摘要：随着各种技术的创新与发展，多层轻型房屋钢结构住宅为特点的新型住宅建筑是近年来欧美一些国家住宅结构发展的结构之一。改革开放以来，我国加强了对国外先进技术的学习，这一方面在我国建筑设计师们对钢结构在各种工业与民用建筑中广泛的使用推动轻型钢房屋建筑得到体现。但同时在多层轻型房屋钢结构的设计 应用中也存在一些问题。该文针对多层轻型房屋钢结构设计阐述了多层轻型房屋钢结构设计目前存在的问题作了一定的探讨并指出发展方向。
关键词：多层轻型房屋；钢结构；设计
改革开放以来，我国通过对“引进来”国外的先进技术，使得我国的建筑行业取得了辉煌的发展成果，建筑施工规模日渐扩大，建筑结构设计也发生了许多新的变化，轻型钢结构组合房屋在建筑行业作为一种新型建筑结构出现，具有独特的优势，而得到了广泛的采用，对我国建筑行业的健康快速发展，促进经济增长和人们生活水平的提高等多个方面起到了巨大的推动作用。
1.多层轻钢住宅的优势
1.1自重轻，抗震性能好
多层轻型房屋钢结构设计采用高效轻型薄壁型材，构件截面特性优良，相对承载力高，受力性能良好，整体刚度大，抗震性能好，可以大量节约材料，减轻结构重量，降低基础，运输和安装费用。因此，对地震区，地质条件差和运输不便的地区，其优越性更为明显。
1.2外形美观，建筑造型简洁
简洁的外形，造型丰富，构件截面尺寸小，使得净使用面积增加。另外，由于钢材强度高，可以提供较大的柱网布置；当考虑楼板的组合作用，使用组合梁或扁梁时，可以增加净高。这种开放式住宅既为建筑师提供设计的回旋余地，又为住户提供了灵活分隔室内空间的可能。
1.3供货迅速，安装方便
在当前贷款利率高的金融形式下，早投产，早回收投资，这对于降低工程总造价，增加投资效益幅度是十分重要的。
1.4干法施工，装备化程度高，建设快速，高效，质量有保证。
轻钢结构在生产和使用的过程中能源与原材料消耗低，建筑垃圾少，粉尘少，噪音低，具有很高的可重复使用性和可循环性，因此是一种绿色环保结构。
2.多层轻型房屋钢结构建筑的应用
2.1结构方案
框架结构是轻型钢结构多层房屋中最常用的结构体系，根据建筑方案的需要有时也需要采用悬挂体系。梁柱多为轧制或焊接工形截面，有时柱也可采用箱形截面。由于受到我国型钢品种和供应的限制，目前主要采用焊接构件。框架结构平面布置灵活，各部分刚度比较均匀，构造简单，易于施工。其自振周期较长，自重较轻，对地震作用不敏感。但其侧向刚度小，侧向位移难以控制。
2.2支撑体系
为了加强多层房屋钢结构的侧向刚度，抵抗水平风荷载和地震作用，通常用槽钢或角钢在墙体平面内布置垂直支撑体系。根据要求可以沿纵、横单向布置或双向布置。支撑与框架铰接，按拉杆或压杆设计。在不影响建筑功能的前提下，在平面上支撑应均匀布置。
2.3围护结构
围护结构多采用轻质材料有利于减轻房屋的自重。对于外墙墙体，可以多采用轻质填充材料，如空心砌块、加气混凝土等，有时可采用压型钢板加轻质保温层组成的复合墙体，也有很多房屋外墙采用轻质美观的玻璃幕墙结构。内隔墙可采用空心砌块、加气混凝土等轻质填充墙或轻钢龙骨石膏板，目前也有采用铝合金框玻璃隔断的。对轻型钢结构房屋来说，传统的油毡加沥青的屋面防水层很不经济，现大都采用卷材防水。
2.4基础形式
多层轻钢房屋基础常用柱下独立基础、条形基础、十字形基础，有时也可采用片筏基础。采用柱下独立基础时，应注意各基础相对不均匀沉降对上部结构的影响。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆基础梁常用现浇或预制钢筋混凝土结构，有时根据要求也可采用钢基础梁，但通常将埋置在地面以下的柱脚和钢梁外包混凝土，以解决防腐问题。
3.我国轻钢结构住宅面临的一些问题
3.1缺乏有针对性的钢结构住宅规范
我国的标准规范落后，轻钢结构住宅体系此前在我国属于技术空白，所以不能满足我国现行强制性规范的某些条文。除此之外，我们既缺乏对其受力状况和结构安全性、耐久性的理论分析，也缺乏相关的实验数据，这就使得轻钢住宅的结构设计在我国寻找不到有针对性的规范作为依据。这种与国内规范不衔接的状况，使轻钢结构住宅项目无论在工程报建阶段还是在工程验收阶段，都会遇到数不尽的障碍与麻烦。
3.2设计观念落后
混凝土建筑的设计与多层轻型房屋钢结构设计理念不同，国内的大多数企业仍执行混凝土建筑设计的原则。建筑设计按混凝土建筑的设计方式进行设计，在结构设计的时候一方面很难完整地表现其建筑风格，另一方面也破坏了轻钢结构建筑特有的建筑特色。
3.3建筑保温和节能问题
由于钢材传热系数大，热量散失快，且易形成冷桥，保温节能是轻钢结构住宅要解决的主要问题之一。轻钢结构住宅保温有外保温和内保温两种做法。外保温做法是在墙柱间填充玻璃纤维，在墙外侧再贴一层保温材料，有效隔断了通过墙柱至外墙板的热桥；内保温层是指外墙内表面层加入内部松软的保温层，再罩一层纸面石膏板、其他板材或做上抹面，形成硬质面层。墙体的保温性能会大大加强。阻止了室内的大量热能向室外散发，从而起到了节约热能的作用。
3.4建筑防火问题
钢材不耐火，所以对于多层轻型房屋钢结构设计要考虑抗火设计及防火措施保护。目前常用的防火措施有四种：① 防火涂料法。②隔离法。③实心包裹法。④ 膨胀漆覆盖法。
3.5建筑隔音问题
建筑隔音问题已经成为业主关注的重点，安静的居住环境是每个居民的居住要求之一。一般来说，声音传播分为空气传播和固体传播两种形式。《民用建筑隔音规范》要求：建筑隔音最低标准为40 分贝。轻钢住宅中，采用内外墙及楼盖搁栅间填充玻璃棉，阻止空气传播；对于固定吊顶石膏板的小龙骨，用带有小切槽的弹性构造措施减少楼层间的固体声传播。
4.对目前多层轻型房屋钢结构设计应用的一些思考
4.1应有计划地建造一批试验工程，以便引进该项生产技术
建造实验工程，有利于编完善我们自己的轻钢结构技术规范。虽然一般情况下我们强调必须执行强制性规范，但是技术标准和规范就其性质来说，永远都是落后于技术自身的发展的。因此，在国内规范不完善时，建造试验工程不仅是应当的，而且是必须的。
4.2应编制相应的多层轻型房屋钢结构设计的标准和规范
由于各国的国情不同，我国与国外标准体系、技术环境存在差异，甚至标准管理方式和部门分工的不同，都使这项工作在我国具有相当的难度，根据建设部技术标准编制工作计划，目前建设部住宅产业化促进中心正在组织各有关科研设计单位、大专院校、生产企业共同编制行业技术标准《低层轻钢结构住宅技术要求》，这项标准发布后，将结束轻钢结构住宅在我国无技术标准可依的局面。
结束语：综上所述，多层轻型房屋钢结构的设计优势多多，但是由于技术的落后，我国的多层房屋轻型钢结构设计尚处于发展阶段，还有许多问题需要进一步研究和完善，多层房屋轻型钢结构设计体系符合国家发展轻钢结构住宅的需要，有利于建设“百年住宅”，实现小康社会的住宅的目标要求，具有良好的发展前景。我们相信，随着技术水平的进步，多层房屋轻型钢结构设计将会迎来一个快速发展时期。
参考文献：
[1]周奋生.钢结构厂房设计中应注意的几个问题[J]．工程建设与设计，2010
[2]靳铁钢.轻型钢结构设计问题探讨[J].城市建设理论研究（电子版），2011，
[3]周洪志，马兴龙.轻钢建筑结构设计问题探讨[J].城市建设理论研究（电子版），2011，
论文作者:罗勇新
论文发表刊物:《基层建设》2018年第13期
论文发表时间:2018/7/11
标签：钢结构论文; 多层论文; 房屋论文; 结构论文; 住宅论文; 轻钢论文; 建筑论文; 《基层建设》2018年第13期论文;