3、主要构件设计 

　　

3.1 柱 

　　前已述及，钢结构住宅一般为大开间，框架柱在两个方向都承受较大的弯矩，同时应
该考虑强柱弱梁的

 要求。而目前广泛使用的焊接 H 型钢或 I 字热轧钢截面，强弱轴惯性矩

之比

3～10，势必造成材料浪费。因 此对于轴压比较大，双向弯矩接近，梁截面较高的框架

柱采用双轴等强的钢管柱或方钢管混凝土柱是适宜的。对于方钢管混凝土柱，不仅截面受力
合理，同时可以提高框架的侧向刚度，防火性能好，而且结构破坏时柱体不会迅速屈曲破
坏。因此，尽管平面受力结构中，选用

H 型钢或 I 字钢在受力上还是合理的但总体上，箱形

钢管柱尤其是方钢管混凝土柱应得到广泛应用。方钢管混凝土柱将是钢结构住宅发展的

 主

要方向，但由于缺乏相应的规范、规程，目前在住宅中应用还很少。尤其钢管砼梁、柱的连接
较为复杂，不利于工厂制作和现场施工，应加大力度开发研究。

 

　　

3.2 楼面屋盖结构 

　　楼面和屋盖必须有足够的强度，刚度和稳定性，同时应当尽量减少楼板厚度，增加室
内净高。压型钢板－混凝土组合楼盖是目前应用较为广泛的形式。它具有施工速度快，平面
刚度大，增加房屋净高的优点。具体做法是在钢梁上铺设压型钢板，再现浇

100～150mm 混

凝土。在钢梁上焊接足够的剪力连接件，使钢梁与混凝土协同工作构成组合楼盖。这种做法
耗钢量较大，且需防火处理。可以用预应力钢筋混凝土薄板取代压型钢板。此外，预应力圆
孔板、迭合板、组合扁梁也是常用形式。

 

　　

3.3 支撑和剪力墙形式 

　　多层框架钢结构体系的侧向刚度较弱，随着层数的增加，为了抵抗水平地震作用，减
小层间错移，常在墙体内布置垂直支撑，为了方便门窗开洞，支撑形式可以灵活采用，如
X 型、单斜杆型、K 型、M 型、W 型、V 型和人型等。建议多采用偏心支撑，因其在地震作用下
具有较好的延性和耗能性能。

 

　　剪力墙按其材料和结构的形式可分为钢筋混凝土剪力墙、钢筋混凝土带缝剪力墙和钢板
剪力墙等。钢筋混凝土剪力墙刚度较大，地震时易发生应力集中，导致墙体产生斜向大裂缝
而脆性破坏。为避免这种现象，可采用带缝剪力墙。钢板剪力墙是以钢板做成剪力墙结构，
与钢框架组合，起到刚性构件的作用。

 

　　

4、节点设计 

　　连接节点的设计是钢结构设计中重要的内容之一。在结构分析前，就应该对节点的形式
有充分思考与确定。常常出现的一种情况是，最终设计的节点与结构分析模型中使用的形式
不完全一致，这必须避免。按传力特性不同，节点分刚接，铰接和半刚接。初学者宜选择可
以简单定量分析的前两者。常用的参考书

[2]有丰富的推荐的节点做法及计算公式。 

　　连接的不同对结构影响甚大。比如，有的刚接节点虽然承受弯矩没有问题，但会产生较
大转动，不符合结构分析中的假定。会导致实际工程变形大于计算数据等的不利结果。

 

　　连接节点有等强设计和实际受力设计两种常用的方法，初学者可偏安全选用前者。设计
手册中通常有焊缝及螺栓连接的表格等供设计者查用，比较方便。也可以使用结构软件的后
处理部分来自动完成。

 

　　具体设计主要包括以下内容：

 

　　

4.1 焊接：对焊接焊缝的尺寸及形式等，规范有强制规定，应严格遵守。焊条的选用应

和被连接金属材质适应。

E43 对应 Q235，E50 对应 Q345. Q235 与 Q345 连接时，应该选择低

强度的

E43，而不是 E50. 

　　焊接设计中不得任意加大焊缝。焊缝的重心应尽量与被连接构件重心接近。其他详细内
容可查规范关于焊缝构造方面的规定。

 

　　

4.2 栓接：