隨著我國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的進(jìn)一步開展，在建筑材料中，傳統(tǒng)的高能耗、低效率且對(duì)環(huán)境造成破壞的材料已經(jīng)逐漸被低耗能、環(huán)保且高效的新型建材所替代，粘土磚建造的多層房屋建筑已經(jīng)成為歷史。作為可再生利用及高效的材料，鋼材存在抗震性能好、自重輕、商品化和工廠化程度高、綜合經(jīng)濟(jì)技術(shù)指標(biāo)低以及施工速度快等特點(diǎn)，因此在高層建筑中得到逐漸應(yīng)用。 

　　一、 輕鋼結(jié)構(gòu)住宅相比于傳統(tǒng)住宅，有其突出的優(yōu)點(diǎn) 

　　1.輕鋼結(jié)構(gòu)配件制作工廠化和機(jī)械化程度高，商品 化程度高。 

　　2.現(xiàn)場施工速度快，主要為干作業(yè)，有利于文明施工。 

　　3.鋼結(jié)構(gòu)建筑是環(huán)保型的可持續(xù) 發(fā)展產(chǎn)品。 

　　4.自重輕，抗震性能好。 

　　5.綜合經(jīng)濟(jì)指標(biāo)不高于鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。 

　　二、結(jié)構(gòu)體系選型 

　　1.冷彎薄壁型鋼體系 

　　構(gòu)件用薄鋼板冷彎成C形、Z形構(gòu)件，可單獨(dú)使用，也可組合使用，桿件間連接采用自攻螺釘。這種體系節(jié)點(diǎn)剛性不易保證，抗側(cè)能力較差，一般只用于1～2層住宅或別墅。 

　　2.框架的選擇 

　　現(xiàn)階段，在多層鋼結(jié)構(gòu)房屋建筑中這種體系的應(yīng)用相對(duì)較廣，在縱橫向位置都設(shè)置為鋼框架，門窗的設(shè)置有一定的靈活性存在，能夠?qū)^大的開間進(jìn)行提供，為用戶二次設(shè)計(jì)提供便利，與各種生活需求相滿足。鋼框架與樓蓋的組合作用進(jìn)行考慮，在低多層住宅中應(yīng)用時(shí)，通常能與抗側(cè)要求相滿足。由于現(xiàn)階段框架結(jié)構(gòu)大多數(shù)為H型鋼，很難對(duì)弱軸方向柱梁連接的剛度進(jìn)行保障，所以在設(shè)計(jì)施工時(shí)應(yīng)進(jìn)行合理操作。 

　　3.框架支撐體系 

　　對(duì)于加大風(fēng)載或地震作用的區(qū)域，為了使體系的抗側(cè)剛度得到提升，對(duì)軸交支撐或偏交支撐提升的效果較好，該體系屬于多重抗側(cè)體系，而且可以將梁柱節(jié)點(diǎn)及柱腳節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)成半剛接、膠接形式，存在簡單的施工構(gòu)造，基礎(chǔ)對(duì)軸力進(jìn)行承受，存在較小的提醒，因此被人們所廣泛接受。 

　　4.框架剪力墻體系 

　　在低多層住宅工程中，能夠?qū)鹘y(tǒng)的剪力墻體系進(jìn)行應(yīng)用，例如鋼板剪力墻、鋼筋混凝土剪力墻。目前正在研發(fā)的一種較為理想的抗側(cè)結(jié)構(gòu)則是空腔結(jié)構(gòu)板，作為一種新型的輕質(zhì)板材，運(yùn)用黃紙制成的具有眾多等邊空腔結(jié)構(gòu)的板狀基架，通過浸漬逐漸形成。該板材能夠與鋼框架實(shí)施可靠連接，從而產(chǎn)生新型剪力墻。 

　　三、多層輕鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì) 

　　在多層輕鋼結(jié)構(gòu)房屋的設(shè)計(jì)中，主要結(jié)構(gòu)體系一般有四種：冷彎薄壁型鋼體系、框架結(jié)構(gòu)體系，框架支撐體系和框架剪力墻結(jié)構(gòu)體系。由于框架結(jié)構(gòu)體系可提供較大空間、門窗設(shè)置靈活、受力簡潔易形成縱橫框架，并且框架可與樓蓋組合共同抵抗水平荷載作用，因而，在多層輕鋼結(jié)構(gòu)中得到廣泛應(yīng)用。樓層可采用主次梁體系及壓型鋼板組合樓蓋。在組合樓蓋中，樓板與鋼梁間要設(shè)置抗剪連接件，以提高結(jié)構(gòu)整體剛度和承載能力，抗剪連接件有抗剪栓釘、抗剪槽鋼和抗剪彎筋等，但常用抗剪栓釘，栓釘?shù)拇笮『团渲脭?shù)量應(yīng)根據(jù)規(guī)程計(jì)算確定，并要滿足相應(yīng)的構(gòu)造要求；為保證鋼板與混凝土結(jié)合面上能可靠傳遞梁內(nèi)的縱向剪力，對(duì)無痕開口式壓型鋼板，根據(jù)計(jì)算設(shè)置剪力鋼筋并要滿足相應(yīng)的構(gòu)造要求。 

　　四、設(shè)計(jì)及施工中易出現(xiàn)的問題 

　　1.設(shè)計(jì)中的問題 

　　多層輕鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用還處在起步階段，相關(guān)技術(shù)規(guī)范、規(guī)程還在完善之中，設(shè)計(jì)、構(gòu)造和施工仍存在著有待解決的問題，如多層輕鋼結(jié)構(gòu)承重結(jié)構(gòu)體系、施工和安裝技術(shù)、新型維護(hù)結(jié)構(gòu)體系、承重與維護(hù)結(jié)構(gòu)的連接方法和相互作用等方面的設(shè)計(jì)問題都在研究之中，其中在設(shè)計(jì)桿件節(jié)點(diǎn)和組合樓蓋方面的出現(xiàn)的問題較普遍。 

　　（1）支座的計(jì)算簡圖。通常對(duì)于框架結(jié)構(gòu)的支座設(shè)計(jì)應(yīng)為固端連接，在實(shí)際工程中，鋼筋混凝土很容易有固端連接出現(xiàn)，而對(duì)于一般的鋼結(jié)構(gòu)則不太確定，由于腐蝕鋼材的現(xiàn)象無法避免，在地基內(nèi)對(duì)鋼柱實(shí)施錨入的難度較大，一般采用錨栓將鋼柱與高出地面的混凝土基礎(chǔ)上進(jìn)行連接，該處理方法很難達(dá)到固端連接的作用。由于在施工過程中，錨栓安裝存在誤差、混凝土澆筑及養(yǎng)護(hù)不當(dāng)以及基礎(chǔ)存在的不均勻沉降等都會(huì)導(dǎo)致柱基節(jié)點(diǎn)的固結(jié)無法實(shí)現(xiàn)。 

　　（2）設(shè)計(jì)壓型鋼板和混凝土組合樓蓋。與施工規(guī)程要求相結(jié)合，在組合樓蓋中，在對(duì)痕、加勁肋或沖孔的壓型鋼板進(jìn)行運(yùn)用時(shí)，可無需對(duì)剪力連接鋼筋進(jìn)行設(shè)置，通過這些刻痕，疊合面上的縱向剪力會(huì)進(jìn)行傳遞，但在施工過程中由于鋼板具有不透水性及防腐層，使得接觸面的結(jié)合作用得到大大削弱，而該位置的混凝土由于局部存在的高水灰比會(huì)使得強(qiáng)度出現(xiàn)下降。其次，與組合樓板的優(yōu)點(diǎn)之一相結(jié)合，可以在施工中對(duì)壓型鋼板進(jìn)行運(yùn)用，使其發(fā)揮永久模板的作用。因此，壓型鋼板的運(yùn)用總是采用模板，達(dá)到一材兩用的效果。 

　　2.施工易出現(xiàn)的問題及處理方法 

　?。?）構(gòu)件節(jié)點(diǎn)的施工，包括框架柱、主梁與連續(xù)次梁節(jié)點(diǎn)施工。根據(jù)設(shè)計(jì)意圖，這些節(jié)點(diǎn)為剛性連接，如果設(shè)計(jì)時(shí)選用了焊接與高強(qiáng)螺栓連接的過渡間接連接節(jié)點(diǎn)，焊縫可在工廠進(jìn)行，工地只進(jìn)行螺栓連接，連接質(zhì)量得到了保證。多層輕鋼結(jié)構(gòu)跨度不是很大（一般6―9米），出于經(jīng)濟(jì)的考慮往往采用直接焊接，即組合工字梁上下翼緣直接焊在H型鋼或組合工字主梁上，腹板采用過渡板配以安裝螺栓孔，由于下料誤差、放線偏差等原因被焊母材間隙過大，冀緣焊縫質(zhì)量很難得到保證，出現(xiàn)堆焊、虛焊、夾渣等焊接缺陷，致使次節(jié)點(diǎn)形不成剛接，嚴(yán)重影響結(jié)構(gòu)的安全可靠，為此，要嚴(yán)格施工管理，保證各構(gòu)件準(zhǔn)確就位 

　?。?）抗剪栓釘?shù)氖┕?。栓釘?shù)氖┕?yīng)按“栓焊施工技術(shù)規(guī)定”來實(shí)施，正確選擇焊接電流和焊接時(shí)間，調(diào)整栓釘伸出瓷環(huán)長度和栓釘?shù)奶嵘叨鹊龋?jīng)嚴(yán)格檢驗(yàn)后，可保證栓釘?shù)暮附淤|(zhì)量。如果操作上產(chǎn)生偏差一般會(huì)出現(xiàn)未焊透壓型鋼板或焊穿壓型鋼板使孔直徑大于擠出的焊腳等焊接問題，這些問題都影響了栓釘、壓型鋼板和鋼梁三者的有效熔合。應(yīng)合理選擇焊接參數(shù)，嚴(yán)格按操作規(guī)程施工，經(jīng)試驗(yàn)、檢驗(yàn)合格后再進(jìn)行施焊。 

　　一旦這些問題出現(xiàn)，應(yīng)運(yùn)用補(bǔ)救措施進(jìn)行解決。應(yīng)打掉未焊接的栓釘重新施焊電流，提升焊釘高度，確保施焊面應(yīng)處于光潔平整狀態(tài)。但存在凹坑時(shí)，應(yīng)采用手工焊的方式進(jìn)行填平。應(yīng)在核定的時(shí)間對(duì)完成施焊，與壓型鋼板焊穿，使得構(gòu)成的孔直徑應(yīng)超過擠出焊腳的焊接問題出現(xiàn)，其原因是由于電流過大、焊接時(shí)間過長導(dǎo)致在擠壓鋼板的焊釘之前會(huì)有較大的熔孔出現(xiàn)，一旦有該情況發(fā)生，會(huì)影響到組合板端部的錨栓，鋼板的清微滑移會(huì)在后期施工及使用中產(chǎn)生不利影響，應(yīng)通過仔細(xì)檢查，當(dāng)有上述問題出現(xiàn)時(shí)及時(shí)進(jìn)行處理。通過在鋼梁或壓型鋼板之間進(jìn)行補(bǔ)焊的方式進(jìn)行操作。