







?輕鋼結構住宅體系介紹及應用淺析
編輯:2024-05-08 09:52:50
1輕鋼結構住宅及優點
輕鋼結構住宅是以經濟鋼型材構件,包括冷彎型鋼、熱軋或焊接H型鋼,T型鋼、焊接或無縫鋼管及其組合構件作為住宅承重骨架,以輕型墻體材料作為圍護結構所構成。輕鋼結構住宅體系主要包括以鋼結構為主、鋼木混合、鋼木和混凝土混合結構三種。與傳統的住宅結構相比,輕鋼結構住宅優點有:
(1)建筑空間布置靈活,能滿足不同住戶對住宅的多種功能要求;
(2)采用材料輕質高強、抗震性能好、安全性高;
(3)可以實現住宅建設的工業化和產業化;
(4)施工方便快捷,建設周期短;
(5)符合國家環保和可持續發展的要求;
(6)綜合經濟效益好。
2輕鋼結構住宅的主要結構體系
從結構方面來講,我國常用的輕鋼結構體系有:純框架結構體系、框支結構體系、框架剪力墻結構體系、錯列桁架體系、鋼一混凝土組合結構體系和輕鋼龍骨結構體系。
(1)純框架結構體系
純框架結構體系在地震區一般不超過15層。框架結構的平面布置靈活,可提供較大的室內空間,且結構各部分剛度比較均勻。框架結構有較大的延性,自振周期較長,抗震性能好。但側向剛度小,由于側向位移大,易引起非結構構件的破壞,因此不宜建的太高。
(2)框支結構體系
純框架在風、地震荷載作用下,側移不符合要求時,可以采用帶支撐的框架,即在框架體系中,沿結構的縱、橫兩個方向布置一定數量的支撐。采用由軸向受力桿件形成的豎向支撐來取代由抗彎桿件形成的框架結構,能獲得比純框架結構大的多的抗側力剛度,可以明顯減小建筑物的層間位移。
(3)框架剪力墻結構體系
在框架結構中布置一定數量的剪力墻可以組成框架剪力墻結構體系,這種結構以剪力墻作為抗側力結構,平面布置靈活、使用方便,又有較大的剛度,可用于40至60層的高層鋼結構。當鋼筋混凝土墻沿服務性面積(如樓梯間、電梯間和衛生間)周圍設置,就形成框架多筒體結構體系,這種結構體系在各個方向都具有較大的抗側力剛度,成為主要的抗側力構件,承擔大部分水平荷載,鋼框架主要承受豎向荷載。
(4)錯列桁架體系
錯列桁架體系是19世紀60年代中期,由麻省理工學院在美國鋼鐵公司的贊助下開發的一種結構體系。主要用于多、高層住宅中。目前,這類結構體系在國內應用較少。
(5)鋼混凝土組合結構體系
鋼混凝土組合結構體系是由鋼管混凝土柱、鋼骨混凝土梁、抗側力支撐、雙向輕鋼密助組合樓蓋和復合外墻板等構件組成的鋼結構框架支撐結構體系。
(6)輕鋼龍骨結構體系
輕鋼龍骨結構體系主要用于低層住宅或別墅,可分為兩類,一類為冷彎C型鋼組成的龍骨體系,另一類以小型熱軋型鋼組成的龍骨結構體系。
3輕鋼住宅圍護結構體系
為發揮輕鋼結構的優勢,圍護墻體應采用輕質材料,以形成輕型結構體系,如自承重式的空心砌塊、加氣混凝土塊、非自承重的壓型鋼板夾芯板、蒸壓輕質加氣混凝土板(ALC)、以及玻璃幕墻等。墻梁優先選用冷彎薄壁槽鋼、卷邊槽鋼、卷邊z型鋼,通過螺栓與主體框架連接。
(1)鋼骨構件
低層住宅結構用鋼的強度指標一般達到230Mpa或340Mpa,厚0.46mm~2.5mm,由鋼板壓制成C型、U型或者L型。
與鋼結構體系相適應的圍護墻體材料的選擇是制約鋼結構住宅發展的一個非常重要的因素。它要求:①工廠化程度高,與鋼結構易于連接,②材料輕且強度高,③防水、抗滲、抗凍性能強,④保溫、隔熱、節能,⑤外飾面,⑥耐火,⑦耐久性,⑧經濟指標易于接受,等等。
(2)保溫隔熱、隔音材料
輕型鋼骨結構住宅所采用的保溫隔熱材料以玻纖棉為主,當墻面做外保溫時,比較多地采用剛性擠塑成型發泡材料,這些保溫隔熱材料同時也是較好的隔音材料,一般隔音*可達到40分貝以上,大大減少了房屋的環境噪音污染。樓層板隔音一般采用雙層保溫層做法。
(3)外墻及屋面防水材料
外墻體通常采用單向透氣透水的建筑紙或其它優質防水卷材或涂料,并輔以防水*裝飾材料。屋面采用各種輕質的金屬或非金屬掛瓦、板材或貼面材料。色彩多樣、成本低、維護方便、防漏性能好。
4輕鋼結構住宅發展存在的主要技術問題
目前,國內針對輕鋼結構住宅發展的主要研究及技術熱點問題有:
(1)輕鋼結構的防銹、防火技術及新型防火材料的研制和相應設計規程的制訂還不能滿足市場要求。
(2)輕鋼住宅典型連接節點及其抗震性能研究;輕鋼住宅中圍護結構及隔斷體系研究與開發。
(3)輕鋼住宅中防火、防腐和保溫技術。
(4)輕鋼住宅配套使用建筑設備的經濟性研究;輕鋼住宅的施工技術與施工措施研究。
輕鋼住宅體系是一個綜合復雜的技術系統,除結構本身外,還涉及到墻體材料、屋面保溫防水材料、櫥衛設備和管線系統等其它配套體系。只有采用適合輕鋼結構的配套體系,才能*充分地發揮輕鋼住宅的優勢,造福于民。
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