【正文】 尺寸及鋼結(jié)構(gòu)住宅的設(shè)計(jì)規(guī)范要求，鋼柱的截面尺寸即鋼柱的截面寬度和高度以 IM=5omm 為基本模數(shù)，取基本模數(shù)的擴(kuò)展模數(shù) l00mm、150mm、 200mm、 250mm、 300mm、 350mm 等為鋼柱在截面高度和寬度上的系列模數(shù)，保證鋼柱在標(biāo)準(zhǔn)化的基礎(chǔ)上，形成一個完整的設(shè)計(jì)參考系列 。鋼骨混凝土組合柱就是用型鋼、工字鋼、組合鋼等作為鋼骨外澆注混凝土，鋼骨和混凝土共同承擔(dān)荷載。 2. 構(gòu)件的標(biāo)準(zhǔn)化 1) 鋼結(jié)構(gòu)住宅鋼柱的標(biāo)準(zhǔn)化 1)鋼柱的形式及類別 鋼結(jié)構(gòu)住宅的柱子主要承擔(dān)豎向的荷載，目前鋼結(jié)構(gòu)住宅的常用鋼柱有純鋼柱和鋼混柱兩種，純鋼柱包括實(shí)腹柱和格構(gòu)式柱，鋼混柱包括鋼管混凝土柱和鋼骨混凝土組合柱。其次，模數(shù)協(xié)調(diào)是指導(dǎo)建筑師在自己設(shè)計(jì)的住宅中，保證選擇的部件、設(shè)備能合理地安裝 。同時基本模數(shù)的建立也需要對已有的建筑設(shè)計(jì)規(guī)范、建筑材料、施工技術(shù)水平等因素進(jìn)行深入的研究，確定出最合理、最科學(xué)的基本模數(shù)。決定建筑構(gòu)件的精確尺寸 。 基本模數(shù)是住宅結(jié)構(gòu)體系的基本度量單位，基本模數(shù)確定后，體系內(nèi)的構(gòu)、配件，住宅部品，應(yīng)盡量為基本模數(shù)的倍數(shù)，以利于鋼結(jié)構(gòu)住宅構(gòu)配件的工廠加工制作，現(xiàn)場安裝。建筑物的設(shè)計(jì)模數(shù)通常采用基本模數(shù)的倍數(shù)，根據(jù)我國的《建筑模數(shù)協(xié)調(diào)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)》 (GBJ2 一 86)，我國住宅建筑的水平設(shè)計(jì)模數(shù)為 3M=300mm，住宅的進(jìn)深、開間、門窗洞口都采用 3M 的倍數(shù)，高度上則采用 IM 的倍數(shù)從 280mm~330nm 不等。 4)構(gòu)件的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)應(yīng)遵循的原則 (1)經(jīng)濟(jì)、適用、方便原則 (2)統(tǒng)一性、系列性原則 (3)通用性、互換性原則 (4)與國內(nèi)市場的鋼材尺寸協(xié)調(diào)原則 (5)鋼結(jié)構(gòu)住宅構(gòu)件之間尺寸協(xié)調(diào)原則 2) 模數(shù)協(xié)調(diào)體系 模數(shù)協(xié)調(diào)是鋼結(jié)構(gòu)住宅構(gòu)配件標(biāo)準(zhǔn) 化設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)鋼結(jié)構(gòu)住宅的產(chǎn)業(yè)化就是要以模數(shù)化構(gòu)建標(biāo)準(zhǔn)化，以標(biāo)準(zhǔn)化推動工業(yè)化，最終實(shí)現(xiàn)住宅產(chǎn)業(yè)化。 (4)安裝標(biāo)準(zhǔn)化，標(biāo)準(zhǔn)化的安裝，提高現(xiàn)場施工效率，縮短施工周期 。 (2)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化，參考民用住宅的規(guī)范，結(jié)合鋼結(jié)構(gòu)及鋼材的特點(diǎn)，綜合考慮，使構(gòu)配件、住宅部品設(shè)計(jì)模數(shù)標(biāo)準(zhǔn)化，便26 于工廠加工制作和現(xiàn)場安裝 。離開標(biāo)準(zhǔn)化去談鋼結(jié)構(gòu)住宅產(chǎn)業(yè) 化，那只能是一句空話，鋼結(jié)構(gòu)住宅產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展能否取得突破，關(guān)鍵取決于其標(biāo)準(zhǔn)化程度的高低。 3)鋼結(jié)構(gòu)住宅標(biāo)準(zhǔn)化的意義及實(shí)現(xiàn)途徑 標(biāo)準(zhǔn)化是實(shí)現(xiàn)鋼結(jié)構(gòu)住宅產(chǎn)業(yè)化的基礎(chǔ)。 (2)認(rèn)為鋼結(jié)構(gòu)住宅應(yīng)以標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)、工業(yè)化生產(chǎn)為前提的，為做到住宅構(gòu)配件的標(biāo)準(zhǔn)化， 住宅平面和空間形態(tài)設(shè)計(jì)應(yīng)盡可能的做到簡單、規(guī)整，避免不規(guī)則的細(xì)部構(gòu)造，但造成住宅的千篇一律，難以滿足住宅需求多樣化的要求 。目前大多數(shù)鋼結(jié)構(gòu)住宅尚未很好地體現(xiàn)出這些的優(yōu)勢，主要原因在于鋼結(jié)構(gòu)住宅的構(gòu)配件尚未實(shí)現(xiàn)模數(shù)化、標(biāo)準(zhǔn)化，沒有實(shí)現(xiàn)構(gòu)配件的工廠化加工制作，造成現(xiàn)場作業(yè)太多，降低了生產(chǎn)效率，導(dǎo)致建設(shè)周期長。 住宅標(biāo)準(zhǔn)化要求建立完善的標(biāo)準(zhǔn)化住宅體系，包括住宅的構(gòu)配件、零部件、制品、材料、工程和衛(wèi)生技術(shù)設(shè)備以及與住宅各部位協(xié)調(diào)的統(tǒng)一參數(shù)，從而實(shí)現(xiàn)住宅部品的通用化、系列化。標(biāo)準(zhǔn)化的目的是合理利用原材料，促進(jìn)構(gòu)配件的通用性和互換性，實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，取得最 佳經(jīng)濟(jì)效果。 標(biāo)準(zhǔn)化就是把這個統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)體系化、系列化、完整化，24 為鋼結(jié)構(gòu)住宅的設(shè)計(jì)、制作、施工安裝提供必要的依據(jù)。 (7)科研投入少，相應(yīng)的技術(shù)人才缺乏。 (4)住宅建設(shè)仍是粗放型方式，科技貢獻(xiàn)率低 。 (2)企業(yè)的生產(chǎn)規(guī)模小，主要是定制生產(chǎn)，沒有形成住宅構(gòu)件、部品的市場供應(yīng)體系 。資源消耗高，住宅生產(chǎn)造成的污染程度高。 2021 年長沙遠(yuǎn)大集團(tuán)在長沙建造鋼結(jié)構(gòu)酒店，共 18 層，建筑面積 平方米，該酒店采用 H 鋼框架結(jié)構(gòu)體系，組合樓板，用鋼量 40kg/m2，工期 6 天。 2021 年 5 月杭蕭鋼構(gòu)承建的全國最大的鋼結(jié)構(gòu)住宅示范工程一武漢世紀(jì)家園，建筑面積 萬 m2，由 12 幢 24 層的高層住宅組成。 1999 年，上?，F(xiàn)代房地產(chǎn)公司在新疆庫爾勒建造了一幢22 8 層的框架輕鋼住宅，在上海建造了一幢 5 層的交錯絎架體系鋼結(jié)構(gòu)示范房，用鋼量為 50kg/m2。這些企業(yè)在北京、萊蕪、馬鞍山、上海、廣州、武漢和深圳等地建造了許多低層、多層和高層鋼結(jié)構(gòu)住宅。在房地產(chǎn)開發(fā)或建材企業(yè)基礎(chǔ)上聯(lián)合形成的大型住宅產(chǎn)業(yè)集團(tuán)為產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展發(fā)揮了巨大作用，產(chǎn)業(yè)集團(tuán)可充分發(fā)揮規(guī)模效益，優(yōu)勢互補(bǔ)，減少中間環(huán)節(jié)，提高生產(chǎn)效率。各國政府在實(shí)施 產(chǎn)業(yè)化過程中，鼓勵技術(shù)創(chuàng)新，建立了技術(shù)體系與技術(shù)保21 障體系，鼓勵使用新材料、新工藝、新設(shè)備，鼓勵科研機(jī)構(gòu)研究新產(chǎn)品、新部件，加快科技成果轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力的速度，加大鋼結(jié)構(gòu)住宅的系列化、通用化研究，全面提高住宅節(jié)能環(huán)保，改善居民居住的生態(tài)環(huán)境。各國政府在實(shí)施產(chǎn)業(yè)化的過程中起到了至關(guān)重要的作用 :建立了完善的住宅產(chǎn)業(yè)化政策，通過住宅銀行信貸、抵押等方式擴(kuò)大居民購買力，通過稅收、法律等杠桿來規(guī)范和監(jiān)督住宅市場體系的健康運(yùn)行。日本、西歐都是二戰(zhàn)之后出現(xiàn)了住宅的大量短缺，美國是因?yàn)槌鞘谢c工業(yè)化進(jìn)程加快出現(xiàn)了城市住宅短 缺，住宅需求的劇增是發(fā)展住宅產(chǎn)業(yè)化前提條件。在不同的發(fā)展階段里，人們的收入水平、消費(fèi)理念及對住宅的要求不同，必須不斷的調(diào)整住宅產(chǎn)業(yè)化的政策，適應(yīng)市場的需求，才能促進(jìn)住宅產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展。芬蘭鋼結(jié)構(gòu)住宅的重點(diǎn)主要放在在結(jié)構(gòu)形式的選擇，龍骨及節(jié)點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)、加工制作上，但在模數(shù)標(biāo)準(zhǔn)化方面，考慮不多，使用的材料本身有特定的生產(chǎn)規(guī)格，鋼結(jié)構(gòu)住宅所需的構(gòu)件要根據(jù)每棟建筑的具體尺寸定制，沒有形成完善的標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化體系，沒有形成構(gòu)配件的市場供應(yīng)體制。 3) 芬蘭住宅產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展 芬蘭的鋼框架住宅采用兩種結(jié)構(gòu)體系，一種是采用Tremor 龍骨的輕鋼龍骨結(jié)構(gòu)體系，另一種是 普通鋼框架體系。 2) 英國住宅產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展 英國住宅中的桿件在工廠加工制作，以單根桿件的形式運(yùn)至現(xiàn)場，采用螺栓或自攻螺栓連接，該方式實(shí)現(xiàn)了一定程度上構(gòu)件的工廠化生產(chǎn)，但現(xiàn)安裝工程量大，生產(chǎn)效率低。法國住房部提出了工業(yè)化住宅體系，它由一系列能互相代換的定型構(gòu)件組成，形成該體系的構(gòu)件目錄，建筑師可以選用其中的構(gòu)件，組成多樣化住宅。 20 世紀(jì) 60 年代住宅工業(yè)化建設(shè)從數(shù)量向質(zhì)量過渡，進(jìn)入 80 年代后，隨著社會經(jīng)濟(jì)、文化的發(fā)展，人們對居住要求的提高，住宅工業(yè)化開始向注重住宅節(jié)能環(huán)保和多樣化的方向發(fā)展，住宅由專用體系向通用體系轉(zhuǎn)變。 1965 年輕鋼結(jié)構(gòu)在美國僅占建筑市場 15%， 1990 年就上升到 53%，而 1993 年則已上升到 68%，到 2021 年達(dá)到 20 萬棟的規(guī)模，占市場的 75%，多層民用住宅、別墅都采用輕鋼鋼結(jié)構(gòu)。 (3)在堅(jiān)持構(gòu)配件的標(biāo)準(zhǔn)化、模數(shù)化、系列化的基礎(chǔ)上，注重住宅的個性化， 多樣化發(fā)展，以經(jīng)濟(jì)實(shí)用為原則向多樣化發(fā)展，注重高新科技在住宅中的應(yīng)用，注重住宅的節(jié)能環(huán)保。對中等收入者給予貸款擔(dān)保和貼息優(yōu)惠政策，并調(diào)控住宅的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)和售價 。 (2)制定針對不同收入群體的住房政策。政策上，對鋼結(jié)構(gòu)住宅給予科研投入、技術(shù)指導(dǎo)、扶持發(fā)展的政策 。美國的工程設(shè)計(jì)、構(gòu)件制作、部品配套、施工安裝由同一企業(yè)完成，住宅的整體性好，質(zhì)量高，生產(chǎn)效 率高，成本低。這個階段美國不僅實(shí)現(xiàn)了主體結(jié)構(gòu)構(gòu)件的通用化，而且也形成了住宅部17 品市場供應(yīng)體制。美國住宅產(chǎn)業(yè)基本經(jīng)歷了由解決住房短缺到加大住房面積、再到提高 住房質(zhì)量和環(huán)境質(zhì)量、最后達(dá)到全面提高居住水平的發(fā)展過程。戰(zhàn)后政府開放住宅的貸款，理順了融資渠道，促進(jìn)了住宅產(chǎn)業(yè)從小規(guī)模生產(chǎn)迅速提高到大規(guī)模生產(chǎn)階段。 2. 美國鋼結(jié)構(gòu)住宅及產(chǎn)業(yè)化狀況 1) 美國住宅產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展模式 (1)二十世紀(jì) 30 年代年，因?yàn)楣I(yè)化與城市化進(jìn)程的加快，受經(jīng)濟(jì)危機(jī)的影響，美國政府為擴(kuò)大 內(nèi)需、刺激經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，同時解決中低收入者的住房問題，制定了促進(jìn)住房建設(shè)和解決中低收入者住房問題的政策，美國的住宅產(chǎn)業(yè)化的迅速發(fā)展起來。日本每一個五年計(jì)劃制定一兩個住宅產(chǎn)業(yè)技術(shù)開發(fā)研究的重點(diǎn)方向和目標(biāo)，從住宅構(gòu)件的標(biāo)準(zhǔn)化、體系化、通用化、到節(jié)能住宅、智能住宅、生態(tài)住宅，16 集中力量，實(shí)現(xiàn)目標(biāo)。這些大型產(chǎn)業(yè)集團(tuán)在科研、生產(chǎn)、技術(shù)創(chuàng)新等方面具有絕對的優(yōu)勢， 1995 年日本最大的十家住 宅產(chǎn)業(yè)集團(tuán)的住宅產(chǎn)銷量已占全部工業(yè)化住宅產(chǎn)銷量的 90%。大型住宅產(chǎn)業(yè)集團(tuán)的形成是住宅產(chǎn)業(yè)化成熟的標(biāo)志，由此形成了完整的住宅產(chǎn)業(yè)化鏈條，設(shè)計(jì)、加工生產(chǎn)、安裝、裝修、售后服務(wù)一體化。此外，通過建立優(yōu)良住宅部件的認(rèn)證制度，對住宅部件的性能運(yùn)行定量化與區(qū)分等級，促進(jìn)鋼結(jié)構(gòu)住宅技術(shù)的不斷進(jìn)步。 (3)始終堅(jiān)持構(gòu)配件的標(biāo)準(zhǔn)化、模數(shù)化、系列化，對住宅材料、設(shè)備、部品、性能、結(jié)構(gòu)、安全性等方面制定的詳細(xì)配套標(biāo)準(zhǔn)。 15 (2)市場化是住宅產(chǎn)業(yè)化的前提條件。一方面，設(shè)立通產(chǎn)省和建設(shè)省為住宅產(chǎn)業(yè)化的政府管理部門，對住宅產(chǎn)業(yè)化的實(shí)施進(jìn)行整體規(guī)劃，統(tǒng)一管理，通產(chǎn)省負(fù)責(zé)住宅產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)方面的工作，建設(shè)省側(cè)重住宅產(chǎn)業(yè)技術(shù)開發(fā)方面的協(xié)調(diào)，調(diào)動企業(yè)、科研單位、高校研發(fā)鋼結(jié)構(gòu)住宅新技術(shù)的積極性，擴(kuò)大宣傳力度，啟動銀行住 房貸款，大力支持住宅信貸，活躍住宅市場。 (4)近年來，日本企業(yè)針對住戶的不同需求，先調(diào)查，再建造，量身定做，同時對企業(yè)自身的規(guī)模化和產(chǎn)業(yè)化的結(jié)構(gòu)進(jìn)行調(diào)整，住宅產(chǎn)業(yè)化經(jīng)歷了從標(biāo)準(zhǔn)化、多樣化、工業(yè)化，到集約化、信息化的不斷演變和完善。出現(xiàn)了住宅企業(yè)集團(tuán)和專業(yè)化住宅企業(yè)，推動了住宅產(chǎn)業(yè)化的快速發(fā)展。 (2)20 世紀(jì) 70 年代產(chǎn)業(yè)化住宅由數(shù)量型向數(shù)量與質(zhì)量并重轉(zhuǎn)化。 (6)試點(diǎn)住宅的成功 13 近年來一大批鋼結(jié)構(gòu)住宅示范工程如武漢世紀(jì)花園，保定太行鋼結(jié)構(gòu)住宅示范樓，山東萊鋼櫻花園小區(qū)，武漢都市花園二期等的建造和應(yīng)用為鋼結(jié)構(gòu)住宅產(chǎn)業(yè)化在我國的發(fā)展打開了市場，鋼結(jié)構(gòu)住宅 的節(jié)能環(huán)保、經(jīng)濟(jì)適用等逐漸被人們認(rèn)識到，為鋼結(jié)構(gòu)住宅產(chǎn)業(yè)化的快速發(fā)展做了很好的宣傳。高效的焊接工藝和 新的焊接、切割設(shè)備的應(yīng)用，為鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件在工廠的高效制作和生產(chǎn)創(chuàng)造了良好的條件。 (5)技術(shù)基礎(chǔ) 。 21 世紀(jì)的前 30 年我國需新建住宅198 億 m2，年竣工面積 億 m2，如果 1%~5%采用鋼結(jié)構(gòu)住宅計(jì)算，每年需用鋼材 28~150 萬噸。 (3)經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ) 改革開放以來，我國經(jīng)濟(jì)獲得了舉世矚目的成就，國民經(jīng)濟(jì)保持較快的增長，特別是加入世貿(mào)組織后，經(jīng)濟(jì)實(shí)力大12 大增強(qiáng)，經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展為鋼結(jié)構(gòu)住宅產(chǎn)業(yè)化提供了必要的經(jīng)濟(jì)支持，為鋼結(jié)構(gòu)住宅產(chǎn)業(yè)化的研發(fā)奠定了經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)。 2021 年 12 月 8 日，建設(shè)部在青島組織專家論證會，通過了《萊鋼鋼結(jié)構(gòu)綠色節(jié)能住宅建筑體系技術(shù)導(dǎo)則》，這是我國鋼結(jié)構(gòu)綠色住宅領(lǐng)域首次提出的較為完整的企業(yè)技術(shù)導(dǎo)則。 2021 年 12 月 19 日建設(shè)部 (2021)254 號文件《鋼結(jié)構(gòu)住宅建筑產(chǎn)業(yè)化技術(shù)導(dǎo)則》，確定了鋼結(jié)構(gòu)住宅建筑技術(shù)發(fā)展的基本原則，對鋼結(jié)構(gòu)住宅體系的平面布局、設(shè)計(jì)、圍護(hù)結(jié)構(gòu)、分隔結(jié)構(gòu)、裝 修，連接鋼結(jié)構(gòu)材料的選用、宜選用耐火、耐候鋼等都進(jìn)行了闡述，對鋼結(jié)構(gòu)的防火、防腐的措施給予說明