鋼結(jié)構(gòu)住宅發(fā)展現(xiàn)狀的評(píng)述

1、鋼結(jié)構(gòu)住宅發(fā)展現(xiàn)狀的評(píng)述 提要 鋼結(jié)構(gòu)住宅是十五期間我國(guó)將要重點(diǎn)推廣的項(xiàng)目，其具有強(qiáng)度高、結(jié)構(gòu)尺寸小、自重輕、施工速度快、抗震性能好及工業(yè)化程度高的特點(diǎn)。本文對(duì)國(guó)內(nèi)外主要的鋼結(jié)構(gòu)住宅結(jié)構(gòu)形式進(jìn)行了回顧和總結(jié)，對(duì)各種結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行了評(píng)述，并對(duì)鋼結(jié)構(gòu)住宅設(shè)計(jì)中存在的主要問(wèn)題提出了建議。關(guān)鍵詞 鋼結(jié)構(gòu)住宅 結(jié)構(gòu)體系 一。概述改革開(kāi)放以來(lái),我國(guó)的鋼產(chǎn)量有了很大的提高,特別是從1997年以后,我國(guó)的 鋼產(chǎn)量連續(xù)四年超過(guò)億噸,但我國(guó)的鋼結(jié)構(gòu)用鋼量占總鋼產(chǎn)量的比例僅為2%,而在鋼結(jié)構(gòu)用鋼量中,建筑鋼結(jié)構(gòu)用鋼量又僅占10%,這與我國(guó)作為產(chǎn)鋼大國(guó)的地位是很不相稱的,為此,國(guó)家外經(jīng)貿(mào)委會(huì)同冶金部制定了在建筑工程中推

2、廣使用鋼結(jié)構(gòu)的一系列政策措施,爭(zhēng)取在“十五”期間建筑鋼結(jié)構(gòu)的用量達(dá)到總鋼產(chǎn)量的3%，至2010年建筑鋼結(jié)構(gòu)的用量達(dá)到總鋼產(chǎn)量的6%,而建設(shè)部將鋼結(jié)構(gòu)住宅體系的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用作為我國(guó)建筑業(yè)用鋼的突破點(diǎn),并且制定了鋼結(jié)構(gòu)住宅建筑體系產(chǎn)業(yè)化技術(shù)導(dǎo)則和鋼框架核心筒住宅建筑體系技術(shù)導(dǎo)則。鋼結(jié)構(gòu)住宅具有強(qiáng)度高、自重輕、抗震性能好、施工速度快、結(jié)構(gòu)構(gòu)件尺寸小、工業(yè)化程度高的特點(diǎn)，同時(shí)鋼結(jié)構(gòu)又是可重復(fù)利用的綠色環(huán)保材料，因此鋼結(jié)構(gòu)住宅是符合國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策的推廣項(xiàng)目。隨著國(guó)家禁用實(shí)心粘土磚和限制使用空心粘土磚的政策的推出,加快住宅產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程、積極推廣鋼結(jié)構(gòu)住宅體系已迫在眉睫。但我國(guó)的鋼結(jié)構(gòu)住宅尚處于探索起步階段，這種

3、體系在鋼結(jié)構(gòu)防火、梁柱節(jié)點(diǎn)做法、樓板形式、配套墻體材料、經(jīng)濟(jì)性及市場(chǎng)可接受程度上尚有許多不完善之處。從前幾年開(kāi)始，全國(guó)陸續(xù)出現(xiàn)了一批鋼結(jié)構(gòu)住宅試點(diǎn)項(xiàng)目，如山東萊鋼的櫻花園住宅小區(qū)、天津的鋼框架剪力墻高層住宅、北京賽博思金屬結(jié)構(gòu)有限公司的鋼框架核心筒多層住宅、上海冶金設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)的陸海城、中福城項(xiàng)目、馬鞍山鋼鐵股份有限公司設(shè)計(jì)的18層示范實(shí)驗(yàn)住宅樓等。我院的鋼結(jié)構(gòu)住宅設(shè)計(jì)剛剛起步，為使大家對(duì)鋼結(jié)構(gòu)住宅有一全面了解，為今后的設(shè)計(jì)積累必要的技術(shù)資料，現(xiàn)對(duì)國(guó)內(nèi)鋼結(jié)構(gòu)住宅體系作一介紹。二結(jié)構(gòu)體系 鋼結(jié)構(gòu)住宅結(jié)構(gòu)體系大致可分為以下幾種形式：1. 鋼框架與混凝土筒體（墻體）的混合結(jié)構(gòu)體系2. 鋼框架加支撐的結(jié)

4、構(gòu)體系3. 鋼框架與預(yù)制混凝土墻體的框剪結(jié)構(gòu)體系4. 純鋼框架結(jié)構(gòu)體系 5. 錯(cuò)列桁架結(jié)構(gòu)體系6. 輕鋼龍骨結(jié)構(gòu)體系1) 鋼框架與混凝土筒體（墻體）的混合結(jié)構(gòu)體系的特點(diǎn)鋼混凝土混合結(jié)構(gòu)的平面布置一般為樓電梯或衛(wèi)生間采用鋼筋混凝土，形成主要的抗側(cè)力結(jié)構(gòu)，而外周的框架則采用鋼框架，這種結(jié)構(gòu)體系將鋼材的強(qiáng)度高、重量輕、施工速度快和混凝土的抗壓強(qiáng)度高、防火性能好、抗側(cè)剛度大的特點(diǎn)有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，外周梁柱連接一般采用剛性連接，而樓面鋼梁與混凝土墻則采用鉸結(jié)，由于混凝土承擔(dān)了絕大部分的水平力，故而混合結(jié)構(gòu)的位移控制指標(biāo)可參照鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)采用，但框架部分承擔(dān)的地震剪力不得小于結(jié)構(gòu)底部剪力的20%和樓層最大

5、剪力的1.8倍二者的較小值，在大多數(shù)情況下，后者往往起控制作用，這種體系的住宅平面上應(yīng)限制無(wú)剪力墻部分框架的長(zhǎng)度，否則樓面無(wú)限剛的假定將很難滿足。這種的受力特點(diǎn)為結(jié)構(gòu)整體破壞屬于彎剪型，結(jié)構(gòu)破壞主要集中于混凝土芯筒，特別是結(jié)構(gòu)下部的混凝土筒體四角，對(duì)這些部位應(yīng)予加強(qiáng)，保證筒體的延性，此外鋼梁與混凝土墻體的連接部位受力復(fù)雜，也是最易遭受破壞的地方，該節(jié)點(diǎn)應(yīng)保證能承受鋼梁可能出現(xiàn)的軸向力。這種體系的不足之處為芯筒為混凝土，重量減少不是很多，現(xiàn)場(chǎng)澆搗混凝土的工作量仍然較大。從建筑平面布置的角度來(lái)看，柱子一般布置在陽(yáng)臺(tái)或轉(zhuǎn)角部位，以利于住戶的裝修處理。2）鋼框架支撐體系對(duì)于多層及小高層建筑，可在建筑的

6、外墻，結(jié)合門窗位置布置雙向交叉支撐，支撐可采用角鋼、槽鋼或圓鋼，可按拉桿設(shè)計(jì),而且在輕鋼住宅結(jié)構(gòu)中，支撐也不一定必須從下到上同一位置設(shè)置，也可跳格布置，其目的主要是為了增加結(jié)構(gòu)的剛度，對(duì)于外墻開(kāi)有門窗時(shí)，也可在窗臺(tái)高度范圍內(nèi)布置，形成類似周邊帶狀桁架的結(jié)構(gòu)形式，對(duì)結(jié)構(gòu)整體剛度進(jìn)行加強(qiáng)。對(duì)高層住宅，可選擇山墻和內(nèi)墻布置中心支撐或偏心支撐，值得注意的是，當(dāng)采用單斜柱體系時(shí)，應(yīng)設(shè)置不同傾斜方向的兩組單斜桿，以抵抗雙向地震作用，在節(jié)點(diǎn)方面，若支撐足以承受建筑物的全部側(cè)向力作用，則梁柱可做成鉸接，如支撐不足以承受建筑物的全部側(cè)向力作用，則梁柱可部分或全部做成剛接。在高烈度地區(qū)，如果柱子比較細(xì)長(zhǎng)，則大多采

7、用偏心框架體系，這種體系的特點(diǎn)是，在小震或中等烈度地震作用下剛度足以承受側(cè)向水平力，在強(qiáng)震作用下又具有很好的延性和耗能能力。支撐框架在水平力作用下，類似于豎向懸臂桁架，柱子像弦桿一樣承擔(dān)外部荷載產(chǎn)生的彎矩，斜支撐和梁如同腹桿承受水平力，腹桿承擔(dān)水平剪力，弦桿的軸向變形對(duì)框架側(cè)向變形的影響使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生“彎曲”的形狀，而腹桿的變形對(duì)框架側(cè)向變形的影響使結(jié)構(gòu)產(chǎn)生“剪切”的形狀，最終形成的側(cè)向變形形狀是彎、剪兩種曲線效果的組合，彎、剪效果的相對(duì)大小，主要取決于耗能支撐的剛度，一般在均衡的低層支撐結(jié)構(gòu)中 ,剪切變形最為重要 ,有時(shí)它基本決定了結(jié)構(gòu)的側(cè)向變形 ,因此這種結(jié)構(gòu)的底層層間變形較大；在中高層結(jié)構(gòu)中

8、，柱子中較大的軸向力和變形以及二者沿高度的大量積累使彎曲變形占主導(dǎo)地位，在高寬比大于 8的單對(duì)角支撐區(qū)格中，全部水平位移的 6 0 % 70 %通常是彎曲變形引起的，因此這種結(jié)構(gòu)的頂端或接近頂端的層間變形最大，據(jù)此認(rèn)為，對(duì)于剪切型的低層結(jié)構(gòu)，應(yīng)注意在結(jié)構(gòu)的底部設(shè)置耗能支撐；對(duì)于彎曲型的中高層結(jié)構(gòu) ,不能忽視在結(jié)構(gòu)的頂部設(shè)置耗能支撐，支撐布置時(shí)，不得采用支撐點(diǎn)在柱中的K形支撐，同時(shí)對(duì)支撐構(gòu)件應(yīng)控制其軸壓比，7度時(shí)一般不得大與 120235/fy 。如果作為住宅結(jié)構(gòu)層高較低，構(gòu)件節(jié)間尺寸較小，導(dǎo)致支撐構(gòu)件及節(jié)點(diǎn)數(shù)量均較多，而且傳力路線較長(zhǎng)，抗側(cè)效果差，支撐結(jié)構(gòu)體系也可考慮采用跨層支撐。3鋼框架預(yù)制

9、混凝土墻體這種體系一般預(yù)制混凝土墻體中均埋有鋼板支撐，它只有在支撐點(diǎn)處于鋼框架相連，而且混凝土墻板與框架梁柱留有空隙，從受力上來(lái)說(shuō)，它仍是一種支撐。但其特點(diǎn)是內(nèi)藏鋼板按強(qiáng)度控制設(shè)置，不考慮屈曲。對(duì)混凝土墻體應(yīng)雙面配筋，且雙面鋼筋應(yīng)互相拉結(jié)，在鋼支撐端部范圍內(nèi)，應(yīng)設(shè)置加強(qiáng)構(gòu)造鋼筋，如采用梅花形鋼筋、螺旋形鋼筋、鋼箍等。這種體系受力性能良好，支撐構(gòu)件相對(duì)較經(jīng)濟(jì)，且能與隔墻布置相結(jié)合。但現(xiàn)場(chǎng)安裝比較困難，制作比較復(fù)雜。4鋼框架結(jié)構(gòu)體系這種體系受力明確，使用靈活，制作安裝簡(jiǎn)單，施工速度較快，但為抵抗側(cè)向力所需梁柱截面較大，一般可用于6層以下的多層建筑，且一般情況下，梁柱節(jié)點(diǎn)應(yīng)采用剛接。這種體系用于高層

10、建筑經(jīng)濟(jì)性較差。5錯(cuò)列桁架結(jié)構(gòu)體系錯(cuò)列桁架結(jié)構(gòu)體系產(chǎn)生于20世紀(jì)60年代，由美國(guó)麻省理工學(xué)院首先提出，并成功用于多個(gè)公寓及旅館建筑中。該體系是由房屋外側(cè)的柱子和跨度等于房屋寬度的桁架組成，桁架高度等于層高，在相鄰柱上為上下層交錯(cuò)布置，樓板一端擱置在桁架的上弦，另一端擱置在相鄰桁架的下弦。由于兩開(kāi)間布置一榀桁架，且中間無(wú)柱子，所以非常適合住宅、旅館建筑各單元的靈活布置要求。這種體系的受力特點(diǎn)為：水平力主要通過(guò)樓板傳至相鄰桁架的斜腹桿，如此水平荷載最終通過(guò)落地桁架的斜腹桿或底層支撐傳至基礎(chǔ)，樓層間的柱子主要承受軸力，其所受的剪力和彎矩很小。由于桁架有整層高，所以整個(gè)體系剛度較大，一般不需要增加柱子

11、剛度以控制位移，由于錯(cuò)列桁架結(jié)構(gòu)體系中柱子主要承受軸力，其柱截面強(qiáng)軸可布置在縱向，故其縱向側(cè)移剛度亦較大，這種體系的用鋼量可較框架結(jié)構(gòu)減少3040，因此該體系是一種經(jīng)濟(jì)、實(shí)用、高效的新型結(jié)構(gòu)體系，目前湖南大學(xué)正對(duì)該體系作系統(tǒng)研究。6輕鋼龍骨結(jié)構(gòu)體系輕鋼龍骨結(jié)構(gòu)體系主要用于中低層住宅或別墅，大致可分為兩類，一類為以冷彎C型鋼組成的龍骨體系，另一類以小型熱軋型鋼組成的龍骨結(jié)構(gòu)體系。輕鋼龍骨體系一般由柱、梁、天龍骨、地龍骨及中間腰支撐通過(guò)配套扣件和加勁件用自攻螺釘連接而成，梁柱構(gòu)件厚度在13mm之間，柱子間距約為400600mm。其主要受力機(jī)理為：柱子與上下龍骨及支撐或隔板組成受力墻壁，豎向力由樓面

12、梁傳至墻壁的天龍骨，再通過(guò)柱子傳至基礎(chǔ)；水平力由作為隔板的樓板傳至受力墻壁再傳至基礎(chǔ)。由于在傳力過(guò)程中，墻面板承受了一定的剪力，并提供了必要的剛度，故墻面板應(yīng)滿足一定的要求。樓板可采用樓面輕鋼龍骨體系，上覆刨花板及樓面面層，下部設(shè)置石膏板吊頂，既可便于管線的穿行，又滿足了隔聲要求。該體系的優(yōu)點(diǎn)為組成體系的構(gòu)件尺寸較小，可將結(jié)構(gòu)構(gòu)件隱藏在墻體內(nèi)部，有利于建筑布置和室內(nèi)美觀，且保溫性能良好，梁柱均為鉸接，省卻現(xiàn)場(chǎng)焊接及高強(qiáng)螺栓的費(fèi)用，而且受力墻體也可在工廠整體拼裝，加快了施工進(jìn)度。其缺點(diǎn)為梁柱鉸接不適合于強(qiáng)震區(qū)的高層建筑，國(guó)內(nèi)該體系尚缺乏工程經(jīng)驗(yàn)，冷彎型鋼品種較少。三柱子形式用于鋼結(jié)構(gòu)住宅柱子的形

13、式有以下幾種：圓鋼管混凝土、方鋼管混凝土、方鋼管、熱軋H型鋼。1 圓鋼管混凝土：圓鋼管混凝土有受力性能好、柱子截面尺寸小、耐火性能好且便于加工的優(yōu)點(diǎn)，對(duì)于圓鋼管混凝土我們一般不控制其軸壓比，而控制其長(zhǎng)細(xì)比，以使鋼管混凝土柱具有必要的延性，要求延性大于5時(shí)一般控制其長(zhǎng)細(xì)比L/D小于8.25即可達(dá)到要求，對(duì)于層高小于2.9米的住宅，如果梁高取為400，鋼管取為300，則L/D=8.3，延性要求可以滿足。如果住宅層高大于2.9米，建議鋼管直徑取為350。2 方鋼管混凝土: 方鋼管混凝土有便于梁柱連接、耐火性能好的優(yōu)點(diǎn)，雖然受力性能較圓鋼管略差，但其受力性能及剛度仍較H型鋼柱為佳。對(duì)方鋼管混凝土而言，

14、構(gòu)件的延性與軸壓比、長(zhǎng)細(xì)比、含鋼率、鋼材屈服強(qiáng)度及混凝土抗壓強(qiáng)度有關(guān)。對(duì)方鋼管混凝土，一般應(yīng)控制其軸壓比，如長(zhǎng)細(xì)比30，含鋼率=0.2，Q345鋼材Fy=345Mpa，容許軸壓比n=0.889，這種情況可保證柱子的延性系數(shù)大于6.0。而方鋼管混凝土柱的軸壓比n=N/(ASCfScy) 對(duì)于一般住宅結(jié)構(gòu)中=1.0 fScy=(1.212+B+C2)fckB=0.1381(fy/235+0.7646)C=-0.0727(fck/20)+0.0216ASC鋼管混凝土截面面積 對(duì)C40以上混凝土，軸壓比應(yīng)適當(dāng)加嚴(yán) 如400X400方鋼管混凝土，壁厚t=20mm能夠滿足延性要求。3 方鋼管：方鋼管的主要

15、優(yōu)點(diǎn)是便于梁柱連接，雙向受力性能較好，抗扭能力強(qiáng)；其缺點(diǎn)為抗火及加工比較麻煩，柱連接節(jié)點(diǎn)困難，如果沒(méi)有現(xiàn)成尺寸的鋼管，焊接工作量較大。4 熱軋H型鋼： 其主要優(yōu)點(diǎn)是材料供應(yīng)比較充分，加工制作方便，連接簡(jiǎn)單，特別上海大通鋼結(jié)構(gòu)有限公司開(kāi)發(fā)的高頻焊接H型鋼加工制造簡(jiǎn)單、用料較省，經(jīng)濟(jì)性較好；但型鋼弱軸方向剛度較差，如果要滿足強(qiáng)柱弱梁的要求時(shí)，柱子尺寸要增大許多。三墻體材料 為體現(xiàn)高層鋼結(jié)構(gòu)住宅的優(yōu)越性，減輕結(jié)構(gòu)自重，外墻體一般采用輕質(zhì)復(fù)合墻板，與梁柱的連接方式，主要采用外掛式，對(duì)于6層以下的多層住宅，也可采用內(nèi)嵌式加氣混凝土砌塊。外墻墻體材料的品種主要有：伊通輕質(zhì)加氣混凝土板材、蒸壓輕質(zhì)加氣混凝土

16、（ALC）板、GRC夾心復(fù)合板、鋼絲網(wǎng)水泥夾心板等。內(nèi)墻材料一般可采用加氣混凝土砌塊，也可采用紙面石膏板、纖維石膏板、玻璃纖維增強(qiáng)水泥板、紙面稻草板等。下面主要介紹ALC板加氣混凝土板的一些物理性能及施工要求：1 ALC板：計(jì)算容重 650kg/M2 隔熱保溫 導(dǎo)熱系數(shù)0.11W/M.K 厚度125的板材相當(dāng)于370厚的磚墻的保溫性能，用150厚的ALC板能夠滿足上海地區(qū)保溫節(jié)能的要求。 耐火性能 150厚的板材耐火極限大于4小時(shí)。 隔音性能 150厚的板材隔聲指數(shù)大于46.4dB, 滿足45 dB的規(guī)范要求。 抗震性能 層間位移角1/20時(shí)，板材無(wú)脫落。 施工要求 外墻施工時(shí)，板縫之間須用合

17、適的密封材料嵌縫，外再涂以合成樹(shù)脂乳膠密封液一層，外面刷水泥漿一道，內(nèi)摻水重510107膠，最外面采用涂料及合適的飾面。當(dāng)ALC板用作外墻時(shí)，一般采用二層一塊板，長(zhǎng)度為56006000，實(shí)際選用時(shí)應(yīng)根據(jù)建筑物所在地區(qū)的風(fēng)載選用合適的型號(hào)，至于內(nèi)外墻開(kāi)設(shè)的門窗洞口，均采用角鋼過(guò)梁，同時(shí)門窗洞口兩側(cè)也采用100cm的角鋼加強(qiáng)。此外ALC板也可用于輕質(zhì)屋面，且該板易于切割。四樓板體系 鋼結(jié)構(gòu)住宅中，樓板體系一般有以下幾種：壓型鋼板混凝土組合樓板、預(yù)制混凝土疊合板、現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板。（1）壓型鋼板混凝土組合樓板： 由于要滿足樓板1.5小時(shí)的防火要求，其上須澆80厚的混凝土，采用蝶型壓型鋼板樓板總厚度

18、將達(dá)130150mm,且用于居住建筑時(shí)，室內(nèi)需另加吊頂，如采用勁扣式的壓型鋼板樓板厚度可減為110mm，對(duì)鋼結(jié)構(gòu)住宅可采用bardeck的BD-40型勁扣式壓型鋼板，其肋高僅為40mm,且內(nèi)口封閉，不需要再做吊頂，僅需在縫隙處加貼繃帶即可。由于組合樓板擔(dān)負(fù)著傳遞水平力的作用，故而鋼梁與壓型鋼板連接處應(yīng)設(shè)置必要的栓釘，設(shè)計(jì)時(shí)考慮鋼梁與樓板的組合作用，可顯著提高梁的承載力及穩(wěn)定性，有效降低梁高。一般組合樓板下部不需另加鋼筋，但對(duì)于有動(dòng)力荷載及比較潮濕的區(qū)域，樓板下部仍需配置必要的構(gòu)造鋼筋。但組合樓板應(yīng)滿足計(jì)權(quán)標(biāo)準(zhǔn)化撞擊聲壓級(jí)小于75dB的要求。在國(guó)外樓板的隔聲要求在住宅的設(shè)計(jì)中已顯得日益重要。（2

19、）混凝土疊合板：混凝土疊合板就是將現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)根據(jù)使用要求和制造時(shí)的受力特點(diǎn)改為預(yù)制的單個(gè)構(gòu)件和現(xiàn)澆部分，其中預(yù)制的單個(gè)構(gòu)件在工廠制造，然后將其運(yùn)至現(xiàn)場(chǎng)裝配，再在其上澆搗現(xiàn)澆混凝土，從而形成疊合裝配整體結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)的主要優(yōu)點(diǎn)是；機(jī)械化程度高、工期短、可采用預(yù)應(yīng)力技術(shù)及高強(qiáng)度鋼材、預(yù)制部分體積小、重量輕、運(yùn)輸?shù)跹b方便；但預(yù)制部分的混凝土與現(xiàn)澆混凝土存在齡期上的差別，兩者之間存在收縮應(yīng)力，且板縫之間易于出現(xiàn)裂縫。（3）現(xiàn)澆樓板采用工具式支撐樓板，其優(yōu)點(diǎn)是整體性好、裝修方便，但模板較費(fèi)，鋼筋與鋼梁的連接和構(gòu)造比較復(fù)雜，且施工周期較長(zhǎng)，同時(shí)為保證混凝土樓板與鋼梁的共同作用，鋼梁翼緣也必須設(shè)置必要的栓釘。

20、 五梁柱節(jié)點(diǎn)及柱腳節(jié)點(diǎn) 在鋼框架混凝土筒體或鋼框架抗側(cè)支撐體系中，梁柱節(jié)點(diǎn)均可采用鉸接、剛接或半剛接，對(duì)于多層鋼結(jié)構(gòu)住宅，鋼柱大多采用高頻焊接H型鋼，由于H型截面腹板比較薄，故在弱軸方向與梁連接多采用鉸接，在強(qiáng)軸方向與梁連接采用剛接，有時(shí)還可采用半剛接，但其受力特性比較復(fù)雜，此外多層鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件相對(duì)較薄，應(yīng)盡量避免工地現(xiàn)場(chǎng)焊接，加快施工進(jìn)度。樓面鋼梁與混凝土筒體的連接可采用鉸接。在高層鋼結(jié)構(gòu)住宅中，為保證混凝土筒體開(kāi)裂后，鋼框架仍有足夠的承載力，一般外圍的鋼框架采用剛接，而樓面梁與混凝土筒體則采用鉸接。結(jié)構(gòu)布置時(shí)，一般將主軸設(shè)置在鋼框架平面內(nèi)。梁柱采用剛接時(shí)，應(yīng)滿足強(qiáng)柱弱梁的要求，大開(kāi)間住宅要滿

21、足此條件，柱子尺寸會(huì)比較大，因此在可能的條件下，外圍柱子應(yīng)盡可能采用小開(kāi)間，從現(xiàn)有的工程情況來(lái)看，結(jié)構(gòu)布置時(shí)，除將樓電梯間設(shè)成筒體外，還可將衛(wèi)生間布置成混凝土筒體。至于鋼柱腳的連接方式也可采用鉸接或剛接，對(duì)多層和小高層及地下室層數(shù)較多時(shí)可采用鉸接，但應(yīng)考慮柱腳在地下部分的防腐，而對(duì)高層住宅，柱腳宜采用剛接。鋼框架核芯筒住宅建筑體系技術(shù)導(dǎo)則中推薦了以下幾種連接方式，實(shí)際也有不少工程采用以下的連接方法。圖五為鋼管混凝土的連接節(jié)點(diǎn)做法。 圖一 梁柱的橫向連接（強(qiáng)軸）  圖二 梁柱的縱向連接（弱軸）圖三 鋼梁與剪力墻的連接      

22、;             圖四 鋼柱柱腳 圖五 鋼管混凝土連接節(jié)點(diǎn) 3) 墻與鋼梁及鋼柱的連接節(jié)點(diǎn) 對(duì)于6層以下的多層住宅，外墻可采用粉煤灰加氣混凝土砌塊或混凝土小型空心砌塊。由于柱子截面尺寸較小，一般可采用混凝土砌塊外包柱子的方式，要完全包裹住鋼柱，砌塊墻的厚度不宜太小，一般不小于240，混凝土砌塊外包柱子部位還應(yīng)涂以防火涂料，最外面再輔以鋼板網(wǎng)抹灰。內(nèi)墻采用砌塊時(shí)，砌塊可在各層樓板上砌筑，梁腹板兩側(cè)用混凝土砌塊填充，外面覆以鋼板網(wǎng)抹灰或外貼防火板。 高層及小高

23、層住宅多采用條形掛板或整開(kāi)間外掛大板，但必須注意接縫設(shè)計(jì)和有安裝調(diào)節(jié)措施。對(duì)于高度不太高的建筑（ 18米以下）可通過(guò)鋼梁與板構(gòu)件上的預(yù)埋件焊接加以解決，對(duì)于高度大于18米的建筑，除應(yīng)在接縫處板預(yù)埋件與鋼梁焊接外，板中還應(yīng)設(shè)勾頭螺栓與鋼梁拉接。墻與鋼梁及鋼柱的連接節(jié)點(diǎn)可參照下圖六圖十。 圖六 獨(dú)立鋼柱防火        圖七 分戶墻外端柱節(jié)點(diǎn) 圖八 外墻與鋼柱連接              

24、;      圖九 樓層節(jié)點(diǎn) 圖十 框架與外掛板的連接六鋼結(jié)構(gòu)防火根據(jù)高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范的規(guī)定，19層以上的住宅防火等級(jí)為一級(jí)，構(gòu)件的耐火時(shí)間要求為 柱：3小時(shí) 、梁：2小時(shí)、樓板：1.5小時(shí)； 19層以下的住宅防火等級(jí)為二級(jí)，構(gòu)件的耐火時(shí)間要求為 柱：2.5小時(shí) 、梁：1.5小時(shí)、樓板：1.0小時(shí)。對(duì)防火涂料而言，一般薄型防火涂料的耐火時(shí)間不超過(guò)1.5小時(shí)，超過(guò)1.5小時(shí)應(yīng)采用厚型防火涂料。鋼構(gòu)件的防火可采用外包混凝土（或砌筑磚塊法）、防火涂料、防火板包覆和復(fù)合結(jié)構(gòu)幾種方式，防火板又可分為防火厚板和薄板，防火厚板厚度為2050

25、mm，主要有硅酸鈣防火板和膨脹蛭石防火板，主要品種有KB板、GF板；防火薄板厚度在615mm之間，主要品種有短纖維增強(qiáng)水泥壓力板、纖維增強(qiáng)的普通硅酸鈣板及玻璃布增強(qiáng)無(wú)機(jī)板。對(duì)型鋼柱子，因柱子的防火要求較高，一般采用外包混凝土（或砌筑磚塊法）、厚型防火涂料、防火厚板和復(fù)合結(jié)構(gòu)幾種方式，±0.000以下應(yīng)采用外包混凝土的方式，當(dāng)采用防火厚板包覆時(shí)，大多數(shù)情況下45cm的板厚可滿足3小時(shí)的要求，當(dāng)采用復(fù)合結(jié)構(gòu)防火時(shí)，鋼梁鋼柱經(jīng)厚型防火涂料涂覆后用防火薄板作為裝飾面板。防火板用于鋼柱鋼梁節(jié)點(diǎn)可參照?qǐng)D11圖14。鋼管混凝土的耐火性能較型鋼柱有很大改善，且鋼管直徑越大，耐火時(shí)間越長(zhǎng)，反之直徑越小，達(dá)到相同耐火時(shí)間所需防火涂料厚度愈厚，根據(jù)深圳賽格廣場(chǎng)的試驗(yàn)及工程實(shí)踐，直徑500的鋼管混凝土防火涂料厚度為15mm即可滿足3小時(shí)的耐火時(shí)間，而對(duì)直徑300mm的鋼管混凝土柱，防火涂料厚度則需25mm。鋼梁的防火可采用H