浅析多层住宅钢结构设计遇到的问题及措施

　摘要：本文立足设计的角度，对钢结构住宅的发展进行介绍，提出了多层钢结构住宅中
应注意的几个问题并就相应的解决措施进行了探讨。

 

　　关键词：多层住宅；钢结构设计；结构体系；节点设计

 

　　

 从住宅建筑的发展来看，钢结构住宅具有强度高、自重轻、抗震性好、施工污染少、可循

环再生、使用率高等一系列优点，发展钢结构住宅可提高住宅的产业化水平和居住功能水准。
本文就高多层钢构住宅最新发展中的问题进行探讨。

 

　　

 1 结构体系选择与结构布置 

　　

 多层钢结构住宅可以选用的建筑结构体系主要有纯框架体系、框架一支撑体系、交错桁

架结构体系等。

 

　　

 1.1 框架体系和框架

―支撑体系 

　　

 框架体系是由基础、柱、梁、板结构件组成。框架结构体系平面布置灵活，可提供较大的

室内空间，结构各部分刚度均匀，结构有较好的延性，自振周期较长，延性较好

;但框架结

构的侧向刚度较小，在水平荷载作用下位移较大，易引起非结构构件破坏。在房屋层数较多
时，为增加横向抗侧移刚度，同时减小柱子的计算长度，增强稳定性，可采用框架一支撑
体系。框架一支撑体系在梁柱框架基础上沿竖向布置抗剪支撑构件，水平剪力主要由腹杆轴
力的水平分量承担而不是由柱承受。

 

　　

 多层住宅框架体系和框架一支撑体系的梁柱截面可采用轧制或焊接 H 形截面、方钢管

等，支撑构件多采用角钢或部分

T 型截面，在 7°抗震设防区多层住宅的用钢量多在

35~40Kg/m2。在结构平面布置上宜采用大柱网、大开间的结构布置形式，柱距 5~8m 较常见。
框架柱在房屋横向、纵向成列布置、不宜错开太多，若设置支撑构件时，应注意避让门窗洞
口或设在无孔口的分户墙中。

 

　　

 1.2 交错桁架结构体系 

　　

 交错桁架结构体系的基本组成是柱子、桁架、梁和板。柱子仅布置在房屋周围，不设中

间柱。

 

　　

 桁架跨度等于建筑全宽，高度等于楼层高度，桁架两端支承在外围柱上，在相邻柱轴

线上为上、下层交错布置。而楼板一端支承在桁架的上弦杆，另一端悬挂在相邻桁架的下弦
杆。建筑纵向外围各柱通过连梁连接。建筑水平荷载主要被桁架中斜腹杆轴力的水平分量所
平衡，水平荷载最终通过落地桁架的斜腹杆或底层斜撑传至基础。桁架杆件截面可采用角钢、
焊接

T 型、H 型或方管截面。柱截面通常采用 H 型、钢管等。交错桁架结构体系中杆件受力合

理，大部分杆件以受轴心力为主，用钢量节约，在

7°抗震设防区，其用钢量较框架结构节

约

10%左右，当建筑横向尺寸较大，这一优势将更明显;桁架结构抗侧移刚度大，位移也较

小，柱强轴可布置在纵向，以加大结构纵向侧移刚度。交错桁架结构体系结构布置时注意使
一层桁架的斜腹杆落地

(与基础梁连接)或通过底层斜撑传至基础，否则结构水平位移过大，

难以满足规范要求。还应注意水平、竖向结构布置要做到规则对称。从结构布置上说，交错桁
架结构体系可以提供两倍于框架结构体系的更大开间，进深也大大增加。可以提供更大的使
用面积。此外，交错桁架结构体系柱子数目较少，所以基础数量较少，能够进一步节约材料。
 
　　

 在设计中采用何种结构体系，应综合考虑多种影响因素。除分析建筑高度、受力特点、

合理柱网尺寸等结构因素外，还应该考虑施工的难易程度、用钢量、施工速度、造价、宜改变