輕鋼結(jié)構(gòu)別墅應(yīng)用實(shí)例及關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)

1、輕鋼結(jié)構(gòu)別墅應(yīng)用實(shí)例及關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)做法介紹輕鋼結(jié)構(gòu)作為一種新型建筑材料,它已成為別墅房的主體建筑材料。其中以美國、加拿大、澳大利亞及日本應(yīng)用較多。美國在1993年,只有1 %的新建房為鋼結(jié)構(gòu),而到了1998年,鋼結(jié)構(gòu)房占新建房的5%6% ,其中以加州處于領(lǐng)先1。輕鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)成熟可靠，結(jié)構(gòu)體系靈活利于建設(shè)及商業(yè)開發(fā)，建筑經(jīng)濟(jì)性高，技術(shù)先進(jìn)符合環(huán)保節(jié)能可持續(xù)發(fā)展2。隨著中國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,住宅業(yè)迫切需要實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化、工業(yè)化、集約化生產(chǎn),以提高勞動生產(chǎn)率和產(chǎn)品質(zhì)量3 。本文結(jié)合某北美風(fēng)格輕鋼結(jié)構(gòu)別墅在某房地產(chǎn)開發(fā)項(xiàng)目的應(yīng)用實(shí)例，從建筑構(gòu)造和結(jié)構(gòu)方面詳細(xì)介紹了輕鋼結(jié)構(gòu)別墅的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)做法并總結(jié)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。1 工程概

2、況本項(xiàng)目為北美風(fēng)格輕鋼結(jié)構(gòu)別墅，別墅單體建筑面積2491400平方米，23層，層高3.2米，共197棟。采用條形基礎(chǔ)，主體為鋼結(jié)構(gòu)。工期4個月。目前已經(jīng)全部完工并交付使用。見圖1。 圖1 北美風(fēng)格輕鋼結(jié)構(gòu)別墅外觀2 墻體做法2.1 構(gòu)造做法執(zhí)行規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)。蒸壓加氣混凝土砌塊建筑構(gòu)造標(biāo)準(zhǔn)圖（03J104）(原為SJ139)。廣東省標(biāo)準(zhǔn)非承重混凝土小型砌塊砌體工程技術(shù)規(guī)程(DBJ/T15-18-97)。內(nèi)隔墻建筑構(gòu)造（J111J114）。2.2 墻體做法外墻均加氣混凝土砌塊+保溫棉+內(nèi)側(cè)12厚石膏板。居室內(nèi)隔墻均為輕鋼龍骨+保溫棉+雙面12厚石膏板。衛(wèi)生間廚房內(nèi)側(cè)隔墻為輕鋼龍骨+保溫棉+雙面12厚

3、防水石膏板。車庫內(nèi)側(cè)隔墻為輕鋼龍骨+保溫棉+ 12厚防火石膏板。衛(wèi)生間，洗衣房，廚房處的石膏板為防水石膏板。廚房，衛(wèi)生間，洗衣房墻面刷防水膠后貼面磚。二層衛(wèi)生間及露臺地面刷851防水涂料兩道，四周翻起200后再貼面材。墻體做法大樣見圖2，圖3。圖2 墻體做法現(xiàn)場照片圖3 墻體做法大樣3 樓面地面做法3.1 地磚地面： A，810厚地磚素水泥擦縫。 B，5厚水泥膠結(jié)合層。 C，地面刷851防水涂料兩道，四周沿墻上翻200高。 D，20厚1：3水泥砂漿找平。 E，素水泥漿結(jié)合層一遍。 F，25或45厚C15砼0.5%找坡，坡向地漏。 G，80厚鋼筋網(wǎng)片砼墊層。 H，素土夯實(shí)。 3.2塑料地面： A

4、，1.52.0厚塑料地板。 B，202膠或XY401膠粘劑粘結(jié)。 C，107膠水+水泥膩?zhàn)优镀秸?D，地面刷851防水涂料兩道，四周沿墻上翻200高。 E，20厚1：3水泥砂漿找平。 F，素水泥漿結(jié)合層一遍。 G，38或58厚C15砼0.5%找坡，坡向地漏。 H，80厚C20鋼筋網(wǎng)片砼墊層。 3.3 地毯地面： A，進(jìn)口地毯。 B，四面結(jié)合膠。 C，刷851防水涂料兩道，四周沿墻上翻200高。 D，80厚鋼筋網(wǎng)片砼墊層。 E，素土夯實(shí)。3.4車庫地面： A，水泥地板漆。 B，30厚C20細(xì)石砼隨打隨抹光。 C，20厚1：3水泥砂漿找平。 D，80厚C20鋼筋網(wǎng)片砼墊層，0.5%找坡，坡向車

5、庫門口。 E，素土夯實(shí)。3.5 木地板地面： A，8厚復(fù)合木地板。 B，瀝青油氈一層。 C，刷851防水涂料兩道，四周沿墻上翻200高。 D，80厚C20鋼筋網(wǎng)片砼墊層。 E，素土夯實(shí)。3.6 地磚樓面： A，6厚地磚素水泥擦縫。 B，接合膠。 C，25厚細(xì)石砼找坡，最薄處大于10， D，50厚壓型鋼板。 E，素土夯實(shí)。3.7復(fù)合地板樓面： A，8厚100×600復(fù)合木地板。 B，防潮地墊。 C，11.5厚OSB板。 D，76厚壓型鋼板。3.8 地毯樓面： A，進(jìn)口地毯。 B，四面結(jié)合膠。 C，11.5厚OSB板。 D，76厚壓型鋼板。3.9 地磚樓面（有保溫層）： A，6厚地磚素水

6、泥擦縫。 B，15厚1：4干硬性水泥砂漿面撒素水泥一道。 C，1.5厚防水卷材兩層。 D，851防水涂料兩道。 E，刷基層處理劑一道。 F，15厚1：2.5水泥砂漿找平。 G，30厚水泥膨脹珍珠巖2%找坡。 H，50厚壓型鋼板。見圖4 樓面及吊頂做法大樣，圖5 樓地面做法大樣 圖4 樓面及吊頂做法大樣圖5 樓地面做法大樣4 門窗塑鋼門窗均采用乳白色型材，門為6厚凈面雙層玻璃，窗為5厚凈面雙層玻璃。大門為鐵質(zhì)模壓門，臥室門，衛(wèi)生間門，傭人房門，廚房門均為成品木質(zhì)模壓門。5 屋面做法屋面做法（由上而下）：英紅彩瓦，40*25掛瓦條，40*20順?biāo)畻l，15厚防水卷材2層，端頭包住雨水溝內(nèi)檐，115厚

7、OSB板，鋼屋架，保溫棉（帶錫箔密閉層），鋼絲網(wǎng)，輕鋼龍骨，12厚防火石膏板。見圖6 屋面、檐口及吊頂做法大樣 圖6 屋面、檐口及吊頂做法大樣6 防火建筑防火等級按照規(guī)范定為二級。對所有結(jié)構(gòu)受力構(gòu)件均涂超薄膨脹型防火涂料,涂層厚度要求滿足建筑設(shè)計防火規(guī)范GBJ16-87的要求，做到承重柱、梁、屋架和檁條分別滿足2.5、1.5、0.5h的耐火極限要求。7 防銹要求所有的鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件再出廠前都必須做熱鍍鋅防銹處理，雙面鍍鋅量不小于275 g/m2。同時要求構(gòu)件安裝完成后必須做構(gòu)件表面防銹檢查,破壞的面層補(bǔ)刷防銹漆,并刷酚醛瓷漆面漆二度。防銹漆與超薄膨脹型防火涂料相容，并出具相容性報告。8 保溫、防潮

8、、防結(jié)露4鑒于室外保溫對造型復(fù)雜的別墅較為困難，主要采用室內(nèi)保溫。采用屋面及天花的雙重保溫隔熱措施，即先在屋面下直接做一層保溫層，盡量減少屋面日照的熱輻射作用。再在吊頂上部緊貼著天花板做一層保溫層起到直接的保溫效果。外墻的保溫與屋面保溫相似，在輕鋼龍骨石膏板內(nèi)墻面與鋼結(jié)構(gòu)之間密布保溫棉。墻體材料則選擇了保溫性能較優(yōu)的加氣混凝土砌塊，起到保溫作用。底層地面的防潮具體做法是選擇耐水性好的保溫材料鋪設(shè)于地面裝飾層下。當(dāng)然窗戶等建筑開口部是關(guān)系到建筑整體保溫性能的關(guān)鍵內(nèi)容之一，本項(xiàng)目使用雙層中空塑鋼門窗。為避免鋼結(jié)構(gòu)的冷橋作用而出現(xiàn)室內(nèi)結(jié)露的現(xiàn)象。本項(xiàng)目在內(nèi)墻石膏板及吊頂石膏板和保溫材料之間做一層隔汽

9、紙作為防濕措施。并要求該隔汽紙必須做到密閉，鋪設(shè)時的相互搭接必須保證100mm的寬度。還有，考慮到在鋼結(jié)構(gòu)的柱腳部位，混凝土基礎(chǔ)中的浸透水會對柱腳形成腐蝕，在基礎(chǔ)混凝土與柱腳之間設(shè)有聚乙烯塑料膜作為防濕措施。另外，為了防止室內(nèi)的日常生活而散發(fā)的水蒸汽會上升到吊頂內(nèi)，在鋼屋架上或柱子的上端出現(xiàn)結(jié)露現(xiàn)象，我們在吊頂上屋架內(nèi)還設(shè)置了通風(fēng)裝置，并且在選擇保溫材料時選擇比較柔軟的材料，以便在施工時堵實(shí)天花的各種縫隙，杜絕室內(nèi)水蒸汽逸入吊頂之內(nèi)。9 隔音采用嚴(yán)格的隔音處理。樓面由上至下做法層次：吸音地毯+防潮層+鋼龍骨+隔音棉+ 12厚石膏板。外墻體的內(nèi)面采用加氣混凝土砌塊+保溫棉+內(nèi)側(cè)12厚石膏板，內(nèi)隔

10、墻均為輕鋼龍骨+保溫棉+雙面12厚石膏板，車庫內(nèi)側(cè)隔墻為輕鋼龍骨+保溫棉+ 12厚防火石膏板，所填充的保溫材料也可以使建筑達(dá)到一定的隔音效果。見圖7。 圖7 墻面隔音棉施工10 主體鋼結(jié)構(gòu)主體框架和屋面結(jié)構(gòu)均為鋼結(jié)構(gòu)，鋼結(jié)構(gòu)材質(zhì)Q235B，材質(zhì)符合碳素結(jié)構(gòu)鋼（GB700-88）的規(guī)定。焊條E43XX，焊縫等級為二級。螺栓采用8.8級承壓型高強(qiáng)螺栓。鍍鋅壓型鋼板波高75MM，T=1.2MM。壓型鋼板的尺寸、形式、板厚允許偏差應(yīng)符合建筑用壓型鋼板（GBT12755-1991）的要求。鍍鋅壓型鋼板，其基板為熱鍍鋅板，雙面鍍鋅層重應(yīng)不小于275g/m2，產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)符合國際連續(xù)熱鍍鋅薄鋼板和鋼帶（GB2

11、518-88）的要求。壓型鋼板基板材料一般應(yīng)選用符合國際GB700-88的Q235-B.級鋼。施工驗(yàn)收執(zhí)行鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范（GB50205-2001）、建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)規(guī)程（JGJ81-2002）及其他驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。10.1 屋面多點(diǎn)匯交鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)別墅最復(fù)雜的地方就是屋架部分,屋面有三面坡，四面坡，五面坡，甚至六面坡。建筑造型復(fù)雜，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)做法也比較復(fù)雜。鋼結(jié)構(gòu)屋面存在多根屋面梁匯交的情況。屋面斜鋼梁多根匯交，采用102X7鋼管作為連接接點(diǎn)，在102X7工廠焊接8厚鋼連接板，采用高強(qiáng)螺栓與屋面斜鋼梁連接。見圖8，圖9。 圖8 屋面鋼結(jié)構(gòu)梁匯交情況及屋面保溫棉施工現(xiàn)場照片（白色為超薄膨脹

12、型防火涂料）圖9 屋面鋼結(jié)構(gòu)梁匯交節(jié)點(diǎn)大樣10.2 鋼結(jié)構(gòu)梁柱節(jié)點(diǎn)鋼結(jié)構(gòu)梁柱均采用大通高頻焊接H型鋼。梁腹板采用高強(qiáng)螺栓與柱上耳板連接, 上下翼緣熔透焊, 焊縫等級為二級, 超聲波探傷。見圖10，梁柱剛接節(jié)點(diǎn)大樣。主要梁型號為：H250X150X4.5X6，H200X100X4.5X6，H150X100X4.5X6。主要柱型號為：H100X100X4.5X6，2H100X100X4.5X6，H100X100X6X8。 圖10 梁柱剛接節(jié)點(diǎn)大樣10.3 柱與基礎(chǔ)梁連接做法在條形基礎(chǔ)施工預(yù)埋420X480錨栓，鋼柱柱腳與預(yù)埋錨栓連接定位后澆到C20混凝土。見圖11，鋼柱與基礎(chǔ)梁連接大樣圖11 鋼柱

13、與基礎(chǔ)梁連接大樣11 結(jié)語 本項(xiàng)目目前已經(jīng)全部完工并交付使用。從使用情況來看，屋面、墻體、隔音、樓地面、防腐等做法均比較成功，值得推薦。但存在以下問題，需進(jìn)一步在設(shè)計和施工中加強(qiáng)控制及改善。第一、 施工中容易出現(xiàn)砌塊達(dá)接長度過小、拉接鋼筋不按要求設(shè)置以及裂縫等質(zhì)量通病產(chǎn)生。應(yīng)嚴(yán)格按規(guī)范施工，加強(qiáng)施工過程監(jiān)管、構(gòu)造措施及操作人員培訓(xùn)。第二、 加氣混凝土砌塊露天堆放時，要采取遮蓋措施及四周做好排水處理，避免雨水淋濕?，F(xiàn)場施工比較容易出現(xiàn)砌塊不進(jìn)行澆水濕潤或澆水不夠,砌塊砌筑前24h澆水濕潤，直到表面充分濕潤為止，砌筑時要達(dá)到面干狀態(tài)，含水率小于15%。第三、 加氣混凝土砌塊施工，比較容易出現(xiàn)砌塊水

14、平灰縫、垂直灰縫飽滿度不足。在砌筑過程中，應(yīng)采用“擠法”或“灌漿法”使豎縫灰漿飽滿，一邊砌筑，一邊進(jìn)行補(bǔ)縫、勾縫處理。在砌筑完上層砌塊后，應(yīng)隔層砌塊對灰縫進(jìn)行二次勾縫。待砌體砌筑完畢至少7天后用紅磚進(jìn)行頂部斜砌（角度60°75°）頂緊，并用砂漿填實(shí)。5第四、 由于坡屋面的原因，本項(xiàng)目墻體沒有在頂部設(shè)計圈梁，導(dǎo)致部分房屋墻體出現(xiàn)裂縫。建議墻體頂部做鋼筋混凝土圈梁壓頂。第五、 外墻及隔墻均采用加氣混凝土砌塊+保溫棉+12厚石膏板做法。業(yè)主在使用中在墻面安裝掛鉤等均不方便，導(dǎo)致業(yè)主對該做法的不認(rèn)可及投訴。建議內(nèi)墻面改用其他較厚輕質(zhì)墻板，或安裝專用掛鉤龍骨并給業(yè)主提供專用掛鉤龍骨安裝位置圖，方便業(yè)主二次裝修。第六、 樓面主要采用76厚壓型鋼板+11.5厚OSB板做法。相比之下改為壓型鋼板+鋼砼結(jié)構(gòu)做法效果會更好。第七、 本項(xiàng)目層高3.2米，采用中央空調(diào)?？照{(diào)管及機(jī)電管線均穿吊頂。實(shí)際裝修后凈高2.6米左右，在別墅大戶型中顯得比較矮。建議大戶型別墅層高設(shè)計為3.63.9米會比較舒服。第八、 屋面排水溝采用成品塑料天溝，車庫門采用壓型成品自動卷閘門。使用3年左右出現(xiàn)發(fā)黃及變形現(xiàn)象。應(yīng)