薄壁轻钢住宅建筑体系在我国住宅建设中的应用
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薄壁轻钢结构住宅建筑体系在我国推广应用初探摘要:本文通过薄壁轻钢结构住宅建筑体系在我国的实践,从薄壁轻钢结构住宅建筑体系的含义、薄壁轻钢结构住宅建筑体系的技术、薄壁轻钢结构住宅建筑体系在国外的发展、薄壁轻钢结构住宅建筑体系在我国的推广情况、薄壁轻钢结构住宅建筑体系的未来前景、薄壁轻钢结构住宅建筑体系在我国推广存在的问题、薄壁轻钢结构住宅建筑体系存在问题的解决措施等方面作初步研究,力求为薄壁轻钢结构住宅这一优良建筑体系在我国顺利推广有所帮助。
关键词:薄壁轻钢结构住宅建筑体系推广应用1.薄壁轻钢结构住宅建筑体系的含义应该说薄壁轻钢结构是钢结构的一个重要分支。
以钢材的轻重来区分,有轻钢与重钢两类。
轻钢是对所有轻质钢材的通称,是一个更为市场化的名称;在我国,所谓轻钢结构通常是指由下列钢材所构成的结构:①冷弯薄壁型钢结构;②热轧轻型钢结构;③焊接或高频焊接轻型钢结构;④轻型钢管结构;⑤板壁较薄的焊接组合梁及焊接组合柱而构成的结构。
薄壁轻钢结构住宅建筑主要是用镀锌冷弯薄壁型钢制作的型材以轻钢龙骨的形式作为结构体系的住宅建筑,再与轻质复合围护体系、配套的楼层板屋面体系、加之专业工艺作业,形成独具特色的住宅建筑体系,这就是薄壁轻钢结构住宅建筑体系。
它常用于建造2-3层的低层住宅,也有用其建造六层以下集合式住宅的。
2、薄壁轻钢结构住宅建筑体系的技术薄壁轻钢结构住宅建筑体系在欧美已经形成了成熟的新型技术的住宅建筑体系。
2.1薄壁轻钢结构住宅建筑体系的承重结构薄壁轻钢结构住宅建筑体系的承重结构用镀锌冷弯薄壁型钢以密肋形式作为承重结构。
2.2薄壁轻钢结构住宅建筑体系的围护结构和相关构件薄壁轻钢结构住宅建筑体系的外墙常采用复合夹芯墙,外侧板采用增强纤维水泥板加轻质芯材(可现浇),外墙板也可采用轻质加气混凝土板。
内侧板采用石膏板,中间也可填充轻质芯材;厨房及卫生间墙面可采用防水增强纤维水泥板;楼板采用轻质结构板材,如osb板,也可采用alc板等轻质板;屋面采用夹芯多彩瓦、彩板瓦等屋面材料。
冷弯薄壁型轻钢结构体系在低层住宅项目中的应用
冷弯薄壁型轻钢结构是一种新型的低层住宅建筑体系,它采用冷弯薄壁型钢材作为主
要结构材料,通过冷弯成型、焊接、螺栓连接等工艺形成轻质、高强度的结构体系。
这种
结构体系具有重量轻、施工速度快、抗震性能好、环保节能等优点,因此在低层住宅建设
中得到了广泛应用。
冷弯薄壁型轻钢结构体系具有重量轻的特点。
冷弯薄壁型钢材的重量远远轻于传统的
混凝土或钢筋混凝土结构材料,这使得整个建筑结构的重量大幅度减小。
这不仅可以减小
建筑物的自重,减少地基承载压力,还可以减小地震作用对结构的影响,提高抗震能力。
结构重量轻还可以减少施工期间对周边环境的影响,降低施工噪音和扬尘。
冷弯薄壁型轻钢结构体系施工速度快。
冷弯薄壁型轻钢结构体系采用的是工厂化生产
和现场安装相结合的施工方式,可以将制造和安装过程同时进行,大大缩短了施工周期。
冷弯薄壁型轻钢结构体系的构件制作在工厂中完成,可以通过模块化设计和生产,实现批
量化生产和标准化组装。
现场施工时,各个构件可以进行快速拼装,减少了施工现场的施
工周期。
冷弯薄壁型轻钢结构体系具有良好的抗震性能。
冷弯薄壁型轻钢结构体系具有较高的
刚度和韧性,能够有效地分散和抵抗地震产生的荷载。
冷弯薄壁型轻钢结构体系的刚度大,能够限制建筑变形,降低地震力的传递。
冷弯薄壁型轻钢结构体系的韧性好,能够吸收和
消散地震产生的能量,减小地震对建筑物的破坏。
冷弯薄壁型轻钢结构体系在低层住宅项
目中具有较好的抗震性能,能够保障住户的人身安全。
冷弯薄壁型轻钢结构体系在低层住宅项目中的应用冷弯薄壁型轻钢结构是一种钢结构体系,由于其优越的性能,近年来在低层住宅项目中得到广泛应用。
本文将从冷弯薄壁型轻钢结构的特点、在低层住宅项目中的应用以及未来发展趋势等方面进行阐述。
一、冷弯薄壁型轻钢结构的特点1. 良好的抗震性能冷弯薄壁型轻钢结构由冷轧薄壁型钢材组成,具有良好的整体刚度和强度,能够在地震等自然灾害中有效减少损失,为住宅项目提供了良好的保障。
2. 轻质高强冷弯薄壁型轻钢结构与传统混凝土结构相比,具有自重轻、施工速度快的特点,可以大大缩短住宅项目的建设周期。
3. 环保节能冷弯薄壁型轻钢结构采用绿色环保材料,施工过程中减少对环境的影响,符合现代社会对于节能环保的需求,具有广阔的市场前景。
二、冷弯薄壁型轻钢结构在低层住宅项目中的应用1. 提高建筑效率冷弯薄壁型轻钢结构具备工程化制造的优势,可以提高住宅项目的建筑效率,缩短工程周期,减少建设成本。
2. 适应多样化需求冷弯薄壁型轻钢结构可根据不同项目的需求进行定制化设计和生产,能够满足低层住宅项目的多样化需求,为业主提供个性化的住宅解决方案。
3. 优化空间利用冷弯薄壁型轻钢结构具有较大的可设计性,可以在保证建筑结构强度的前提下,最大限度地优化住宅空间的使用效率,提升住宅的舒适度和居住体验。
4. 提高建筑质量冷弯薄壁型轻钢结构的预制化加工制作和现场安装,可以有效控制施工质量,提高低层住宅项目的整体建筑质量。
5. 降低运营成本冷弯薄壁型轻钢结构具有良好的环保节能特性,可以减少住宅项目的运营成本,降低业主的生活开支。
三、冷弯薄壁型轻钢结构在住宅项目中的未来发展趋势1. 技术不断成熟随着工程技术的不断发展和成熟,冷弯薄壁型轻钢结构在住宅项目中的应用将迎来更广阔的发展空间。
2. 智能化发展随着智能化和信息化的发展,冷弯薄壁型轻钢结构将更加注重智能化设计和施工,提高住宅项目的建设效率和品质。
3. 国家政策的支持中国政府提出“建筑节能”、“轻钢结构”等相关政策,将为冷弯薄壁型轻钢结构在住宅项目中的应用提供更多的政策支持和发展机遇。
冷弯薄壁型轻钢结构体系在低层住宅项目中的应用冷弯薄壁型轻钢结构体系是一种新型的建筑结构体系,它采用冷弯钢材作为主要承载结构材料,经过冷弯成型和连接组装而成,具有高强度、轻质化、环保等优点。
在低层住宅项目中的应用越来越广泛。
冷弯薄壁型轻钢结构体系在低层住宅项目中的应用可以提高施工效率。
相比传统的混凝土结构,冷弯薄壁型轻钢结构体系具有组装速度快的特点。
冷弯钢材可以提前加工成标准尺寸,现场组装时只需进行连接即可,大幅度缩短了施工周期。
而且,这种结构体系不受天气的影响,可以实现全天候施工,进一步提高了施工速度。
冷弯薄壁型轻钢结构体系在低层住宅项目中的应用可以节约材料。
冷弯钢材材质轻巧,但强度高,可以在保证结构安全的前提下减少使用量。
与传统混凝土结构相比,冷弯薄壁型轻钢结构体系的自重轻,减少了地基的负荷,降低了基础工程的成本。
冷弯钢材可以进行回收再利用,节约资源,符合可持续发展的理念。
冷弯薄壁型轻钢结构体系在低层住宅项目中的应用可以提高建筑的抗震性能。
冷弯薄壁型轻钢结构是一种整体刚性结构,具有优良的抗震性能。
冷弯钢材的高强度和灵活性使其能够有效地吸收和分散地震力,减少建筑的破坏程度。
冷弯薄壁型轻钢结构体系的连接方式多样,可以根据不同需求进行设计,提高了结构的稳定性。
冷弯薄壁型轻钢结构体系在低层住宅项目中的应用还可以提高建筑的省能性能。
冷弯薄壁型轻钢结构具有优良的保温、隔热性能,可以有效降低建筑能耗。
该结构体系还可以应用太阳能、地源热泵等新能源技术,进一步提高建筑的节能效果。
现代轻钢结构建筑及其在我国的应用发布时间:2023-02-03T08:28:11.354Z 来源:《城镇建设》2022年第9月第18期作者:季柴干[导读] 现代人对于自身的居住环境要求越来越高,季柴干江苏璟卓建筑科技有限公司摘要:现代人对于自身的居住环境要求越来越高,在这种形势下,具有相当优势的轻钢结构建筑便应运而生。
轻钢结构建筑与当前节能环保的理念相吻合,因此更加受到欢迎。
它既具有传统建筑的优势,又因为“轻”的特质而避免了地震对建筑的稳定性造成影响,也兼具了建筑基础轻量化的优势。
另一方面,在先进设计理念指导下,现代轻钢建筑减少了用钢量,对承重构件也进行了优化。
关键词:轻钢结构建筑;我国应用1轻钢结构建筑优势概述1.1结构性优越轻量化赋予了轻钢结构更强的生命力,这一特点使钢结构的开间大,建筑布置上也就更加灵活,能够实现传统材料不能实现的功能,满足建筑的美观要求,与此同时,就如同上文所提到的,这一特点使轻钢结构建筑在地震灾害中具有绝对的安全优越性。
另一方面,它的截面较小,占用建筑面积比较少,得房率就得到了提升,并且容易变更,更加能够适应设计者的变更要求。
1.2经济性能高轻钢结构建筑自重低,基础造价也因此而大大降低,综合效益良好。
它的施工速度快,能够将施工时间缩短40%以上,大大减少了劳动力,也使建筑能够更快地投入使用。
另外,它的轻量化使轻钢结构材料运输方便,运输所产生的费用也就较低。
综合以上几点,我们可以看出,轻钢结构建筑有更高的经济优势。
1.3符合“绿色、环保”概念轻钢结构建筑的最大优势是与当前的“可持续发展”战略相吻合,材料大多数都可回收或可降解,后期建筑物拆除时,原本的材料都可以得到二次利用,这与传统材料相比,既节约成本,又保护环境。
从另一角度来说,轻钢结构建筑在建造时所产生的环境污染也是大多可以避免的。
轻钢结构建筑的建造过程更加标准化、专业化,中间产生的施工噪音、施工所占用的土地面积以及产生的垃圾等都较少。
冷弯薄壁型轻钢结构体系在低层住宅项目中的应用1. 引言1.1 冷弯薄壁型轻钢结构体系在低层住宅项目中的应用冷弯薄壁型轻钢结构体系在低层住宅项目中的应用具有许多优势。
冷弯薄壁型轻钢结构具有轻质高强、施工速度快、减少了对土地资源的占用等特点,能够满足低层住宅项目对结构轻、抗震性能好、可持续发展的需求。
冷弯薄壁型轻钢结构在设计和施工时更加灵活多样,能够满足不同低层住宅项目的需求。
冷弯薄壁型轻钢结构结构简洁美观,符合现代建筑的审美要求。
冷弯薄壁型轻钢结构体系在低层住宅项目中的应用对于提高住宅建筑的质量、效益和节能环保具有重要意义。
随着住宅建设的不断发展,冷弯薄壁型轻钢结构体系的应用前景将更加广阔。
2. 正文2.1 冷弯薄壁型轻钢结构的特点1. 轻质高强:冷弯薄壁型轻钢结构采用轻钢材料制作,相比传统混凝土结构具有更轻的重量和更高的强度,能够减轻建筑物自重,降低地基承载压力。
2. 施工周期短:由于冷弯薄壁型轻钢结构采用预制工艺,可以实现工厂化生产,减少现场施工工期,大大缩短建筑周期,提高工程进度。
3. 绿色环保:冷弯薄壁型轻钢结构可以实现资源循环利用,减少建筑废弃物的产生,符合可持续发展理念,对环境友好。
4. 灵活性强:冷弯薄壁型轻钢结构可以根据不同的设计要求进行定制化制作,能够满足各种功能需求,灵活性强。
5. 耐久性好:冷弯薄壁型轻钢结构具有良好的耐候性和抗腐蚀性,能够保持长久的使用寿命,降低维护成本。
冷弯薄壁型轻钢结构具有轻质高强、施工周期短、绿色环保、灵活性强和耐久性好等特点,逐渐受到建筑行业的青睐,并在低层住宅项目中得到广泛应用。
2.2 冷弯薄壁型轻钢结构在低层住宅项目中的优势轻钢结构具有优良的抗震性能。
由于轻钢结构采用轻质钢材作为主要结构材料,其重量轻,而且整体结构强度高,能够有效地减小房屋的自重,提高房屋的抗震性能。
在地震频发的地区,采用冷弯薄壁型轻钢结构可以有效降低住宅建筑物的倒塌风险,提高居民的安全系数。
冷弯薄壁型轻钢结构体系在低层住宅项目中的应用冷弯薄壁型轻钢结构体系因其具有重量轻、强度高、防火性能好、施工速度快等特点,近年来在低层住宅项目中得到了广泛应用。
本文将就冷弯薄壁型轻钢结构体系在低层住宅项目中的应用进行探讨。
一、冷弯薄壁型轻钢结构体系的特点和优势冷弯薄壁型轻钢结构体系是一种由轻型薄壁型钢材组成的结构体系,其特点主要包括以下几点:1. 重量轻:冷弯薄壁型钢材的密度相对较小,使得整个结构体系的自重较轻,有利于降低基础和地基的承载要求。
2. 强度高:冷弯薄壁型钢材通过轧制和冷弯成型,强度相对较高,可以满足低层住宅项目对于结构强度的要求。
3. 施工速度快:冷弯薄壁型轻钢结构体系因采用预制工艺,可以实现快速拼装,大大缩短了施工周期。
4. 防火性能好:冷弯薄壁型钢材的表面经过热镀锌处理,具有良好的防火性能,能够满足建筑物的防火要求。
5. 可塑性强:冷弯薄壁型钢材可以根据需要进行折弯、切割、焊接等各种工艺加工,满足不同低层住宅项目的设计要求。
6. 可回收利用:冷弯薄壁型钢材可以进行拆卸和重新利用,符合可持续建筑的要求,对环境造成的影响小。
1. 房屋整体结构采用冷弯薄壁型轻钢结构体系,由墙板、梁、柱和楼板等组成。
该结构体系具有快速拼装、结构轻巧、抗震性能优越等优势,在低层住宅项目中得到了广泛应用。
2. 冷弯薄壁型钢结构与混凝土结合应用。
在低层住宅项目中,可以将混凝土板作为楼面结构,冷弯薄壁型钢作为墙体和梁柱结构,使得整个结构体系更加稳固和强度高。
4. 冷弯薄壁型钢结构的轻质隔墙应用。
在低层住宅项目中,可以采用冷弯薄壁型钢结构作为轻质隔墙,具有安装方便、施工速度快等特点,能够提高整个施工效率和质量。
1. 轻质化优势:冷弯薄壁型轻钢结构体系由于具有重量轻、造价低等特点,能够有效降低住宅项目的自重负荷,减少地基和基础工程的投入。
3. 安全可靠:冷弯薄壁型轻钢结构体系具有抗震性能好、耐久性强等优点,可以满足低层住宅项目对于结构安全性的要求。
冷弯薄壁型钢结构体系及其在民用建筑的应用1. 应用背景随着经济的发展和人口的增加,对于住房和其他民用建筑需求的增长日益迫切。
传统的混凝土和砖石结构在建造过程中存在工期长、耗费资源多以及施工难度大等问题。
为了解决这些问题,冷弯薄壁型钢结构被广泛应用于民用建筑领域。
冷弯薄壁型钢结构是指通过将厚度较薄的钢板进行冷弯成型而形成的一种轻型钢结构体系。
它具有重量轻、强度高、施工速度快、资源利用率高等优点,因此在民用建筑中得到了广泛应用。
2. 应用过程2.1 设计阶段在设计阶段,首先需要根据建筑的功能和使用要求确定结构形式和荷载标准。
然后,根据这些要求进行结构计算和优化设计,确定合适的材料规格和截面形状。
2.2 制造阶段在制造阶段,首先需要采购合适的冷弯薄壁型钢材料,包括冷轧薄壁型钢管、冷轧薄壁型钢槽等。
然后,根据设计要求进行加工和成型,包括剪切、冲孔、弯曲等工艺。
最后,对成品进行质量检验,确保其符合相关标准和要求。
2.3 施工阶段在施工阶段,首先需要对基础进行施工和加固。
然后,根据设计图纸进行组装和安装,包括连接、焊接等工艺。
最后,进行验收和调试,确保结构的稳定性和安全性。
3. 应用效果3.1 节约成本相比传统的混凝土和砖石结构,冷弯薄壁型钢结构具有重量轻、材料利用率高的特点。
这使得在建造过程中可以节约大量的材料成本,并且由于施工速度快可以减少人力成本。
3.2 提高建筑速度由于冷弯薄壁型钢结构采用预制加工方式,在现场施工时只需进行组装和安装即可,大大缩短了工期。
与传统的混凝土结构相比,建筑速度可以提高50%以上。
3.3 增加使用空间冷弯薄壁型钢结构的截面形状可以根据需要进行灵活设计,可以实现柱子和梁的最小化,从而增加使用空间。
这对于民用建筑来说尤为重要,可以提供更大的居住面积和商业空间。
3.4 提高抗震性能冷弯薄壁型钢结构具有较高的强度和刚度,能够有效抵抗地震力。
在地震频发的地区,采用冷弯薄壁型钢结构可以大大提高建筑物的抗震性能,保障人员生命安全。
薄壁轻钢住宅建筑体系在我国住宅建设中的应用随着我国国民经济飞速发展和综合国力的不断提高,住宅与房地产业有序调整,钢铁工业产品品质的提升,钢结构尤其是薄壁轻钢结构,逐渐进入工程建设中来,那么这种结构体系的内涵是什么、在国外发展的如何?是否符合人类居住使用的空间要求、是否适应目前我国基本建设发展的需要,应认真分析和研究。
一、钢结构及薄壁轻钢住宅建筑的发展(一)国外的情况:钢结构尤其是轻钢结构房屋建筑体系诞生于20世纪初,在二战期间得到快速发展。
其间多用于对施工速度要求很高的军事建筑设施;40年代出现了门式刚架结构;60年代开始大量应用由彩色压型板及冷弯薄壁型钢檀条组成的轻质围护体系。
近些年来,世界钢铁总量的增加和国际军需用钢量的下降,一些钢铁生产大国和经济技术发达的国家,如欧洲、北美、日本和澳大利亚等,不断拓展钢结构使用范围,建设各种钢结构住宅,根据他们的生活习惯,主要建设以1-3层为主的低层独立住宅,随着各国土地资源的减少和人口数量的增加以北美、欧洲为代表,开始多层轻钢结构住宅的研究和开发。
各国建筑用钢量在钢材总耗量中的比例明显提高,日本在50%左右。
美国、瑞典、日本等国家钢结构用钢量已占钢材产量的30%以上,钢结构面积约占到总建筑面积40%以上。
1.欧洲20世纪50年代,欧洲由于受“二战”的严重创伤影响,对住宅需求非常大,为解决房荒问题,欧洲一些国家采用了工业化程度较高的钢结构建筑体系,建造了大量住宅,形成了一批完整的、标准的钢结构住宅体系,并延续至今。
在芬兰、瑞典、丹麦、法国等国,各种钢结构建筑体系变得非常普及,其中瑞典的钢结构尤其是轻钢结构最为发达,轻钢结构住宅预制构件达95%,同时也是当今世界上最大的轻钢结构住宅制造国,生产供应欧洲各国。
2.北美和澳洲在美国、加拿大以及澳大利亚,用镀锌轻钢龙骨代替传统的木结构的轻钢结构住宅建筑体系,发展至今已有30多年的历史。
1996年,美国的住宅建设中轻钢结构住宅达20%的比例;加拿大则有30%左右的比例;澳大利亚钢结构住宅建造数量约占50%。
但是,这种结构形式主要应用于低层的小住宅。
90年代后期以来,多层轻钢龙骨住宅在北美地区迅速发展,至今已建成约300万平方米。
除住宅外,这种体系也用于养老院、假日旅馆、小学校等建筑。
轻钢结构住宅建筑体系是用镀锌冷弯薄壁型钢制作的型材作为结构承重部分,常用于建造2-3层的低层住宅。
镀锌冷弯薄壁型钢所使用材料的屈服强度为Q235或Q345。
其墙体钢龙骨按照一定的模数排列,一般中心距为400mm或600mm;冷弯薄壁型钢截面在93-200mm 之间,钢板厚度在0.84-1.91mm之间。
其楼层结构的钢龙骨截面一般在150-300mm之间,钢板厚度在0.84-2.56mm之间,楼层最大跨度目前可达8-9m。
屋架可采用轻钢棱条直接搭接的方式。
轻钢结构住宅的外墙常采用节能、轻质复合夹芯墙,内墙可采用石膏板;厨房及卫生间墙面采用防水石膏板或水泥加压板;楼板采用轻质结构板材;屋面可采用多彩瓦、彩板瓦等屋面材料。
(1)加拿大轻钢结构住宅体系加拿大的轻钢构件通常由镀锌或镀铝锌合金的薄钢板冷弯滚压成型,其截面形状通常为C型和槽型,钢板的厚度可根据结构的要求而变化,其构件长度可视所需而决定。
轻钢构件制作精确,在其制作过程中通常在构件上有规律地穿孔,以利于水电线路和管道及横向加强构件的通过.虽然,一块薄钢板本身的承载力并不高,但通过冷弯成不同形状(如C型)后, 其抗弯抗压的能力成倍提高。
因此, 轻钢构件的承载力主要是取决于其截面形状,而不是板材的厚度。
这就构成其轻质高强的特点。
低层住宅:结构体系住宅结构通常由楼面,墙体及房顶等体系组成。
轻钢住宅的结构形式通常采用线内支承的板肋体系,轻钢构件可应用于不同的房屋构件,采用轻钢构件可以大大简化结构体系,同时又提供有效利用结构体系及构件的承载力,设计的灵活性及施工便利。
楼面体系作为楼面托梁的轻钢龙骨其截面高度通常为150至300毫米之间,其钢板厚度大约在0.84至2.56毫米之间,楼面托梁常见支撑形式是简支或连续梁,多跨连续梁即可采用单一构件的形式,也可采取多构件搭接的形式。
一般说来多构件搭接的形式较单一构件具有更大的灵活性,同时在运输上也很方便。
楼面托梁龙骨的腹板通常给予等间距的冲孔,以方便水电管线的穿越。
墙体系统用于墙体的轻钢龙骨可分为承重和非承重两种,承重的C型龙骨其截面高度一般在93至200毫米之间,钢板厚度通常界于0.80至1.91毫米之间;非承重龙骨的截面高度在41至150毫米之间,其钢板厚度为0.45至0.84毫米,作为一种非常经济实用的墙体体系,这种由轻钢龙骨与石膏板(若作外墙还需加结构板材)组成的板肋墙体也普遍地应用于高层住宅建筑。
屋架不同截面形式及厚度的轻钢构件,可为各式各样的房顶形式及体系提供广泛的用途。
屋架即可由轻钢椽梁直接构成,也可用轻钢桁架构成。
轻钢桁架既可现场制作也适合于工厂大规模集成生产,跨度较大的情况下,采用轻钢桁架尤为经济。
中低层住宅:轻钢板肋结构体系通常适用于六层或六层以下的住宅建筑,但目前也有应用到八层的旅馆建筑实例。
中层住宅建筑,其底层轻钢龙骨厚度可达2.6毫米,龙骨间距常为305毫米,上部楼层的龙骨材料厚度可随荷载的减小而减少。
楼面结构可根据其跨度的长短选择下列体系:轻钢楼面体系,由压型钢板和混凝土构成的钢承复合楼板,钢筋混凝土预制或现浇楼面。
特大开间可采用轻型空腹钢桁架,压型钢板和混凝土组成的复合楼面,抗侧向荷载的体系常由轻钢拉条构成X型斜向支撑体系,或由抗剪板材与轻钢龙骨组成的剪力墙体系构成。
屋架多由轻钢椽梁或桁架构成。
高层住宅:在加拿大,轻钢结构已广泛地应用于在包括住宅在内的各种高层建筑,其主要用于内外填充墙,隔墙,幕墙,外维护墙及屋架,屋顶体系.高层住宅的承载结构常由H型钢或钢筋混凝土的框架体系组成,由轻钢构件构成的轻质内外墙体系非常便于与承重结构的框架体系融为一体(2)美国的轻钢结构住宅美国像其他西欧国家一样,轻钢结构主要用于低层住宅建筑,近些年来,美国也开始进行多层轻钢结构住宅体系的研发,最早一幢多层轻钢住宅于1990年开始设计,至目前总面积发展到约30万平方米。
并取得许多成熟的技术和经验。
美国的多层轻钢结构住宅技术是一项综合的技术,集轻钢结构、建筑节能保温、建筑防火、建筑隔声、新型建材、设计施工于一体的集成化技术,社会化分工明确,各种产品的生产商、施工方、设计方紧密合作,发展多层轻钢结构住宅技术,最关键的问题是其结构本身的性能,楼盖结构要具有适当的跨度并尽可能轻,并希望有较好的楼盖平面内刚度,墙体结构在承担竖向荷载(自重与楼面活荷载)的同时还要承担横向荷载(风荷载与水平地震作用)。
美国多层轻钢结构住宅的特点为:轻质楼盖系统其楼盖由C型的轻钢搁栅与铺于搁栅上的薄板组成。
搁栅一般跨度为3.6米~4.8米,搁栅高为254毫米(搁栅的最大跨度可达11米),搁栅间距为600毫米。
搁栅在腹板上开有大孔,这样对于管线的穿越与布置极为方便。
楼面有三种做法,分别为:高密度木纤维水泥板;满铺压型钢板再浇筑20毫米的陶粒轻骨料混凝土;满铺定向木纤维板或高密度层压胶合板。
在这些轻质楼盖上每平方米可承受316~365公斤的荷载。
该楼盖结构体系重量仅为国内传统的混凝土楼板体系的四分之一到六分之一,但其楼盖的结构高度将比普通混凝土板高100~120毫米。
竖向墙体结构一般将内横墙作为结构的承重墙,墙柱为C形轻钢构件,其壁厚根据所受的荷载而定,通常为0.84~2毫米,墙柱间距一般为400~600毫米,墙柱的下端为U形开口朝上的底槽梁,墙柱上端为U形开口向下的顶槽梁,搁栅固定于上槽梁侧边。
为提高墙柱的稳定性,一般墙柱高度范围内设三道轻钢拉条。
这种墙体结构布置方式,可有效承受并可靠传递竖向荷载,且布置方便,但该墙体结构不能承受水平荷载。
为抵抗水平风荷载与地震作用,美国多层轻钢结构住宅体系中有二种方式,分别为采用轻钢剪力墙或采用带十字交叉支撑的普钢框架结构。
轻钢剪力墙一般布置在分户墙,采用0.5毫米镀锌薄钢板蒙于石膏板上,再固定于轻钢墙柱上,形成类似于应力蒙皮结构的剪力墙,每层之间有一个特殊的构件对上下楼层剪力墙进行连接,以有效传递水平剪力与由于水平力作用在墙柱上而产生的拉力。
在地震区,为保证结构安全,采用带十字交叉支撑的普钢框架作为抗侧力结构,形成以轻钢承受竖向荷载,以普钢承受水平荷载的混合结构体系。
建筑保温节能技术美方轻钢住宅体系中,对保温节能技术十分重视,对于墙来说为确保达到保温效果,一般除了在墙的墙柱间填充玻璃纤维外,在墙外侧再贴一层保温材料,有效隔断了通过墙柱至外墙板的热桥;楼层之间搁栅内填充玻璃纤维,减少通过楼层的热传递;所有内墙墙体的墙柱之间均填充玻璃纤维,减少户墙之间的热传递。
建筑防火技术,对于轻钢结构一个最关键的问题是防火技术的应用,在墙的两侧与楼盖的天花处贴防火石膏板,对于普通防火墙和分户墙用25.4 毫米厚(1吋)石膏板保护,以达到1个小时的防火要求,另外在墙体墙柱间与楼盖搁栅间填充的玻璃纤维对于防火与热传递也起了积极的保护作用。
建筑隔声技术轻钢建筑中,美国的研发工作对于隔声处理下了较大功夫,在内外墙及楼盖搁栅间填充玻璃棉,有效阻止了通过空气传播的音频部分,而对于通过固体传播的冲击声,在美国的多层轻钢住宅中,作了如下构造处理:对于分户墙用二道墙柱构成带有中间空隙的二道墙体;而对于吊顶用的固定石膏板的小龙骨,用带有小切槽的弹性构造以有效减少楼层间的固体声传播。
(3)澳大利亚冷弯薄壁轻钢结构住宅体系构造特点:承载结构采用冷弯薄壁轻钢骨架,采用高强、防腐钢卷板(屈服强度550Mpa,锌铝合金镀层厚度270g/m2),钢材厚度为0.75mm,通过电脑辅助制造专用设备按设计要求,直接轧制成各种不同类型的结构构件。
竖向承重构件采用密排柱,最大柱中距600mm。
平面承重构件:屋面采用桁条网,网格尺寸为600X600mm,楼(地)面采用桁架式梁,最大中距1200mm,门窗过梁采用小桁梁。
墙体围护结构采用轻质高强围护材料或纤维水泥板。
屋面、楼面、内外墙采用防水、保温材料.屋面楼面系统采用防水玻纤瓦、防水卷材、保温材料棉、桁条、吊防火石膏板。
施工特点:钢结构的生产制作采用电脑辅助制造技术,生产制作的全过程是以电脑软件控制的专业设备完成,保证构件制造的精确度误差在人工难以达到的半毫米以内。
除基础施工外,其余全为干作业施工安装。
设计特点:冷弯薄壁轻钢结构体系是澳大利亚的成熟技术。
设计中使用了特殊的CAD技术-轻钢结构建造设计软件,由此生成的设计文件可以直接输入到加工设备进行自动加工。
3.亚洲各国轻钢结构:由于西欧发达国家的经济扩张以及亚洲诸国的经济崛起,印度、日本、韩国等国也在二十世纪初开始研究和发展钢结构住宅建筑,日本钢结构建筑占建筑总量的50%左右,韩国钢结构建筑占建筑总量的20%左右,并且钢结构用钢总量中H型钢占50%~60%左右。