目录
一、引言 (1)
二、装配式钢结构住宅的发展 (1)
三、钢结构住宅的建筑形式与结构构件 (1)
四、业内对装配式钢结构住宅的关注点 (3)
五、隐式框架钢结构住宅体系的创新 (4)
（一）结构构件的标准化 (5)
（二）无隔板梁柱刚接连接节点 (6)
（三）钢结构的制作便利性 (7)
六、隐式框架钢结构住宅体系的工程实践 (8)
（一）工程概况 (8)
（二）装配式钢结构体系选择 (8)
1 隐式框架的体系组成 (9)
2 隐式框架的特点与优势 (9)
（三）配套体系的选择 (9)
1 配套楼承板选择 (9)
2 配套墙体选择 (10)
（四）钢结构住宅的结构计算与分析 (11)
1 结构弹性分析与设计 (11)
2 结构动力弹塑性时程分析 (11)
3 设防地震作用下楼板应力分析 (12)
（五）钢结构住宅的制作与施工 (13)
1 钢结构的制作与施工 (13)
2 楼承板的施工 (14)
3 墙板的施工 (16)
七、结束语 (16)
参考文献 (17)
关于钢结构技术的探讨
一、引言
当前，中国建筑业面临着生产效率低下，资源浪费严重，标准化程度低，质量控制困难等严重问题。目前我国的城市化进程逐渐加快，农业现代化也在持续发展，各省，市，自治区的农村民居建设逐年增加。然而，自建乡间别墅通常仍然面临诸如缺乏特的建筑特征，朴素的当地风格，不舒适的生活和安全性低等问题，必须加以解决。解决上述问题的最有效方法之一就是改变目前的建筑生产方式，进入工业化道路。
二、装配式钢结构住宅的发展
钢构房屋造价装配式钢结构住宅是我国目前刚刚兴起的一种建筑方式，由于历史原因，我国钢材资源一直处于稀缺的状态，以往在建筑领域对于钢材使用都是本着节约的原则。同时由于我国地理环境限制，不同地方住房采取的结构也各不相同，比如普通的多层楼房、小高层混凝土楼房、砌体结构筒子楼等。在住宅领域实行钢结构的尝试也刚刚开始。
但是随着我国经济的发展，尤其是改革开放以后，钢产量已经得到了大幅提升，比如在1997年就已经达到了1亿吨的年产量，从此国家也开始鼓励钢材结构在建筑当中的运用。并且随着计算技术的升级、经济发展等因素，让超高层建筑也得到了实现，另外还有体育场馆、车站，机场、码头等方面的建设需求，也带动了钢结构建筑的发展。比如2020年左右国家科研院已经和相关的企业进行了合作，对于钢结构在住宅当中的应用进行了可行性分析，但是受限于当时的条件，很多住宅交付时，还处于毛坯状态。因此研究的重点方向在于钢结构的形式和体系配套等方面。另一方面国务院在2013年也出台了相关文件《绿建筑行动方案》，明确表示对于绿建筑的支持，随后国家各部委、各省市均对建筑领域的绿发展作出了指示，钢结构建筑也成为了一种新的建筑方向，受到各方的关注和讨论。
三、钢结构住宅的建筑形式与结构构件
按照建筑形式及高度来划分，分为高层钢结构建筑，低层轻型钢结构建筑，
以及低层冷弯薄壁型钢房屋建筑，具体款式如下图1。
图1钢结构住宅的建筑形式
冷弯薄壁型钢适合建造低层的独栋别墅，主要是因为它的规格特点限制，无法增加高度。这是一种由镀锌钢板冷弯成型制出的标准构件，在施工场地需要配合拉铆钉、螺栓、自攻钉等进行组装施工，然后用于楼板、墙体、屋面等。这种构件可以作为围栏的龙骨，也能当做承重构件[1]。
在建造低层住宅时，也可以考虑使用轻钢结构的思路，使用低多层轻型钢材料进行施工，是因为这种类型的建筑具有以下特征，竖向荷载和水平荷载都较小，因此对于抗震性和构件截面的强度要求较低，可以实现宽厚较大的宽窄截面，比如轻钢厂房的T型钢H型钢。
由于我国的国情是人多地少，城市化进程正在加速推进。所以目前装配式建筑大多应用于城市建筑，多层钢结构建筑住宅是目前的主要发展方向，低层冷弯薄壁型钢材建筑和低多层轻型钢结构建筑，在应用方面相对较少[2]。
当前国内应用较多的传统结构体系，包括了多高层钢结构建筑，这些建构主要由框架、核心筒框架、沿性墙板框架支撑等组成[3]。
在市场的发展过程中，使用最多的是H型钢梁结构，主要是由于该类型结构的钢适合制作抗弯构件。随
着20多年的发展，目前传统多高层钢结构住宅构件成为了发展主流，对于钢梁截面的研究，包含了预制钢骨梁、箱型梁、帽型梁等方面，但最终选择了是H型结构。
在建筑领域最早使用的是H型钢柱，但是后来出现的矩形钢管混凝土柱[4]逐渐代替了这种结构，主要原因是该结构具有很多优点。比如较强的适应性，节省钢材、双向刚度差异小、能承受较大的压力，具体情况可见下图2。
图2钢柱的常用截面形式
四、业内对装配式钢结构住宅的关注点
近些年，由于建筑行业的创新尝试，钢结构的住宅也进入到大众的视线，各方都进行了重大的关注，主要集中在以下几个方面：
（1）建筑适应性
早期钢结构住宅结构体系，由于受制于技术原因，始终没有能够合理的解决下翼缘稳定性的问题，主要是因为采取的是大跨式的结构，梁柱构件使用的是矩形钢管混凝土桩和H型钢，造成了室内凸柱凸梁的情况。同时隅撑结构让装修难以进行，这些现象都是由于早期的设计思路决定的，因此让消费者感觉建筑适用性差。具体情况见下图3。
图3传统钢结构住宅中的建筑适应性问题
（2）钢结构的配套体系
建筑结构在不同领域采取的是不同的建筑方案，混凝土结构经过了几十年的发展应用，已经形成了完善的建筑体系和方案。但是钢结构由于发展较晚，目前在公共建筑领域使用较多。这也是由于住宅建筑对于功能、细节方面要求较高，所以在住宅建筑方面，钢结构一直使用较少。更多的是配套的装修、防护、墙内外板楼板等构建进行配套施工。同时也存在着很多问题，比如楼板及墙体的节点裂缝、防水、隔音、保温隔热等。
（3）钢结构住宅的造价
与混凝土结构相比，钢结构住宅的造价较高。主要是由于两个方面的原因造成的，第一个是原材料成本，第二个是施工环节的成本。原材料方面主要体现在钢材用量和结构材质方面，需要配套的墙板和楼板的材质和数量，在施工制作环节需要对钢结构进行各种加工工序。比如大量的工程切割和焊接操作，节点构造的复杂程度，是否需要采用一级熔透焊缝技术，以及构件是否需要进行标准化配套等，对于钢结构的施工成本都有着较大影响。
五、隐式框架钢结构住宅体系的创新
本次研究通过对当前普遍使用的钢结构住宅体系的研究分析，对当前钢结构住宅体系的建造技术进行了总结，提出了具体的改善措施与技术创新。
具体的技术创新为：完全满足了不凸梁凸柱的建筑要求，符合现行的建筑规范要求，各个构建能够轻易实现标准化与工业化生产，有效减少了再次加工使用的工作量，整个配套的配件均有厂家集成。
基于上述的技术创新要求，铁木辛柯在现有的框架住宅体系就基础上，提出了一种全新的隐式框架钢结构住宅体系，能够满足现代钢结构类住宅建设的需求。
这种全新的隐式框架钢结构住宅体系中包括了钢柱、梁、节点、抗侧力构建、楼板以及内外墙体等。其中柱为冷弯成型高频焊接宽钢管混凝土柱/焊接宽钢管混凝土柱；梁为热轧或高频焊接窄翼缘H型钢梁；节点为创新插板式/贴板式/顶板式/加强板带式等无隔板刚性梁柱连接节点；抗侧力构件为钢支撑或钢板剪力墙；楼板为钢筋桁架楼承板/装配式钢筋桁架楼承板；内外墙体为装配式加气混凝土条板墙/预制装配大板等。在具体使用中优点比较突出，如第一隐式框架可
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