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1、輕鋼結構在集成建筑中的應用【摘 要】 輕鋼結構在集成建筑中的應用還是一種新的建筑體系，涉及一些新型建筑材料，新型建筑結構及設計施工方法，伴隨著住宅產業化進程，輕鋼結構在集成建筑中的應用越發成熟。本文通過介紹輕鋼建筑的結構特點、分類，對我國輕鋼結構在集成建筑中的應用進行了多方面比較說明，對現實存在的問題也進行了深入分析。 /1/view-12293448.htm【關鍵詞】 輕鋼結構；集成建筑引言：集成建筑誕生于上個世紀50年代末，經過半個多世紀的發展，歐美與日本等發達國家的發展規模及行業技術水平均已達到較高水平。我國自上世紀70年代引進集成建筑技術，從技術引進，到拓展深化、自主創新一路走來，經過2、四十余年的積累，集成建筑的概念正逐步得到社會的認可，集成建筑應用范圍正逐步拓寬，其結構形式也逐步形成拆裝式、板式、箱式、輕鋼龍骨等幾大類別。無論何種類別，輕鋼結構材料均以其損耗低、自重輕、強度高、建造快、成本小、造型易等優勢得到了極致的發揮空間。輕鋼結構通常以熱軋輕型 H 鋼、輕型焊接型鋼、高頻焊接型鋼、冷彎薄壁型鋼、薄鋼板和薄壁鋼管等高效結構鋼材為主，以各類鋼制連接材料為輔，滿足了建筑特定使用功能和特定空間需求的輕型全裝配鋼結構建筑。一、拆裝式鋼結構建筑拆裝式鋼結構建筑（以拆裝式活動板房為主）以冷彎薄壁型鋼或“H”型鋼為檁條和梁柱等骨架，以其它裝飾板材為圍護結構，以標準模數系列進行空間組合，3、其構件采用螺栓連接，可方便快捷地進行組裝和拆卸。它是目前建筑領域中的被廣泛使用的一種建筑類型。這類房屋在工廠加工好鋼柱、鋼梁、彩鋼夾芯板，現場施工僅做淺基礎，將預制的鋼梁、鋼柱組裝好，再將彩鋼夾芯板依次逐塊地插接好，用螺栓將其固定后，一棟建筑就施工完成了。它不受運輸限制，可拆建異地再裝，也可固定使用。廣泛應用于各種廠房、倉庫、車庫、超市、展覽會、博覽會、樓頂加層、售貨亭等。拆裝式鋼結構建筑的誕生，使集成建筑進入了一個系列化開發、集成化生產、配套化供應、高互換性和可多次周轉使用的定型產品領域，實現了產品的通用化、標準化，快捷高效和環保節能的建筑理念。二、板式結構建筑板式結構建筑最早由美國R?賴德4、因發明。該發明摒棄了常用的木質結構，而采用了鋼結構構件。建筑包括屋頂在內由14塊能受高壓的大型板塊構成，兩墻板之間用L型柱牢固連結。墻的內側每隔1m預制有邊柱，供房主按需分隔房間之用。現代化的板式建筑主要指使用大型墻板、大型樓板和大型屋面板等建成的建筑，其特點是除基礎以外，地上的全部構件均為預制板式構件，通過裝配整體式節點連接而建成。板式建筑的構件主要有內墻板、外墻板、樓板、樓梯、挑檐板和其它構件。板式結構形式較多，其中應用較多的框架輕板建筑，它是以柱、梁、板組成的框架承重結構，以輕型墻板為圍護與分隔構件組成的新型建筑形式。輕型墻板多采用鍍鋅冷彎薄板，經過冷軋折彎，加工成各類內置骨架，骨架兩側5、均附以蒙皮效應的板材而成。建筑中的樓板通常采用壓型鋼板組合樓板，它是一種新型結構形式，其中的壓型鋼板采用鍍鋅卷板，兩面鍍鋅層含鋅量需大于275g/m2，基板厚度為0.752.0mm。與傳統的普通鋼筋混凝土樓板比較，壓型鋼板組合樓板具有剛度大抗震強、抗疲勞性能高、結構更安全、施工更方便等優點，且有利于縮短工期，經濟效益性更高，因此在工業廠房及民用建筑中擁有較高使用率。三、箱式結構建筑箱式結構建筑是參照貨運集裝箱的結構形式和外觀尺寸衍生而來的一種箱式結構的活動房屋。一般以箱體為基本單元，可根據使用需要進行組合使用。箱式組合房結構及內外裝飾均在工廠完成，現場吊裝就位即可投入使用。具有空間組合靈活、安6、裝快捷、移動迅速、搬遷方便、周轉次數多、使用壽命長等特點。對地基基礎要求低，對環境適應能力強，集成化程度高，避免了漫長的施工期、不產生建筑垃圾、不用二次裝修、節約成本。箱式結構建筑通常由鋼骨架、側墻板、折疊頂板、底板以及連接件等附屬結構焊接而成，結構中的波浪形側板、頂板、頂梁、底梁、角柱等部件均為SPA-H高耐候性軋制鋼材。波浪側墻本身就是建筑受力的鋼結構，通常集裝箱波浪金屬板承重能力為1700公斤/平方米，箱體端部抗壓能力為500公斤/平方米，4個角柱的承重能力達到86.4噸，橫向剛性15.2噸，縱向剛性7.6噸。箱式結構建筑在遇到地震災害時可表現出良好的整體性，具有堅固、耐用、安全性的特點7、。四、輕鋼龍骨結構建筑在各種輕鋼結構住宅體系中，應該說鍍鋅輕鋼龍骨結構體系是目前引進國外鋼結構住宅技術比較成熟的體系之一。輕鋼龍骨體系徹底拋棄了傳統的“秦磚漢瓦”，而且墻體所采用的材料均可回收再利用，有著極高的環保意義。在住宅應用上，其體系可分為以下幾種形式：1、純輕鋼龍骨結構所有構件均由輕鋼龍骨構成。由龍骨做的梁（梁高300毫米），最大跨度可達9米左右，由龍骨和工程板所制作的樓板跨度可達7米左右。這種體系主要適用于低層住宅。在美國，完全用鍍鋅輕鋼龍骨建造的住宅（不采用型鋼）可以建造到7層的高度，但采用最多的是14層的住宅。2、型鋼與輕鋼龍骨結合的結構體系在跨度比較大、集中荷載也比較大的結構中8、，采用型鋼（或H型鋼）與輕鋼龍骨結合的體系可以獲得更好的技術經濟效果。這里有兩種情況，一種是以輕鋼龍骨為主，局部采用型鋼；另一種是以型鋼為承重框架，輕鋼龍骨作為維護墻及分隔墻。這種體系比較適合用于多層住宅。3、鋼筋混凝土結構與輕鋼龍骨結合體系從當前的市場情況來看，對于輕鋼龍骨結構作為輔助結構，應用于現有的住宅結構體系之中，也許有著更多的現實意義。最常見的是用輕鋼龍骨制作輕質隔墻，以及在鋼筋混凝土結構住宅上面建造鋼結構坡屋頂。總結：輕鋼結構在集成建筑中的應用，在我國尚屬起步階段，其結構體系在集成建筑中還是一種新的建筑體系，涉及一些新型建筑材料，新型建筑結構及設計施工方法，伴隨著住宅產業化進程，輕9、鋼結構在集成建筑中的應用正越發成熟。在我國，輕鋼結構的集成建筑具有很好的發展優勢：（1）我國鋼鐵行業迅猛發展，2013年的鋼產量首次突破10億噸，粗鋼產量達7.7904億噸，占全球產粗鋼產量16.07億噸的近半壁江山，成為世界第一鋼材生產大國。隨著我國冶金企業不斷調整產業結構，鋼與鋼材的品種、規格日漸增多，建筑配套產品日益齊全，為鋼結構集成住宅發展奠定了物質基礎。（2）我國政府高度重視鋼結構建筑發展，把鋼結構技術列為10大重點推廣技術。GB50017-2009鋼結構設計規范、JGJ209-2010輕型鋼結構住宅技術規程、JGJ227-2011低層冷彎薄壁型鋼房屋建筑技術規程、GBT 2974010、-2013 拆裝式輕鋼結構活動房，一部部規程規范為輕鋼集成住宅的發展提供了政策保證和技術支持，這必將對我國鋼結構建筑的發展起到積極推動作用。同時，我國也應看到輕鋼結構在集成建筑中的應用中也面臨一些問題，例如：（1）基礎研究薄弱我國冷彎薄壁型鋼結構技術規程基本上不考慮用厚度2毫米以下的鋼材制作主要承重構件， 對于國外大量采用的壁厚0.81.6 毫米的鍍鋅輕鋼龍骨承重體系，我們既缺乏對其受力狀況和結構安全性、耐久性的理論分析，也缺乏相關的實驗數據， 國內企業及研究機構也很少在此結構體系做深入研究。（2）缺乏真實有效的標準我國的標準規范是針對幾十年來大量使用的磚混或鋼筋水泥等耐火性能好的建筑材料編制的，輕鋼結構住宅體系此前在我國屬于技術空白，導致我國的建筑設計防火規范在材料選用方面似乎較國外苛刻， 輕鋼結構住宅總是難以滿足要求。（3）建筑保溫和節能問題鋼材傳熱系數大，熱量散失快，且易形成冷橋，因此保溫節能是輕鋼結構住宅要解決的主要問題之一。隨著我國節能產業政策的不斷推進，輕鋼結構在集成建筑中的應用正以其獨特的優勢在逐步被人們所接受，節能、綠色、富有個性化的建筑正在改變著人們的居住觀念，相信輕鋼結構集成房屋作為一種新型住宅體系將會廣泛應用于我們的住宅中，我們也希望國家能出臺相關政策支持輕鋼結構在集成建筑上的大面積推廣。