某住宅項目三層樣板間設(shè)計成異型鋼柱純框架結(jié)構(gòu)，建筑采用砌塊隔墻，建成后外部及室內(nèi)觀感均令人滿意，與該住宅成品（混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)）實際效果一致，下圖是樣板間實景。
在工業(yè)廠房設(shè)計中經(jīng)常采用異型鋼柱，采用排架受力體系時，異型鋼柱經(jīng)常設(shè)計成雙軸對稱或主受力方向單軸對稱，廠房縱向采用支撐系統(tǒng)抵抗縱向水平力，系桿、支撐構(gòu)件多連接于異型柱弱軸形心軸上，這樣在結(jié)構(gòu)概念設(shè)計及采用桿系軟件計算容易處理。住宅中應(yīng)用異型鋼柱與廠房設(shè)計還是有很大區(qū)別的，下圖是廠房梁柱連接方式與住宅梁柱連接方式的簡單比較，
可以看出在住宅中，梁柱的截面形心軸不在同一位置上，不符合常規(guī)設(shè)計理念，在采用桿系軟件計算時無法解決偏軸問題。盡管如此，與短肢剪力墻結(jié)構(gòu)相比，筆者認為異型柱是在原來較大的矩形框架柱截面或整片混凝土墻修改為的截面面積較小的異型截面，相應(yīng)地也減少了截面特性，而異型鋼柱是在一個工字鋼截面上增加一個T型截面，相應(yīng)地是增加了弱軸方向的截面特性，特別是將鋼梁與鋼柱弱軸的剛性連接節(jié)點轉(zhuǎn)化為與柱翼緣連接，優(yōu)于常見設(shè)計中工字鋼柱在弱軸方向設(shè)外伸連接板的剛性連接，加強了工字鋼柱弱軸穩(wěn)定，對結(jié)構(gòu)安全是很有利的。一般認為工字鋼柱弱軸剛性連接不可靠，所以在很多構(gòu)造手冊上建議在弱軸采用鉸接框架加支撐體系或者采用鋼管柱設(shè)計方案，抗震規(guī)范“柱在兩個互相垂直的方向都與梁剛接時，宜采用箱形截面。當(dāng)僅在一個方向剛接時，宜采用工字形截面，并將柱腹板置于剛接框架平面內(nèi)。”規(guī)范中雖然沒有明確說不可采用工字鋼柱弱軸與鋼梁剛接，但根據(jù)抗震規(guī)范節(jié)點抗震承載力驗算要求，弱軸連接一般是無法滿足相關(guān)條款要求的。異型工字鋼柱相比箱形柱的節(jié)點加工容易、施工方便節(jié)約鋼材，相比框架支撐體系減少了支撐部分的設(shè)置，從應(yīng)用角度可靈活用于住宅墻體中，滿足建筑師對住宅內(nèi)無外露結(jié)構(gòu)構(gòu)件的要求。
筆者認為異型鋼柱在結(jié)構(gòu)分析中存在以下問題：
1)異型鋼柱全截面受力情況分析，這里主要指在弱軸上增加 T 型構(gòu)件，是否就相應(yīng)的增加了這部分的截面特性，包括 T 型構(gòu)件偏軸遠近的影響，筆者認為鋼柱類型不同，截面特性增加比例也會不同；
2)異型鋼柱局部穩(wěn)定性計算，這點可以參考規(guī)范中柱板件寬厚比進行控制；
3)梁柱節(jié)點與鋼柱形心軸偏離時整體受力分析，采用普通桿系計算軟件是不能解決這個問題的。理想的計算模型應(yīng)該采用有限元整體建模方式進行內(nèi)力分析， 可以解決上述問題，但建模工作量太大了。

設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的問題
1．“輕型”鋼結(jié)構(gòu)概念問題
近年來因“輕型門式剛架房屋”二字的出現(xiàn)，在許多設(shè)計人包括結(jié)構(gòu)設(shè)計人員的頭腦中形成一種輕（質(zhì)量）鋼材概念，一遇到附屬建筑設(shè)施或看似不重要的結(jié)構(gòu)時就提出用“輕鋼”來解決，卻不注重該部分對主體結(jié)構(gòu)的效應(yīng)分析，事實上結(jié)構(gòu)概念設(shè)計時應(yīng)清楚，“輕型”實際上是指結(jié)構(gòu)承受相對較輕的荷載，住宅設(shè)計中不會因為采用鋼結(jié)構(gòu)而減少荷載使用標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)構(gòu)體系無論采用鋼還是混凝土，構(gòu)件效應(yīng)分析是沒有原則上區(qū)別的。
2．多高層鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計區(qū)別
根據(jù)規(guī)范有關(guān)條文，包括鋼結(jié)構(gòu)抗震調(diào)整系數(shù)，框架柱長細比，框架構(gòu)件寬厚比等控制條款，均以 12 層作為區(qū)分點，因此可以理解為高層鋼結(jié)構(gòu)是指 12 層以上的建筑物。高規(guī)中高層是指 10 層及 10 層以上或房屋高度超過 28m 的建筑，這其中包括混合結(jié)構(gòu)，再參考國外部分國家高層起始高度多設(shè)在 25～30 米或 8 至 11 層。由此看來我國的多層鋼結(jié)構(gòu)適用范圍要高于普通結(jié)構(gòu)，也高于國外標(biāo)準(zhǔn)。多高層鋼結(jié)構(gòu)不僅構(gòu)造不同，相關(guān)抗震調(diào)系數(shù)也不同，限值差別太大，在前面表 1 已說明，筆者認為此區(qū)分過于寬泛，舉例說明一下：層高平均 4m，12 層建筑物高度 48米，是高規(guī)中 28 米限值的 1.7 倍，這就產(chǎn)生下面的問題，在混合結(jié)構(gòu)中，混凝土結(jié)構(gòu)應(yīng)按高規(guī)構(gòu)造設(shè)計，鋼結(jié)構(gòu)可以按多層構(gòu)造設(shè)計，執(zhí)行了兩種標(biāo)準(zhǔn)。
3、《鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》
對住宅結(jié)構(gòu)設(shè)計指導(dǎo)作用不大新版規(guī)范延續(xù)了工業(yè)建筑鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計指導(dǎo)思想，例如在變形允許值按廠房構(gòu)件進行分類，對民用建筑構(gòu)件不做細分；溫度區(qū)段設(shè)置要求以排架結(jié)構(gòu)方式進行劃分而不考慮縱橫向承重體系、鋼混組合結(jié)構(gòu)的特點來區(qū)分，特別是強制性條文第 8.1.4 條“結(jié)構(gòu)應(yīng)根據(jù)其形式、組成和荷載的不同情況，設(shè)置可靠的支撐系統(tǒng)。在建筑物的每一個溫度區(qū)段或分區(qū)建設(shè)的區(qū)端中，應(yīng)分別設(shè)置獨立的空間穩(wěn)定的支撐系統(tǒng)。”從文字上理解，鋼結(jié)構(gòu)不應(yīng)該采用無支撐的純框架結(jié)構(gòu)，這顯然與實際應(yīng)用不符，設(shè)置支撐與否應(yīng)以結(jié)構(gòu)設(shè)計需要來確定，根據(jù)條文說明也可以知道這是一個原則規(guī)定，但作為強制性條文，必須嚴格執(zhí)行值得商榷，民用建筑在使用要求上不同于工業(yè)建筑，包括一些結(jié)構(gòu)體系也存在差異，應(yīng)區(qū)別對待。
相比其他規(guī)范不斷完善抗震部分內(nèi)容，新版只在總則中提到應(yīng)符合相關(guān)抗震規(guī)范的規(guī)定，似乎抗震設(shè)計在鋼結(jié)構(gòu)中并不重要，實際上在北嶺和阪神地震后，國外開始紛紛重視鋼結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計的研究，國內(nèi)也有很多文章介紹，應(yīng)該有很多成果可以總結(jié)成文的。我國抗震規(guī)范規(guī)定應(yīng)根據(jù)抗震設(shè)防烈度采取不同的抗震措施，而鋼結(jié)構(gòu)抗震要求卻沒有任何區(qū)別也是不妥的。

熱浸鍍鋁鋅鍍層因其兼具鍍鋅的犧牲陽極保護和鍍的隔離防護的優(yōu)點，在工業(yè)生產(chǎn)中有著廣闊的應(yīng)用前景。在鋁鋅熔池中添加不同的合金元素，可獲得滿足不同使用要求的合金鍍層。鋁鋅熔池中添加鎂元素可以大大改善鍍層的耐腐蝕性能。相關(guān)研究發(fā)現(xiàn)，鎂對55Al-Zn高鋁合金鍍層的影響時，發(fā)現(xiàn)了周期層狀組織，此外，鹽霧腐蝕結(jié)果表明，鍍層的耐蝕性能得到了提高。
為深入了解這種周期層狀組織，湘潭大學(xué)高琳潔等借助掃描電子顯微鏡(SEM)、能譜分析儀(EDS)、X射線衍射分析儀(XRD)、X射線光電子能譜分析(XPS)、電化學(xué)工作站等設(shè)備儀器，通過改變熱浸鍍鋁鋅鎂熔池中的鋁和鎂含量以及浸鍍時間，對鍍層中周期層狀組織的組織結(jié)構(gòu)、形成條件和耐蝕性能進行了系統(tǒng)研究。
對鋁鋅鎂鍍層中典型的周期層狀組織進行深入分析后發(fā)現(xiàn),周期層狀組織由交替排列的淺灰色FeAl3Znx層和深灰色的(Al+Zn)層構(gòu)成,此外，在基體與周期層狀組織之間還有一層較薄的Fe2Al5Znx層。
熔池中鋁含量在15-25 wt.%之間時，鍍層為常見鋁鋅鎂鍍層，由靠近基體的鐵鋁合金層和與之相鄰的(Al+Zn)層構(gòu)成,并沒有周期層狀組織的出現(xiàn)。當(dāng)鋁含量增加至35 wt.%時，鍍層中開始形成了周期層狀組織，且隨著鋁含量增加，周期層狀組織形成的孕育期縮短，然而當(dāng)鋁含量過高，周期層狀組織反而開始被破壞。在鋁鋅熔池中添加鎂元素，當(dāng)鋁含量在35-55 wt.%之間時，隨著鎂含量增加,周期層狀組織的孕育期縮短，同樣，鎂含量超過一定范圍時，周期層狀組織開始被破壞。
此外,熔池中鋁、鎂含量變化同樣會對FeAl3Znx層和層片對總厚度產(chǎn)生影響。對鍍層總厚度相近的周期層狀組織的樣品與一般鋁鋅鎂鍍層樣品進行電化學(xué)測試，結(jié)果表明周期性層狀組織的耐蝕性能較優(yōu)。
東國制鋼中國江陰工廠2013年推出鍍鋁鋅鎂GLX，采用韓國KSD3033標(biāo)準(zhǔn)，是將鋁鋅硅鎂合金化后，熱浸鍍在鋼板上的合金，鍍層由55%鋁，43.4鋅和鎂(鎂約1~2%），1.6%硅組成。該產(chǎn)品在苛刻的腐蝕環(huán)境下也能發(fā)揮優(yōu)異的耐腐蝕性，具備使用壽命長，鍍層薄而耐腐蝕性極高的優(yōu)點，是節(jié)省資源適合環(huán)保的產(chǎn)品。

梁柱剛性連接設(shè)計
梁柱間剛性連接計算可按常用設(shè)計法或全截面受彎設(shè)計法進行，當(dāng)鋼梁翼緣的抗彎承載力大于整個截面承載力的 70％時，可采用常用設(shè)計法進行設(shè)計，小于 70％時，應(yīng)采用全截面抗彎設(shè)計法，在住宅設(shè)計中，鋼梁多屬于前者，常用設(shè)計法計算原則為翼緣和腹板分別承擔(dān)彎矩和剪力，普遍認為計算容易，結(jié)果偏于安全。事實上根據(jù)多高層房屋鋼結(jié)構(gòu)梁柱剛性連接節(jié)點的抗震設(shè)計和多高層房屋鋼結(jié)構(gòu)梁柱剛性節(jié)點的設(shè)計，不做任何處理的將鋼梁與鋼柱進行栓焊等強連接是很難達到強節(jié)點弱桿件的設(shè)計要求，對加強式節(jié)點設(shè)計有設(shè)計及構(gòu)造詳細說明，具體做法主要有三種方式：梁端翼緣加焊楔形蓋板、梁端底部加腋、犬骨式連接。通過筆者在實際應(yīng)用后認為，三者都存在增加施工難度的問題。第四種方式：梁端翼緣加寬方式，但在標(biāo)準(zhǔn)圖集中不作為主推形式介紹，當(dāng)建筑對梁寬沒有要求的情況下，這種連接方式為實用、便捷。