钢结构住宅技术流派比较
1.钢结构住宅体系的主要组成部分
钢结构住宅体系主要由以下几部分组成：
（二）围护结构体系
（三）轻质墙体
（四）装饰外墙
（五）楼板
6. 屋顶
（七）门、窗、楼梯
其与传统砖混结构房屋的区别主要体现在（1）、（2）、（3）方面，与木结构房屋的区别主要体现在（1）、（2）方面。
2.钢结构住宅技术学校
钢结构住宅因分类方法不同，存在很多不同的技术流派，如：
1、按型钢截面及框架体系分：
1、H型钢梁柱支撑加轻钢围护框架体系（图2.3-1、图2.3-2），简称H+H框架体系。
图 2.3-1
图 2.3-2
图 2.3-3
图2.3-4
2.以方钢作柱、U型钢作梁的支撑骨架体系（图2.3-5、图2.3-6），简称ð+U骨架体系。
图 2.3-5
图 2.3-6
3.以方钢为柱、H型钢为梁的支撑骨架体系（图2.3-7），简称ð+H骨架体系。
图 2.3-7
4、冷轧轻钢骨架体系（图2.3-8、图2.3-9）。
图 2.3-8
图 2.3-9
（二）按制造方法分：
1、模块化预制钢结构房屋（图2.3-5、图2.3-10）。
图 2.3-10
2、预制构件钢结构房屋（图2.3-1、图2.3-2、图2.3-3、图2.3-4、图2.3-7、图2.3-8、图2.3-9）。
（三）按地域文化及建筑风格划分：
1、欧美风格（图2.3-11）
2.日式风格（图2.3-12）。
图 2.3-11
图 2.3-12
3.钢结构房屋所用原材料
1. 承重框架材料
1、H型钢又分为热轧型和高频焊接型，近20年来在国内高层、超高层钢结构建筑中得到广泛应用，积累了一定的经验。国内H型钢生产厂家较多，完全可以满足钢结构住宅发展的需要，是现阶段（过渡期）我国钢结构住宅发展的首选材料。缺点是钢材用量较大，节点加工困难。
2、U型钢为冷弯型钢，厚度为1.6~8mm，高度为50~452mm，在欧美市场应用不多，但在日本是轻钢住宅，特别是模块化住宅支撑梁的首选材料。与H型钢相比，其优点是用钢量少，缺点是截面不稳定，存在随时间变形的问题。国内已有生产该类型型材的厂家，但由于市场需求量小，缺乏相应的使用经验，与H型钢相比还难以竞争。
3、C型钢为冷弯成型，厚度1.5~6mm，高度73~380mm，是欧美轻钢房屋支撑梁、柱的主要材料，日本钢结构住宅中多用作支撑柱。国内也有生产该类型材料的厂家，但由于市场需求量小，缺乏相应的使用经验，目前难以与H型钢竞争，但应是钢结构住宅用钢的主要研究方向。
4、方钢采用冷弯高频焊接，厚度1.5~8mm，边长20~200mm，在日本是轻钢房屋特别是组合式房屋支撑柱的首选材料，但在欧美应用并不广泛。优点是截面稳定、节点布置方便，缺点是用钢量大、螺纹连接不牢。国内也有生产该类型型材的厂家，但由于市场需求量小，缺乏相应的使用经验，目前难以与H型钢竞争。
5、冷轧轻钢骨架经冷弯成型为承重龙骨，厚度一般为0.84mm~2.46mm，边长为60~305mm。此支撑体系在日本很少采用，主要为一些欧美厂家所采用。国内非承重（隔墙、吊顶）轻钢龙骨生产能力很大，但能生产承重轻钢龙骨的厂家却寥寥无几。
2.非承重骨架材料
欧美钢结构住宅中的非承重（内外墙、吊顶）框架与我国隔墙、吊顶的轻钢龙骨类似，厚度一般为0.69mm~1.73mm，在国内办公楼装修中应用较为广泛，不必详细论述。
日本钢结构住宅的围护结构也是自成体系的，如图2.3-13、2.3-14所示。围护支撑体系的主要特征是斜拉杆，主要用于配合外墙板体系。由于日本钢结构住宅的外墙板、外墙装饰板是一体式的，每块表面积很小，墙体无法紧固支撑，所以需要斜拉杆加强支撑。
图 2.3-13
图 2.3-14
（三）轻质墙体
国外钢结构房屋(其实所有房屋)的墙体都是由轻钢(或木质)框架加轻质墙板加上保温、隔音、防水材料构成。
1.轻质墙板
（1）防火石膏板是目前国内外最常用的内墙板材，目前国内大部分用于办公楼装修，国内供应充足。
（2）防水石膏板可用作厨房、卫生间的墙板，国内供应充足。
（3）中、低密度水泥纤维板可作内外墙板，国内供应充足。
（4）定向刨花板加工性能好，耐冲击，在美国主要用作外墙板，国内也有少数厂家生产。
（5）防水胶合板
2、隔热、隔音材料国外轻钢房屋所采用的隔热、隔音材料一般以玻璃棉为主，国内供应充足。
3、防水材料：国外房屋外墙均采用单向透气透水防水纸贴面，但我国目前尚不具备生产能力。
（四）装饰外墙
1、日本住宅多采用真空挤压高密度水泥纤维板（图2.3-15、图2.3-16），国内也有厂家引进此技术，但由于其制造工艺复杂，价格昂贵，安装工序繁琐，难以推广。
图 2.3-15
图 2.3-16
2、高密度水泥纤维板因安装、维护方便，在欧美住宅中应用广泛，但生产设备价格昂贵，国内尚无生产厂家。
3.PVC板在欧美房屋中应用广泛，国内尚无生产厂家，安装维护方便，
且制造工艺简单，国内塑料行业易于开发此类产品，值得推广。
（五）楼板
1、国外的钢结构住宅普遍采用木板做地板，这是继承而来的，因为钢结构住宅是从木结构住宅发展而来的。
2、波形钢板组合楼板主要应用于多层、高层建筑，在低层住宅中使用，既浪费资源，成本也难以接受。
3、加气混凝土轻质板（ALC）在日本应用较为广泛，我国也具备生产能力。
（6）屋顶（瓦片）
1、瓷砖是传统的建筑用砖，比较重，安装工序复杂，不适合钢结构房屋。
2、水泥彩瓦由国内厂家生产，并已在钢结构房屋中使用。
3、高密度水泥纤维瓦重量轻、安装方便，在国外钢结构房屋中应用较为广泛。但生产设备及工艺较为复杂，技术难点在于防水、耐候性能难以保证。国内尚无生产能力。
4、金属瓦重量轻，安装简便，是钢结构房屋屋面的主要材料，生产设备和工艺简单。
其技术难点在于防锈、耐候性，虽然国内彩钢瓦生产厂家众多，但尚无一家能够提供高品质表面喷砂屋面瓦。
（七）门、窗、楼梯
国产普通门窗在质量、规格上基本能满足市场需求，高档门窗仍需进口，国内有生产坡屋顶窗的合资工厂，国内有生产高档车库门的合资组装工厂。
国内目前还没有专业的楼梯生产厂家，不像国外住宅构件生产的专业化分工，有专业的楼梯生产厂家。
钢结构住宅技术流派对比（二）
1、不同地域文化中的钢结构房屋
钢结构住宅的技术流派虽然有很多，但是仔细总结一下就会发现，按照地域文化来划分，即日系（日本）流派和欧美流派。
日本钢结构住宅技术与其其它文化特征一样，带有明显的岛国文化特征，对外来文化既向往又排斥，没有宽容与同化。古代日本从中国学习了先进的建筑技术，因此今天在日本钢结构住宅中仍可见到秦砖汉瓦的痕迹（图2.3-12、图2.3-14、图2.3-15、图2.3-16）。近代日本从西方学习了先进的建筑技术，其钢结构住宅的主要技术仍取自西方（图2.3-5、图2.3-6、图2.3-7、图2.3-13、图2.3-14）。
20 世纪 80 年代，一些日本人夸口说，即使到了 21 世纪，他们仍然可以从西方获得先进的科学技术，并卖给第三世界，从中获益。没错，20 世纪七八十年代，日本人把从西方学到的家电技术和产品卖到亚洲，赚得盆满钵满。然而，随后出现的信息产业（计算机、软件、网络）技术确实让他们失望了，因为信息时代，没有时差，不需要第二个过客。
日本的产品开发流程一般以技术为导向，即用“最好”（而非刚好）的产品引导消费，价格和市场接受度排在第二位。体现在技术层面，就是把全部注意力放在技术细节上——即不计成本，不断在技术细节和分支上下功夫，这一点他们在家电行业就充分展现出来，比如他们开发的变频空调、VRV系统空调等。但从宏观上看，他们缺乏创造力，从未对新产业的发展做出过重大贡献。
同样，日本的钢结构住宅也带有很深的岛国文化印记，木屐、和服、榻榻米、推拉门、橱柜等日式住宅，外国人很难接受，这只是文化和风俗习惯上的差异。从应用和市场推广的角度看，日式（和式）住宅更不适合在国内推广，如方钢柱节点处局部加厚技术（图2.3-7）、真空挤压纤维水泥板装饰墙板技术等（图2.3-14、图2.3-15、图2.3-16）。从纯技术角度看，这些技术虽然优秀，但应用起来却十分复杂，制造投资成本也较昂贵，因此其产品价格当然也昂贵。
欧美企业的产品开发过程一般都是以市场为导向，满足消费者当下的需求，并和消费者一起前进，也就是所谓“刚好合适就是最好”的原则。因为欧美钢结构住宅不受秦砖汉瓦的束缚，一切以舒适、美观、简洁、易制造、成本低廉、维护方便为原则。因此，易于推广应用。
2、不同钢结构技术流派用钢量对比
表2.3-1 不同钢结构技术流派用钢量对比
骨架体系（柱+梁截面）
高潮
碳+碳
方钢+H
方钢+U（模块）
冷轧轻钢框架
支撑架（kg/m2）
60
40
50
70
围护结构（kg/m2）
总用钢量（kg/m2）
65
四十五
55
75
三十五
申请国家
中国
欧美
日本
日本
欧美
钢结构住宅技术流派对比（三）
1、不同地域文化中的钢结构房屋
钢结构住宅的技术流派虽然有很多，但是仔细总结一下就会发现，按照地域文化来划分，即日系（日本）流派和欧美流派。
日本钢结构住宅技术与其其它文化特征一样，带有明显的岛国文化特征，对外来文化既向往又排斥，没有宽容与同化。古代日本从中国学习了先进的建筑技术，因此今天在日本钢结构住宅中仍可见到秦砖汉瓦的痕迹（图2.3-12、图2.3-14、图2.3-15、图2.3-16）。近代日本从西方学习了先进的建筑技术，其钢结构住宅的主要技术仍取自西方（图2.3-5、图2.3-6、图2.3-7、图2.3-13、图2.3-14）。
20 世纪 80 年代，一些日本人夸口说，即使到了 21 世纪，他们仍然可以从西方获得先进的科学技术，并卖给第三世界钢结构房屋材料，从中获益。没错，20 世纪七八十年代，日本人把从西方学到的家电技术和产品卖到亚洲，赚得盆满钵满。然而，随后出现的信息产业（计算机、软件、网络）技术确实让他们失望了钢结构房屋材料，因为信息时代，没有时差，不需要第二个过客。
日本的产品开发流程一般以技术为导向，即用“最好”（而非刚好）的产品引导消费，价格和市场接受度排在第二位。体现在技术层面，就是把全部注意力放在技术细节上——即不计成本，不断在技术细节和分支上下功夫，这一点他们在家电行业就充分展现出来，比如他们开发的变频空调、VRV系统空调等。但从宏观上看，他们缺乏创造力，从未对新产业的发展做出过重大贡献。
同样，日本的钢结构住宅也带有很深的岛国文化印记，木屐、和服、榻榻米、推拉门、橱柜等日式住宅，外国人很难接受，这只是文化和风俗习惯上的差异。从应用和市场推广的角度看，日式（和式）住宅更不适合在国内推广，如方钢柱节点处局部加厚技术（图2.3-7）、真空挤压纤维水泥板装饰墙板技术等（图2.3-14、图2.3-15、图2.3-16）。从纯技术角度看，这些技术虽然优秀，但应用起来却十分复杂，制造投资成本也较昂贵，因此其产品价格当然也昂贵。
欧美企业的产品开发过程一般都是以市场为导向，满足消费者当下的需求，并和消费者一起前进，也就是所谓“刚好合适就是最好”的原则。因为欧美钢结构住宅不受秦砖汉瓦的束缚，一切以舒适、美观、简洁、易制造、成本低廉、维护方便为原则。因此，易于推广应用。
2、不同钢结构技术流派用钢量对比
表2.3-1 不同钢结构技术流派用钢量对比
骨架体系（柱+梁截面）
高潮
碳+碳
方钢+H
方钢+U（模块）
冷轧轻钢框架
支撑架（kg/m2）
60
40
50
70
围护结构（kg/m2）
总用钢量（kg/m2）
65
四十五
55
75
三十五
申请国家
中国
欧美
日本
日本
欧美
（三）不同钢结构技术流派节点对比
1、C+c型骨架体系部分节点如图2.3-17、图2.3-18所示，简单实用。
图 3-17
图 3-18
2、冷轧轻钢骨架体系部分节点如图2.3-19、2.3-20所示，简单实用。
图 2.3-19
图 2.3-20
3、方钢+U型或方钢+H型骨架体系部分节点示意图如图2.3-6、2.3-7所示。
从方钢+H型支撑架体系的节点处理来看，如果钢结构住宅支撑体系的技术方向有问题，想要通过局部细节的技术处理来解决大的方向性问题是非常困难甚至不可能的。方钢+H型支撑架体系的节点连接强度一直是日本钢结构住宅体系头疼的问题，因为方钢是封闭截面，不能采用高强度的螺母螺栓连接副。方钢的材质、热处理、螺纹长度等都是影响方钢螺纹连接强度的死角。因此，曾采用在内侧或外侧加衬板，甚至故意焊接辅助节点的方法来解决ð+H型支撑架体系的节点连接强度问题，甚至想到了在方钢柱节点处局部加厚、加铆钉螺栓的思路（图2.3-7）。但总缺了一半，就是螺栓是高强度的，但是螺母（铆点）却不是高强度的，所以不能称之为高强度连接。
4、H+H骨架体系的节点较钢+H骨架体系复杂，节点处必须采用焊接加工。
（四）不同钢结构技术流派外墙体系比较
钢结构房屋的墙体基本都是夹层式，即两块墙板将钢框架和墙芯夹在中间。
1、日本钢结构住宅外墙体系
如上所述，日本钢结构住宅的墙体钢架体系与欧美钢结构住宅不同，是一种独特的体系。其外墙体系也走的是与欧美钢结构住宅不同的技术路径，即外墙板与外墙装饰板合二为一，既有强度要求，又有美观要求，对安装方式也提出了更高的要求，因此其制造成本和应用成本当然也高。内墙与欧美钢结构住宅相同，采用防火石膏板，隔音隔热材料也与欧美相同，采用玻璃棉，但做工要精致得多，详见图2.3-21、图2.3-22。
图 2.3-21
图 2.3-22
