輕鋼結(jié)構(gòu)住宅性能簡要分析

1、低層冷彎薄壁房屋建筑技術(shù)規(guī)程(JGJ227)于2011年12月1 日開始實(shí)施，這標(biāo)志著國內(nèi)輕鋼結(jié)構(gòu)住宅將有法可依。輕鋼結(jié)構(gòu)住宅建筑是住宅產(chǎn)業(yè)化的必然趨勢，她的發(fā)展將促進(jìn)我國住宅建筑標(biāo)準(zhǔn) 化、工業(yè)化和現(xiàn)代化水平的提高。輕鋼結(jié)構(gòu)住宅建筑一般指用冷彎薄壁鋼結(jié)構(gòu)作為承重骨架，圍護(hù)、分隔結(jié)構(gòu)以及屋面材料均用輕體材料組成的住宅建筑，其構(gòu)件及部品在工廠加工制作，在工廠預(yù)先組裝或者運(yùn)到現(xiàn)場進(jìn)行組裝。本文對輕鋼房屋性能試作簡要分析。結(jié)構(gòu)性能(1) 輕質(zhì)樓蓋系統(tǒng)其樓蓋由冷彎薄壁C型鋼樓面梁與鋪于樓面梁上的結(jié)構(gòu)面板組成。樓面梁一般跨度為3.6m12.0m樓面梁高為200300mm樓面梁 間距為600毫米。樓面梁腹板

2、上預(yù)開孔，這樣對于管線的穿越與布置 極為方便。結(jié)構(gòu)面板通常采用定向刨花板；也可以選擇在定向刨花板 上再澆筑40mm勺細(xì)石混凝土。輕質(zhì)樓蓋根據(jù)不同的設(shè)計(jì)要求，每平 方米可承受最大800公斤的荷載。(2) 墻體結(jié)構(gòu)承重墻由立柱、頂導(dǎo)梁和底導(dǎo)梁、支撐、墻體結(jié)構(gòu)面板組成。立 柱為C形輕鋼構(gòu)件，其壁厚根據(jù)所受的荷載而定，立柱的下端為開口 朝上的底導(dǎo)梁，立柱上端為開口向下的頂導(dǎo)梁 ; 為提高墻柱的穩(wěn)定性， 一般墻柱高度范圍內(nèi)設(shè) 12道水平鋼拉條或撐桿。 這種墻體結(jié)構(gòu)布置 方式，可有效承受并可靠傳遞豎向荷載，且布置方便。為抵抗水平風(fēng)荷載與地震作用，輕鋼結(jié)構(gòu)住宅體系中抗側(cè)力體 系、抗剪墻可采用墻體結(jié)構(gòu)面板、交

3、叉支撐或 K 型支撐形式。用作抗 剪墻的結(jié)構(gòu)面板可采用定向刨花板、石膏板、水泥纖維板及薄鋼板。 上下樓層之間通過連接件可靠連接，以有效傳遞水平剪力與和上拔 力。(3) 屋面結(jié)構(gòu)屋面結(jié)構(gòu)采用輕鋼桁架的方式作為屋面的主要承重結(jié)構(gòu)。 屋面桁 架的間距根據(jù)屋面荷載的不同可以按照3001200mm布置。屋面桁架上部可以用輕型的檁條，檁條跨度最大可以做到1800mm。屋面的圍護(hù)可以根據(jù)客戶的需求采用傳統(tǒng)的水泥瓦、 陶瓦，或者 是時(shí)尚的多彩瀝青瓦或顏色豐富的金屬屋面板。由于整個(gè)屋面系統(tǒng)都是空間桁架， 整個(gè)屋面的保溫隔熱都可以集 成到斜屋面和平吊頂兩部分， 中間的空間可以通風(fēng)， 讓整個(gè)建筑更加 透氣，成為可以

4、呼吸的房屋。防腐蝕性能由于我國幅員遼闊， 建筑材料需要滿足各個(gè)地區(qū)、 各種環(huán)境的要 求。參照國家頒布的標(biāo)準(zhǔn)， 對于高腐蝕性地區(qū)或特殊建筑物，鍍鋅量 應(yīng)不低于275g/叭 雙面）或鍍鋁鋅150g/ m2 （雙面），并應(yīng)滿足現(xiàn)行國 家或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。這一規(guī)定與澳洲的規(guī)定一致。根據(jù)青島利達(dá)集成建筑的研究數(shù)據(jù)分析， 鍍鋅鋼板和鍍鋁鋅鋼板 作為結(jié)構(gòu)使用與暴露在建筑外部，鍍層消耗的速度會有很大的差別。 即使在同一個(gè)建筑物內(nèi)部， 由于建筑各部分密封效果各不相同， 造成 大氣腐蝕環(huán)境的不一致。 由于鍍鋁鋅鍍層表面有鋁和鋅兩種材料， 鋁 更加容易被腐蝕， 產(chǎn)生極其致密的氧化物， 這些鋁的氧化物覆蓋在鋼 板表層

5、，更好地隔絕了鍍層鋼板與外界腐蝕環(huán)境的接觸。 因此鍍鋁鋅 層在室內(nèi)環(huán)境中的預(yù)測壽命遠(yuǎn)遠(yuǎn)長于我們要求的結(jié)構(gòu)壽命，可達(dá)到 200 年以上; 即使在通風(fēng)環(huán)境很不好的板材之間，預(yù)測壽命也能達(dá)到 90 年左右。節(jié)能降耗性能根據(jù)對輕鋼結(jié)構(gòu)住宅與傳統(tǒng)住宅形式的節(jié)能降耗性能的比較， 能 夠明顯地看出輕鋼結(jié)構(gòu)住宅的優(yōu)勢。 技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)主要是由建筑結(jié)構(gòu) 的導(dǎo)熱系數(shù)、蓄熱系數(shù)和每平方米每日能耗來評價(jià)。同時(shí)，由于輕鋼結(jié)構(gòu)體系的自重較輕且結(jié)構(gòu)靈活， 在滿足結(jié)構(gòu)強(qiáng) 度要求的基礎(chǔ)上， 能夠很好地集成各項(xiàng)保溫節(jié)能技術(shù)， 除了在墻的墻 柱間填充玻璃纖維外， 還采用在墻外側(cè)再貼一層保溫材料的 “外墻外 保溫”做法，有效隔斷了通過

6、墻柱至外墻板的熱橋 ; 樓層之間樓面梁 內(nèi)填充玻璃纖維，減少通過樓層的熱傳遞 ; 所有內(nèi)墻墻體的墻柱之間 均填充玻璃纖維，減少戶墻之間的熱傳遞。防火性能暴露的輕鋼結(jié)構(gòu)在550C的高溫下，一般在15分鐘左右就會喪失承重能力而垮塌。但通過油漆、復(fù)合或加厚圍護(hù)材料，在圍護(hù)結(jié)構(gòu) 上運(yùn)用一些防火性能比較好的材料， 可以確保整個(gè)住宅的防火性能達(dá) 到規(guī)范的要求。從目前輕鋼結(jié)構(gòu)別墅的實(shí)踐情況來看， 經(jīng)過特殊防火處理的輕鋼 結(jié)構(gòu)住宅能夠滿足防火規(guī)范的要求。 在國家固定滅火系統(tǒng)和耐火構(gòu)件 質(zhì)量監(jiān)測中心的實(shí)件檢測中， 博思格鋼鐵配備雙面雙層石膏板的墻體 耐火實(shí)驗(yàn)，承重墻體可以達(dá)到 1.22 小時(shí)的耐火極限。隔聲性能

7、輕鋼結(jié)構(gòu)住宅由于受力構(gòu)件自重較輕，且中間基本上為中空結(jié) 構(gòu)，很容易形成“鼓膜”效應(yīng)，因此撞擊隔音效果很差。為了滿足空 氣隔音和撞擊隔音的綜合要求， 在輕鋼結(jié)構(gòu)住宅中， 可以采用內(nèi)外墻 及樓蓋擱柵間填充玻璃棉， 來有效阻止通過空氣傳播的音頻部分。 試 驗(yàn)表明，填充玻璃棉能夠使結(jié)構(gòu)的空氣隔音效果得到進(jìn)一步的提高，達(dá)到50dB以上，在進(jìn)行圍護(hù)結(jié)構(gòu)處理之前，就能夠達(dá)到居住的要求。防潮性能在輕鋼住宅的標(biāo)準(zhǔn)配置中， 整個(gè)墻體的外圍使用單向呼吸紙對整 個(gè)墻體進(jìn)行防潮密封。這種密封可以在隔絕室外潮氣進(jìn)入室內(nèi)的同 時(shí)，避免室外大氣中的有害物質(zhì)腐蝕金屬材料， 也可以排除室內(nèi)的潮 氣。而整個(gè)墻體用到的石膏板也成為可

8、以呼吸的墻體。 呼吸紙和防潮 膜可以保證金屬產(chǎn)品在密封而干燥的空間有更加長久的壽命， 也可以 讓室內(nèi)的空氣更加干爽。而在屋面，帶鋁箔貼面的保溫棉可以完全隔絕潮濕空氣的進(jìn)入， 避免金屬結(jié)構(gòu)直接暴露在戶外腐蝕環(huán)境中。另外，輕鋼結(jié)構(gòu)具有自重輕的特點(diǎn)。 對于一些交通不太便利的山 區(qū)和農(nóng)村， 在運(yùn)輸不便利的情況下可以降低整個(gè)運(yùn)輸?shù)某杀尽?還可以 降低現(xiàn)場重型機(jī)械的利用，從而節(jié)約施工工期和施工成本。輕鋼結(jié)構(gòu)的材料本身并不是高科技， 但由于鋼材的加工特性， 我 們盡最大可能地實(shí)現(xiàn)工廠加工來降低現(xiàn)場施工的周期和成本。以鋼材為主要原材料的輕鋼住宅體系對環(huán)境更加友好， 100%的鋼 材都可以回收再利用， 整個(gè)施工

9、過程中的干法施工大幅減低對大自然 水資源的利用和污染，也大大提高了現(xiàn)場施工的速度。從各方面性能的比較可以看出， 輕鋼結(jié)構(gòu)住宅相比傳統(tǒng)建筑有著 很大的優(yōu)勢，在人們生活水平日益提高的今天，我們有理由相信，新 的輕鋼結(jié)構(gòu)住宅可以用更低的成本讓大家生活得更好。利達(dá)預(yù)制輕鋼集成房屋采用國際領(lǐng)先的全套冷彎薄壁型鋼生產(chǎn) 線及技術(shù)。 軟件具有強(qiáng)大的設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)計(jì)算功能， 可滿足多國設(shè)計(jì)規(guī) 范標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備制作工藝精良， 導(dǎo)入設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)后自動生產(chǎn)出全部構(gòu)件， 可 生產(chǎn)腹板寬從75250mn不同截面構(gòu)件。輕鋼集成房屋廣泛應(yīng)用于別 墅、旅游度假、營地宿舍、景區(qū)配套、移動房屋、災(zāi)后重建、辦公、 會所、售樓處、樣板房、學(xué)校以及城鎮(zhèn)化新農(nóng)村建設(shè)中。利達(dá)集成建筑一直倡導(dǎo)“綠色建筑、美好生活”的社會理念，與 傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)相比，輕鋼集成房屋具有綠色環(huán)保、節(jié)能、抗震、施工快捷 等優(yōu)勢。僅供個(gè)人用于學(xué)習(xí)、研究；不得用于商業(yè)用途For personal use only in study and research; not for commercial use.Nur f u r den pers?nlichen fStudien, Forschung, zu kommerziellen Zwecken verwendet werden.Pour l e tude et la recherche uniquement