一、 課題的提出：
1、h型鋼結構住宅屬於綠色生態環保建築
h型鋼結構住宅建築以採用h型鋼做梁柱、板材做圍護結構為主要建築特徵，因為這種結構形式的住宅具有重量輕、抗震效能好，施工周期短，濕法作業少，宜於工廠化生產，適宜產業化發展等突出優點，屬於綠色生態環保建築，有利於國民經濟可持續發展的戰略要求。
2、國內外發展現狀
長期以來，我國一直處在鋼材短缺的經濟條件下，從產業政策和規範要求上都追求建築選材中少用鋼。所以，雖然近幾年鋼材產量出現結構性過剩，但是建築鋼結構用鋼量佔全國鋼材總產量的比重很小，與發達國家相比差距很大，尤其鋼結構住宅在建築市場中所佔份額接近於零。
目前我國的綜合經濟實力已具備研究開發鋼結構住宅建築體系的條件，特別是建築用鋼材的主要材料h型鋼在馬鋼、萊鋼等廠家的相繼投產和多家牆板生產線的建成，及有關住宅體系開發的其它研究成果，更使研究開發鋼結構住宅建築體系成為發展住宅產業化的迫切需要。
在發達國家，鋼結構住宅特別是小高層、高層鋼結構住宅較為普遍。柱採用h型鋼，h型鋼鋼骨砼柱，方管鋼柱，圓管鋼柱和鋼管砼柱；梁一般採用h型鋼，梁柱的接點連線採用高強螺栓或兩者並用。樓板一般為鋼承板現澆砼組合樓板，維護結構主要採用標準化預製牆板。
防火主要採用防火塗料或防火板包裹，他們寧願以較貴的材料去換取較少的人工，以達到綜合造價低的目的。
而在我國勞動力資源豐富，人工費用低廉，因此簡單套用國外的建築用材其綜合造價偏高，市場無法接受，所以我們有必要根據自己的國情開發自己的鋼結構住宅體系，重點是對圍護材料與技術、樓板形式及相關配套產品的研發應用，以實現鋼結構住宅的高效能**比，解決鋼結構住宅啟動階段的合理定位，只有這樣，住宅發展的新階段才會順利啟動。
二、課題的研究
二十一世紀的主題是節能，環保和可持續發展，我們萊蕪鋼鐵集團****研究開發的h型鋼結構住宅建築體系廣泛採用目前已經開發成熟的新材料、新技術，使其效能在鋼結構住宅體系中得到更好的體現。並重視研究開發新的材料、新的技術使鋼結構住宅體系具有更強的生命力。
1、本體系的主要構成及關鍵技術
（1）外牆：
方案一：採用輕質復合牆板，可為蒸壓輕質加氣混凝土板、鋼絲網水泥夾心板，grc夾心複合板、鋼筋混凝土夾心複合板等。
方案二：砌塊填充，採用加氣混凝土砌塊，輕骨料混凝土小型空心砌塊，或混凝土小型空心砌塊等。
（2）內牆：
方案一：採用輕質板材，如紙面石膏板，纖維石膏板，加氣混凝土板，玻璃纖維增強水泥板等。
方案二：復合板材，如鋼絲網架水泥夾心板，發泡夾心聚苯乙烯復合牆板。
方案三：砌塊填充。
（3）防火處理：
鋼柱：採用防火板包裹，或厚塗型防火塗料，可以根據實際情況及**比較進行選擇，以達到不同結構構件耐火極限的要求。
鋼梁：h型鋼梁翼緣內填充加氣混凝土砌塊，再用金屬網抹25厚蛭石砼包覆，或防火塗料或防火板。
（4）結構形式：可比較採用h型鋼框架結構、h型鋼框架支撐結構，鋼框架砼剪力牆結構等多種形式。
梁採用h型鋼，柱可採用h型鋼、鋼管砼，方管及鋼骨砼柱等。
鋼材可採用q235、q345材質。
（5）、構件連線可採用高強螺栓連線、焊接連線或栓焊混合的連線形式。
（6）、樓板。可採用普通現澆砼樓板，預製鋼筋砼迭合樓板，壓型鋼板現澆砼組合樓板。
（7）、採暖通風設計採用先進的分戶計量方式，可比常規供暖方式節能10%，結合h型鋼構件的截面特點進行管線的隱蔽設計，將管線設計在h型鋼的凹面內，避免由於採用分量計量帶來的戶內管線多，既不美觀又占用正常使用空間的矛盾。
（8）、給排水設計考慮，生活汙水的無公害淨化處理，減少對環境的汙染，設計採用節水裝置，可考慮中水的處理利用，節省使用水資源。
（9）、採用智慧型化設計，設計考慮綜合佈線系統。樓宇智慧型化管理系統實現**、傳真、有線電視和微機上網等家庭辦公的自動化。
2、試點工程：
試點工程包括一座小高層住宅，兩座多層住宅。
（1）、高層住宅（1#樓）建築面積12000平方公尺，共12層，地下一層，層高3.9公尺，地上12層住宅，層高均為2.9公尺。
建築總高度34.8公尺，採用鋼框架——現澆砼剪力牆結構。柱採用直徑300鋼管內灌c50砼，梁採用h型鋼，鋼材全部採用q345。
一幢多層住宅（4#樓）六層，一層商店，層高3.9公尺.二至六層為住宅，層高2.8公尺，建築面積1200平方公尺，採用鋼框架支撐結構。梁柱均採用和h型鋼，鋼材全部採用q345。
另一幢多層住宅（南區4#樓）為七層住宅，一層為藏間，層高2.2公尺，二至七層為住宅，層高均為2.8公尺，總建築面積約4720平方公尺，採用鋼框架--預製砼剪力牆結構。
梁柱均採用h型鋼，鋼材全部採用q345。
（2）、1#樓外牆採用鋼絲網水泥夾芯板，板芯為eps苯乙烯發泡板，外面抹35厚1：3水泥砂漿，具有結構效能好、質輕、保溫、隔熱、防火效能好、施工簡便等優點。分戶牆、廚房、衛生間採用玻璃纖維增強水泥板、內隔牆採用改性石膏砌塊，隔音效果好。
4#樓外牆採用200厚蒸壓輕質加氣砼板，這種板材容量小、導熱係數低，耐火性好，施工簡便易於操作。內牆採用蒸壓加氣輕質制砼內牆板。
南區4#樓採用蒸壓加氣砼砌塊為外牆，內分戶牆體材料，戶內分隔牆體採用厚度75mm的輕砼牆板。
（3）、1#樓採用普通現澆砼樓板；4#樓採用預製鋼筋砼迭合樓板；南區4#樓採用預製預應力砼空心板加砼現澆層。
（4）、保溫：為達到建築物節能50%的標準，採用了如下措施：
屋面:屋面保溫採用現噴硬質聚氨脂發泡保溫技術
周邊地面：採用聚苯保溫。
外牆： 採用保溫復合外牆板或導熱係數低的外牆材料。
外牆：採用單框雙玻窗保溫窗。
（5）防火：
鋼柱：採用防火板包覆，已達到耐火極限2.5小時；鋼梁：h型鋼鋼梁翼緣內填充加氣混凝土砌塊，再用金屬網抹25厚蛭石包覆，達到耐火極限1.5小時。
（6）試點工程在採暖通風設計採用了分戶計量方式。
（7）經濟技術指標
h型鋼住宅建築試點工程主體鋼結構小高層約為33.2kg/m2：多層約為35kg/m2。
按山東省定額計算，工程預算造價多層760元/m2，鋼筋混泥土結構多層住宅約為650元/m2,節能建築造價增加8%,約為52元/m2,扣除節能建築增加的部分,鋼結構多層住宅造價為708元/m2,比鋼筋混凝土多層住宅增加約為9%;小高層為1100元/m2,鋼筋混凝土結構小高層住宅,約為1000元/m2,節能建築造價增加8%,約為80元/m2,扣除節能建築增加部分,鋼結構小高層住宅招架為1020元/m2,與鋼筋混凝土小高層住宅基本持平.
3.正在研究的相關技術:
在試點工程的基礎上,我們繼續開展了幾個方面的研究,並有2項技術已申報專利.
(1) 整體外牆板
研究開發輕質保溫整體外牆板,可採用乙個房間的外牆作為一塊牆板,這樣可以減少小塊牆板拼裝產生的接縫所帶來的裂縫、滲漏等問題。
（2）小波紋壓型鋼板組合樓板
我們研究開發了一種新型的、與鋼結構建築相適應、能夠採用工業化生產，同時又能適應住宅建築使用要求的組合樓板形式——小波紋壓型鋼板組合樓板。具體採用0.4－0.
6mm厚的鍍鋅鋼板壓成型，波紋肋高一般在10－15mm之間，這種壓型鋼板造價低，可作為施工模板使用，不考慮結構受力，但與主體鋼結構連線的整體性好。現澆板鋼筋，根據使用階段的強度要求，計算出配筋量，採用工廠化生產方式，將鋼筋與壓型鋼板焊接成型，工地安裝後，連續板支座處現場綁紮支座負筋，這樣一是減少了現場綁紮鋼筋的工作量，提高了工廠化製作程度，滿足了鋼結構建築施工速度快，樓板多層同時澆注的要求，同時又降低結構高度，增加建築的可利用空間，鋼筋與壓型鋼板的工廠化成型又能滿足了小波紋壓型鋼板在施工階段的強度要求。
（3）、萬能托架
普通現澆砼樓板常規施工方法與鋼結構建築的快速施工，多層同時澆注不相適應，為解決這一矛盾，我們實驗開發了一種支撐模板採用的萬能托架。這種托架長度可調整，兩端與h型鋼梁緊固連線，拆裝方便。（此項技術已申請專利）
（4）、模組化的設計、施工
鋼結構住宅建築的最大優勢在於可以工廠化生產，形成產業化的發展模式,因此設計上的標準化、模組化更能促進鋼結構住宅體系的產業化。結構構件，連線節點的標準化設計有利於工廠化和機械化生產，模組化的設計又能加快安裝速度的提高。構件不再是單柱單梁工廠生產，現場拼裝，而是按模組化的設計形式，把住宅中一戶或乙個單元作為乙個部件進行設計、生產，部件可以採用工廠化生產，（也可以採用零件工廠化生產、部件現場拼裝，再進行吊裝）這種方式的優點在於提高了工廠化生產的程度，減少人工操作，尤其降低高空作業量，模組化設計中應考慮整體空間剛度，合理選擇吊點，並驗算模組強度避免吊裝過程中產生變形。
部件的構件連線可全部採用焊接，由於全是工廠化操作，焊接質量容易保證，現場拼裝全部採用高強螺栓連線，避免高空焊接造成的質量隱患。
(5)、繼續研究開發高強度、焊接效能好的h型鋼及輕型h型鋼、並研究開發耐火鋼和耐候鋼。
三、課題開發的預期目的
對h型鋼結構住宅建築體系的研究開發，目的是能夠完成一套h型鋼結構住宅建築體系具有代表性的設計；摸索出一套與該體系相適宜的施工方法；研發和配製一套能使該體系適應市場的建築材料；總結一套該體系高效能**比的特徵引數。
H型鋼結構的應用與發展
2006.1.10 目錄一長鋼h型鋼產品規格及執行標準2 二h型鋼廣泛的應用範圍4 三我國當前鋼結構發展地區的分區域統計與分析5 四我國住宅鋼結構的發展應用10 五結論23 一長鋼h型鋼產品規格及執行標準 1 h型鋼概述 h型鋼通常稱為 寬翼緣工字鋼或寬翼緣鋼梁 由於其斷面形狀與英文本母 h 相似，...
鋼結構工字鋼與H型鋼之間的區別 有圖比較
3 工字鋼 hw hm hn h型鋼的主要用途 工字鋼如圖示 hw hm hn h是h型鋼的通稱,h型鋼是焊製 hw hm hn是熱軋。hw 是h型鋼高度和翼緣寬度基本相等 主要用於鋼筋砼框架結構柱中鋼芯柱,也稱勁性鋼柱 在鋼結構中主要用於柱。hm 是h型鋼高度和翼緣寬度比例大致為1.33 1.75...
鋼結構住宅設計中的問題及對策研究
摘要 本文分析了我國鋼結構住宅發展的前景和現狀，結合實際工程設計特點，對鋼結構住宅設計過程中應當重點關注的問題進行深入的 並就這些存在的問題進行分析，找出對策。以期通過本文的研究為我國鋼結構住宅設計的良性發展提供借鑑。關鍵詞 鋼結構 住宅設計 構建 牆體材料 1996年以前，我國建築工程行業發展較為...