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淺談低層輕鋼房屋的技術(shù)特點及其發(fā)展

2017-04-17 10:27 中國鋼結(jié)構(gòu)資訊網(wǎng) 系統(tǒng)管理員

　　輕鋼別墅住宅具有性能好、自重輕、工廠化程度高、建造速度快、勞動強(qiáng)度小等優(yōu)點，因而近三十年來在歐美國家逐步發(fā)展起來。已經(jīng)形成了一整套十分成熟的技術(shù)。但是，在我國由于長期以來建造的大多數(shù)是磚混或鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的住宅，輕鋼別墅住宅對我們來說還是新鮮事物，在我國大力推進(jìn)住宅產(chǎn)業(yè)革命現(xiàn)代化的今天，我們有必要對這種新的建筑技術(shù)進(jìn)行研討。
　　一、卓越的性能
　　1．抗震、抗風(fēng)、高可靠性，鋼材優(yōu)良的物理、力學(xué)性能使得輕鋼別墅住宅具備了整體剛度大、構(gòu)件強(qiáng)度高、結(jié)構(gòu)自重輕的特點，在地震、颶風(fēng)等罕遇災(zāi)害下的表現(xiàn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于其它結(jié)構(gòu)形式的住宅。對于軟弱地基區(qū)域，鋼結(jié)構(gòu)住宅可以降低基礎(chǔ)成本，并減少不均勻沉降發(fā)生的概率。鋼結(jié)構(gòu)體系可以精確設(shè)計分析，使鋼結(jié)構(gòu)住宅的結(jié)構(gòu)可靠性優(yōu)于磚混住宅。
　　2．防腐、防火、耐久，鋼結(jié)構(gòu)住宅中耐腐蝕鍍鋅鋼板的運用，大大增強(qiáng)了建筑主體結(jié)構(gòu)的防腐性耐久性，合理的構(gòu)造措施可以保證鋼結(jié)構(gòu)的防火性能；結(jié)構(gòu)徐變、泛潮和遭受白蟻、老鼠等蟲害的情況不會在鋼結(jié)構(gòu)住宅中出現(xiàn)。
　　3．隔熱、隔音、節(jié)能，輕型鋼結(jié)構(gòu)住宅復(fù)合墻體構(gòu)造保證了房屋對隔熱、防潮、隔音的需要。中空玻璃的使用使隔音指標(biāo)達(dá)40加權(quán)分貝以上，除了大大減少噪音的污染，更能節(jié)省大量的能源。
　　4．能“空間自由組合”的住宅，鋼材的輕質(zhì)、高強(qiáng)、鋼結(jié)構(gòu)的體系的靈活選用為住宅空間的組合提供了最大自由度。一方面鋼結(jié)構(gòu)可以提供超大共享空間，同時建筑師可以不拘泥于承重墻位置，根據(jù)設(shè)計需要自由布置各功能空間。
　　二、主要承重材料
　　輕鋼骨架采用鋼材是熱鍍鋅冷彎薄壁型鋼，強(qiáng)度指標(biāo)是33 ksi（折算公制為230N/mm2或340N/mm2）；鍍鋅鋼板根據(jù)厚度分成若干個等級（Gage），從12—20gage（折算公制為2.58mm—0.88mm）；另外一個重要指標(biāo)就是鍍鋅量，在美國規(guī)范中鍍鋅量主要分三種情況應(yīng)用，這就是G40、G60、G90（折算公制鍍鋅量為95—126g/m2、157—189g/m2、252—283g/m2）。其中G40采用于非承重墻部分（如分隔墻、吊頂?shù)龋籊60采用于普通承重墻部分；G90采用于沿海地區(qū)或亞熱帶地區(qū)。
　　三、建筑結(jié)構(gòu)做法
　　輕鋼別墅采用以冷彎型鋼為骨架的結(jié)構(gòu)體系，局部根據(jù)建筑要求采用其他結(jié)構(gòu)部件。輕鋼骨架的間距常用300、450或600mm的模數(shù)，墻體骨架截面高度一般為89mm或140mm，樓面骨架的高一般為200～400mm高。這樣墻體和樓面的空間可為住宅中任何管、網(wǎng)提供方便條件。由于低層住宅的屋面大都為坡屋面，因此屋面結(jié)構(gòu)基本上采用的是由骨架做成的三角型屋架體系。這種等間距的骨架在封完結(jié)構(gòu)性板材及石膏板之后，形成的非常堅固的“板肋結(jié)構(gòu)體系”，這種結(jié)構(gòu)體系有著更強(qiáng)的抗震及抵抗水平荷載的能力，因為它把建筑自重中的集中荷載分解到最小的程度。由U型鋼及C型鋼可以組合成不同斷面的梁、柱，非常靈活，最大跨度的梁可以做到9米。鋼骨架與鋼骨架之間的連接是采用自攻自鉆螺釘和標(biāo)準(zhǔn)連接片連接。
　　1．墻面
　　外墻由外裝飾層，防水隔汽層、保溫層、結(jié)構(gòu)骨架和內(nèi)裝飾層構(gòu)成。外裝飾層可選用金屬掛板、乙烯基掛板、工程木掛板、外墻板、外墻石材等多種質(zhì)感和風(fēng)格的建筑材料。保溫層可根據(jù)氣候條件配置熱阻R13—R30之間的任意墻體。防水隔汽層具有單向呼吸作用。
　　2．屋面
　　采用新型鋼結(jié)構(gòu)斜屋面，基本結(jié)構(gòu)形式；斜梁、結(jié)構(gòu)面板、防水層及保溫層、裝飾面板。屋頂裝飾面板采用的板材，包括復(fù)合屋面板、彩色壓花扣合瓦、彩色玻紋瓦、金屬鎖縫板和彩色玻纖瓦等，色彩造型多變，粘接防漏能力強(qiáng)。
　　3．樓面
　　樓蓋系統(tǒng)主要由密肋托梁、結(jié)構(gòu)面板、吊頂組成。托梁以冷彎薄壁型鋼作承重結(jié)構(gòu)：結(jié)構(gòu)面板為定向刨花板OSB；吊頂為石膏板。
　　四、鋼住宅的施工優(yōu)勢
　　1．施工的特點
　　輕鋼住宅最突出的優(yōu)點就是表現(xiàn)在它的施工安裝上。北美裝配式的住宅體系大量采用的是成品及半成品的建筑材料，因此施工安裝速度非常快，以一幢別墅為例，從基礎(chǔ)施工開始到完成精裝修，整個住宅建造過程只需3個月時間，相比較而言，普通混凝土別墅工期從基礎(chǔ)開始到竣工需5個月，還要再進(jìn)行2個月的精裝修，花費總共7個月的時間業(yè)主才能入住。
　　通常開發(fā)商在已建小區(qū)內(nèi)想要再添加整幢住宅或其他建筑物時，會遇到來自業(yè)主的許多抱怨及投訴。首先面臨的就是施工設(shè)備發(fā)出的刺耳噪音聲會讓已居住的業(yè)主無法忍受；另外由于施工帶來許多水泥、灰塵等污染，會破壞整個小區(qū)的環(huán)境安寧及美觀。而輕鋼建筑的另一個施工優(yōu)勢就是工程施工幾乎全是干作業(yè)，施工現(xiàn)場非常干凈，所采用的施工機(jī)械也比較簡單，但機(jī)械化程度較高，所以占用的施工場地、建筑垃圾、建筑施工噪音等都是減少到最低程度的。
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