重輕，基礎費用降低，總體用料減少，直接成本降低，建設工期短，間接費又可減少，所以綜合造價低。

　　五、符合住宅產(chǎn)業(yè)化和可持續(xù)發(fā)展的要求

　　鋼結構適宜工廠大批量生產(chǎn)，工業(yè)化程度高，并且能將節(jié)能、防水、隔熱、門窗等先進成品集合于一體，成套應用，將設計、生產(chǎn)、施工一體化，提高住宅產(chǎn)業(yè)化的水平。

　　綜上所述，鋼結構是適合創(chuàng)新的住宅結構體系。鋼結構可隨著人們審美觀的不同，使用功能要求的不同，設計各種造型、尺度、空間的新型房型。生產(chǎn)廠家能高精度、高質(zhì)量、高速度完成，使建筑物達到既美觀又經(jīng)濟的效果。

　　隨著高科技的發(fā)展，人們的觀念與生活方式也將不斷更新與變化，對住宅總體質(zhì)量的要求也將不斷提高，為此，住宅設計必然需要考慮與這些不斷變化的因素相協(xié)調(diào)、相適應，從而出現(xiàn)彈性設計的新天地。而鋼結構又是最適合住宅彈性設計的結構體系。

　　以下舉例來介紹鋼結構住宅建筑。

　　廣州遠洋公寓大廈是遠洋賓館新建的一棟兼汽車庫、辦公公寓為一體的高層建筑。地上30層，地下3層，建筑面積20000M2，總高度為103m，標準層層高3.20m，地上1~10層為可以停放200輛汽車的立體汽車庫，11層以上為公寓，頂部有餐飲及娛樂設施。建筑外形與二十年前建造的遠洋賓館互相呼應成為一體。

　　由于遠洋公寓大廈建地窄小，地處交通要道，混凝土結構施工很不方便。同時，為了提高建筑面積的使用率，增強抗震性能，加快建造周期，由開始的混凝土結構方案改為鋼框架——鋼筋混凝土剪力墻方案。按照這個方案已于2000年底封頂，成為廣州市第一棟高層鋼結構，也是國內(nèi)迄今最高的鋼結構住宅建筑。

　　結構方案的選取

　　1. 鋼框架——鋼筋混凝土剪力墻混合結構

　　由于原來是鋼筋混凝土結構，保留了鋼筋混凝土剪力墻，這種結構形式的優(yōu)點是較全鋼結構造價低，樓電梯的墻既是承載又是分割墻；缺點是施工復雜，尤其是由于本工程的建筑平面特點混凝土墻不能先于鋼結構施工，影響鋼結構的進度。在原混凝土結構的結構布局條件下，利用鋼結構大柱網(wǎng)的特點，將1、3、4軸上的四排柱改為三排柱，1/4軸上僅保留G軸上一個柱，減少了柱子，減小了柱截面，發(fā)揮了鋼結構的優(yōu)勢，為租售樓創(chuàng)造了有利的條件。

　　2.鋼框架——支撐體系的純鋼結構方案

　　這個方案也可以較好地滿足建筑平面的要求。結構優(yōu)點是自重輕、地震作用小、減小了鋼——混凝土剪力墻結構平面的剛度偏心影響，有較好的延性。缺點是較鋼 ——混凝土混合結構造價高。經(jīng)過竣工后的實際比較，為了使鋼——混凝土混合結構施工合理，采用本文第三節(jié)方案后，實際用鋼量與純鋼結構已相差很少。

　　鋼骨混凝土剪力墻的采用：

　　1. 為什么本工程中采用鋼骨混凝土剪力墻：

　　1） 合理的施工流水作業(yè)，加快工期。本工程建筑平面中剪力墻未形成獨立的筒形結構，不可能先行施工，國內(nèi)很多鋼——混凝土混合結構是筒中筒結構，筒體可以先于鋼結構6~10層澆注混凝土墻體，而后安裝鋼結構。如果本工程采用一般混凝土剪力墻，鋼結構與墻各層需同步施工，必然影響鋼結構的進度，失去了鋼結構快的優(yōu)勢。因此，本工程在混凝土剪力墻中設置鋼柱梁及斜撐，組成臨時穩(wěn)定的結構，與鋼框架同時安裝形成整體框架——支撐結構，安裝之后逐層澆注鋼筋混凝土墻。這樣安裝鋼結構與混凝土作業(yè)分別進行，相互沒有影響。

　　2） 鋼——混凝土混合結構在施工中由于鋼梁的安裝誤差與混凝土墻的施工誤差相差近十倍，由于混凝土墻的偏斜經(jīng)常發(fā)生鋼梁很難就位的情況。在本工程中于墻內(nèi)設置鋼骨后，與鋼梁連接的預埋件和墻內(nèi)鋼骨柱相連，可以控制鋼結構誤差之內(nèi)使鋼梁準確的就位，不會再發(fā)生鋼梁難安裝的問題。

　　3）本工程十層以下為停車庫，由于需滿足200輛車位，面積很緊張，按照車輛布局要求，1軸剪力墻不可能上下貫通，需結構作局部轉(zhuǎn)換，上部墻內(nèi)的鋼骨在下部形成鋼骨混凝土柱作為支承構件之一，較好的滿足上下轉(zhuǎn)換結構的要求。

　　4）鋼骨的設置使鋼骨混凝土剪力墻提高了承載能力及延性。增加鋼骨柱可以減小混凝土截面及豎向鋼筋，提高墻體抗壓彎的承載能力。

　　2.鋼骨混凝土剪力墻的構造及施工：

　　鋼骨設置于墻端及轉(zhuǎn)角處，在外接鋼框架梁處挑出鋼牛腿并連接預埋件，上邊再焊接連接板與鋼框架梁腹板用高強度螺栓相連。

　　由于墻內(nèi)鋼骨柱及梁較小，作為臨時支撐結構，在該狀態(tài)下按6層鋼框架——支撐結構承受風及常規(guī)荷載計算，可以滿足側向位移限值要求。因此，在施工時要求安裝鋼結構與澆注灌混凝土相差不得超過6層。

　　實踐證明，在施工中設鋼骨混凝土墻做法達到了預期效果。

　　小 議

　　1.一般高層建筑結構，結構計算分析方面設有明顯的特點。由于建筑平面決定，剪力墻較強，因此基本上是由剪力墻承受水平力。結構的變形性能有明顯的剪力墻結構特點。鋼框架主要承受垂直荷載。不起擔負第二道防線的作用。因此，設計中保證剪力墻的較好抗震性能是非常重要。

　　2.建筑高寬比為6，正好為限值，層面積較小，剪力墻偏心，平面及豎向的形狀對抗震不利，如果采用純鋼結構的鋼框架——支撐體系對加強抗震性能更為有利。

　　3.本工程相對于結構計算分析來說，結構的構造、連接節(jié)點、焊接質(zhì)量及材料的選取更為重要。是保證結構安全、施工質(zhì)量進度的重要環(huán)節(jié)。本工程在設計中對這些方面給予了充分的重視，均采取了相應的措施。

　　4.鋼框架部分采用大柱網(wǎng)，構件數(shù)量較少，標準層僅有9根柱。對于窄小的施工現(xiàn)場，減少構件吊次可以提高安裝效率。

　　5. 鋼——混凝土混合結構中使用鋼骨混凝土剪力墻或是在混凝土墻中放構造鋼骨。對鋼——混凝土混合結構的施工，提高承載能力，加強延性都是有利的。

　　北京第一個鋼結構住宅工程——金宸公寓B座和C座，將于年底在金融街亮相。　　這兩棟樓建筑面積5.2萬平方米，為12層板式住宅，被建設部確定為住宅鋼結構體系示范工程。它的主體框架是用H型鋼支撐起來的，現(xiàn)場采用機械化拼裝。除了結構采用鋼體系外，它的隔墻板等也使用了新型環(huán)保建材，保溫材料也是最好的，完全能達到國家規(guī)定的保溫標準。