淺談?shì)p型鋼結(jié)構(gòu)建筑體系的應(yīng)用
胡春星
[摘 要]：本文介紹了輕型鋼結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)和技術(shù)優(yōu)勢(shì),分析了輕型鋼結(jié)構(gòu)體系的現(xiàn)狀,指出輕型鋼結(jié)構(gòu)體系是未來建筑發(fā)展的必然趨勢(shì),具有廣闊的發(fā)展空間和推廣價(jià)值。
[關(guān)鍵字]：輕型鋼結(jié)構(gòu) 圍護(hù)結(jié)構(gòu)
輕鋼結(jié)構(gòu)建筑體系是一種全新的建造概念，是指整個(gè)建筑采用預(yù)制構(gòu)件，即主鋼架為焊接型鋼或熱軋型鋼，次構(gòu)件為冷彎薄壁型鋼，圍護(hù)結(jié)構(gòu)為保溫復(fù)合板或單層壓型鋼板。根據(jù)建筑物使用功能的要求配以門窗、夾層樓面、吊車、雨蓬、封檐、內(nèi)隔墻、自然采光、通風(fēng)設(shè)備等而形成的整個(gè)建筑體系。適用于各類工業(yè)廠房、超級(jí)市場(chǎng)、倉(cāng)庫(kù)、展覽館、體育館、飛機(jī)庫(kù)、機(jī)場(chǎng)、別墅、建筑物、多層和高層鋼結(jié)構(gòu)建筑等。其最大特點(diǎn)是建造速度快、抗震性優(yōu)、造價(jià)經(jīng)濟(jì)、內(nèi)部使用空間寬敞。
一、輕型鋼結(jié)構(gòu)建筑的技術(shù)特點(diǎn)：
主鋼架采用焊接H（□、十）型鋼，其鋼材材質(zhì)有優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼（Q235、Q255、Q275）、低合金高強(qiáng)度結(jié)構(gòu)鋼（Q295、Q345、Q390）等，按國(guó)家規(guī)范要求，經(jīng)下料、自動(dòng)組合、焊接、校正等工序，生產(chǎn)出合格的H（□、十）型鋼產(chǎn)品，焊接H（□、十）型鋼易于剪裁、焊接，截面性能好，規(guī)格多樣，能夠滿足多種用途需要，H（□、十）型鋼經(jīng)過經(jīng)濟(jì)合理的設(shè)計(jì)，其截面性能優(yōu)于同等單位重量的熱軋H（□）型鋼，且經(jīng)濟(jì)耐用。
次構(gòu)件采用冷彎薄壁型鋼，其鋼材材質(zhì)有碳素結(jié)構(gòu)鋼（Q195、Q215、Q235）、低合金結(jié)構(gòu)鋼（Q345）及鍍鋅鋼板，主要的種類有C型鋼，卷邊槽鋼，Z型鋼等。
圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用保溫復(fù)合板或單層壓型鋼板，保溫復(fù)合板的基板有鍍鋅鋼板和鍍鋁鋅鋼板，常用涂層有聚酯漆、改性聚酯漆和氟碳漆，整體使用壽命達(dá)50年以上。保溫層采用玻璃纖維棉、巖棉、聚苯乙烯、硬質(zhì)聚氨酯等新型保溫材料，具備輕質(zhì)高強(qiáng)、保溫隔熱、阻燃隔音、耐腐蝕強(qiáng)、防水可靠、安裝方便等使用特點(diǎn)。
二、輕鋼結(jié)構(gòu)的幾大優(yōu)點(diǎn)：
1、自重輕、體積�。狠p鋼結(jié)構(gòu)與鋼筋混凝土及磚混結(jié)構(gòu)比較，自重減輕15—30倍，體積減少2—5倍，其選配的基礎(chǔ)與常規(guī)比較造價(jià)節(jié)省60%以上。
2、強(qiáng)度高：輕鋼結(jié)構(gòu)所選用的優(yōu)質(zhì)鋼材經(jīng)加工成型后，具有良好的截面力學(xué)性能。
3、阻燃、隔音：采用保溫復(fù)合板作為圍護(hù)結(jié)構(gòu)的輕鋼建筑，其所用的保溫材料均系非燃體，離火后立即自熄，具有良好的耐火性，其隔音強(qiáng)度可達(dá)40～50分貝（主要取決于隔熱材料的種類、厚度）而普通結(jié)構(gòu)僅為39～44分貝。
4、保溫、隔熱：采用保溫復(fù)合板作為圍護(hù)結(jié)構(gòu)的輕鋼建筑，其保溫材料（玻璃纖維棉、巖棉、聚苯乙烯、硬質(zhì)聚氨酯）導(dǎo)熱系數(shù)低，具有良好的保溫、隔熱效果。
5、工期短、速度快、質(zhì)量?jī)?yōu)：輕鋼結(jié)構(gòu)的施工工期僅為傳統(tǒng)的磚混/框架結(jié)構(gòu)的1/3，且不受氣候條件影響。單體5000平方米的建筑，其施工工期約為45天。輕鋼結(jié)構(gòu)建筑采用預(yù)制裝配形式，其所用構(gòu)件均由工廠制作、檢驗(yàn)，確保了構(gòu)件的質(zhì)量，現(xiàn)場(chǎng)安裝配有專業(yè)化的施工隊(duì)伍，嚴(yán)格按照安裝工藝施工，能夠達(dá)到省、市優(yōu)質(zhì)工程標(biāo)準(zhǔn)。
6、造型美觀：輕鋼結(jié)構(gòu)建筑較傳統(tǒng)建筑比較，結(jié)構(gòu)形式多樣，布局靈活，造型新穎；圍護(hù)結(jié)構(gòu)采用的彩色壓型鋼板色彩亮麗，種類繁多；新近開發(fā)的CW裝飾效果與鋁塑板不相上下。
現(xiàn)就輕鋼結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)的磚混、框架結(jié)構(gòu)加以比較（相同建筑面積、跨度、檐高的廠房，鋼結(jié)構(gòu)材質(zhì)Q235、Q345，單/雙層保溫屋面、墻面，保溫層厚50mm，彩鋼板為國(guó)產(chǎn)0.5mm厚）
項(xiàng)目 輕鋼結(jié)構(gòu) 磚混/框架結(jié)構(gòu)
1 價(jià)格（±0.000以上） 450～550元/平方米 600元/平方米
2 施工周期 輕鋼結(jié)構(gòu)的施工周期較傳統(tǒng)的磚混/框架省2/3以上工期，且基本不氣候條件影響。
3 使用壽命、維護(hù)保養(yǎng) 輕鋼結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)的磚混/框架結(jié)構(gòu)在使用壽命相同，但在維護(hù)保養(yǎng)上有較大優(yōu)勢(shì)，基本不發(fā)生費(fèi)用。 而傳統(tǒng)的磚混/框架結(jié)構(gòu)在建筑物的使用后期維修費(fèi)用大。
4 材料重復(fù)使用 輕鋼結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)的磚混/框架結(jié)構(gòu)在材料重復(fù)利用優(yōu)勢(shì)明顯；輕鋼結(jié)構(gòu)建筑的材料，重復(fù)利用率可達(dá)80%以上，屬環(huán)保型產(chǎn)品。 磚混/框架結(jié)構(gòu)基本不可重復(fù)利用，從而形成建筑垃圾。

三、輕型鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用范圍：
1、單層工業(yè)廠房　輕型結(jié)構(gòu)門式剛架建造大、中型廠房可設(shè)置1～3t的懸掛吊車，或起重量小于20t的中輕級(jí)工作制的單梁或橋式吊車。建成后的廠房結(jié)構(gòu)輕巧、廠房明亮，造型美觀大方，一改過去工業(yè)廠房笨重、呆板的模式。
2、單層庫(kù)房　由門式剛架作成的庫(kù)房外形美觀、庫(kù)內(nèi)空間大，適用于碼頭倉(cāng)庫(kù)和工廠的各種庫(kù)房。采用由焊接H型鋼組成的變截面門式剛架，壓型鋼板圍護(hù)結(jié)構(gòu)，不僅造價(jià)低、安裝方便，而且施工速度快。
3、現(xiàn)代商業(yè)、文化娛樂設(shè)施和體育館　各種商業(yè)建筑如超級(jí)市場(chǎng)、貿(mào)易中心，農(nóng)貿(mào)綜合市場(chǎng)以及各種名義的商業(yè)城，要求建筑物跨度大，視野開闊。這些建筑最合理的結(jié)構(gòu)形式就是輕型門式剛架，它具有興建快、改建或轉(zhuǎn)向容易、造價(jià)低和適應(yīng)性強(qiáng)等特點(diǎn)。
4、多層工業(yè)廠房受工藝條件的限制，大多具有以下特點(diǎn)：①體型復(fù)雜不規(guī)則；②活荷載大，并伴有動(dòng)力荷載，而且分布不均勻；③層高變化大，不均勻；④樓板開洞率高。這些都給結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)帶來一定難度。輕鋼結(jié)構(gòu)充分體現(xiàn)“輕”這一特點(diǎn)，且抗震性能好，在多層工業(yè)廠房中發(fā)展和應(yīng)用輕鋼結(jié)構(gòu)，將是今后相當(dāng)長(zhǎng)一段時(shí)期內(nèi)的發(fā)展趨勢(shì)。
5、輕型鋼結(jié)構(gòu)住宅　在住宅建設(shè)中采用鋼結(jié)構(gòu)承重，使住宅建設(shè)用材更加多樣化。鋼結(jié)構(gòu)承重構(gòu)件更適于系列化、標(biāo)準(zhǔn)化和工廠規(guī)模生產(chǎn)，產(chǎn)品成本低、建設(shè)周期短。鋼結(jié)構(gòu)住宅更能滿足節(jié)能、節(jié)地、節(jié)材，提高住宅功能質(zhì)量、優(yōu)化居住環(huán)境的要求，促進(jìn)我國(guó)住宅建設(shè)工業(yè)化水平的提高。
6、舊建筑的翻修改造與加層　隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，舊建筑的翻修與改造的業(yè)務(wù)將不斷增加，如輕質(zhì)隔墻和高級(jí)裝修的內(nèi)外墻面，在原有建筑物上加層等，都離不開輕鋼結(jié)構(gòu)。
四、結(jié)束語(yǔ)
隨著鋼產(chǎn)量的不斷提高，經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，對(duì)綠色環(huán)保型建筑的不斷要求，鋼材應(yīng)用于住宅建筑主體結(jié)構(gòu)是歷史所趨。我國(guó)正在加速發(fā)展鋼結(jié)構(gòu)住宅產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程，發(fā)展以標(biāo)準(zhǔn)化、系列化、通用化,以專業(yè)化、社會(huì)化生產(chǎn)和商品化供應(yīng)為基本方向的住宅產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化體制。可以預(yù)見，不遠(yuǎn)的將來鋼結(jié)構(gòu)住宅的發(fā)展和應(yīng)用會(huì)有新的飛躍。
 

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