轻钢结构建筑.pdf

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1、轻钢住宅普及知识轻钢住宅性能：一、轻钢住宅抗震性:轻钢结构抗震性能满足 9 级二、轻钢住宅隔声性：墙体隔声量 45db楼板撞击声压70db 保温隔热 根据全球气候带要求，外墙、屋面保温隔热层厚度可任意变化.抗风性：抗风荷载可达到 12 级台风（1.5KN/）。三、轻钢住宅环保性:生态可循环 钢材、木材、塑料 100可回收再利用.四、轻钢住宅安全性：永久建筑 高耐磨镀锌防腐层保证结构安全性 90 年。轻钢住宅注解:所谓“轻钢住宅”，其主要材料是钢结构框架辅以彩色金属压型钢板，由于其框架结构以门式钢架为主，因此，其建筑表现是以门式钢架为基础进行衍化.从总体上说，轻钢住宅以简捷明快的特点得到社会各界

2、认可.轻钢住宅的发展历程：轻钢住宅的建造技术是在北美式样木结构建造技术的基础上演变而来的，经过百年以上的发展,已形成了物理性能优异、空间和形体灵活、易于建造、形式多样的成熟建造体系.在世界上被誉为人居环境最好的北美大陆,有 95以上的低层民用建筑,包括住宅、商场、学校、办公楼等均使用木结构或轻钢结构建造（甚至包括我们的近邻日本和韩国）.北美木结构和轻钢结构在整个建筑市场占有绝对优势。近年来，随着木材价格的节节攀升，北美轻钢结构体系的市场发展正以超过 30的增长率快速增长,逐步为市场所广泛接受.同时在我们的近邻日本（在日本成为 KC 体系）和韩国，以及澳大利亚也被大量采用。总结北美轻钢结构近年来

3、快速发展的原因，可以总结为技术成熟可靠，结构体系灵活利于建设及商业开发,建筑经济性高，技术先进符合环保节能可持续发展的潮流几个方面.轻钢住宅在中国：中国钢铁工业的产量已居于世界前列,但钢材在建筑业的使用比例远低于发达国家的水平，轻钢结构低层民用住宅建筑技术符合国家对建筑业的产业导向;居其美业参与或主持建造的每一个轻钢结构住宅项目，都引起了业内人士与各级政府相关部门的强烈反响和关注，并得到各级政府相关部门在政策上和技术上的支持。轻钢住宅的技术及产品配置非常成熟,产业化程度高，是北美近百年建筑技术和建材工业发展的1结晶。建筑结构使用的镀锌钢板抗腐蚀性能优异经久耐用,其在正常使用的情况下的使用年限为

4、275 年。轻钢住宅的抗震性能远优于传统的混凝土和砖混住宅。同时,由于轻钢住宅的结构自重轻,单位面积重量仅相当于同等面积砖混结构重量的 14，所以其基础处理简便,适用于大多数地质情况.钢结构住宅不再像木结构住宅那样担心白蚁的危害。由于结构所用的钢料均采用工厂化加工,所以轻钢住宅的结构精确度相当高，一栋别墅的结构体系由上万个构件组成，每个构件的平均误差低于 2 毫米，确保了房屋的品质，是传统的建筑方式所无法达到的.轻钢结构别墅的优点：1、轻钢结构别墅结构稳定性高 低层冷弯薄壁型钢装配式房屋体系主体承重采用冷弯薄壁型钢与结构板材组成密肋板式墙体结构，该结构建筑整体性好、结构自重轻，可抗御 8 级以

5、上的地震和风速达 50 米/秒的飓风。风速与风压的转换2、轻钢结构别墅工业化生产 低层冷弯薄壁型钢装配式房屋体系所使用的材料（冷弯高频焊接的轻型薄壁方管(矩形管）和三角形的 V 型连接件构成件、结构板材、保温、隔音材料、）全部为工业化产品,影响构件质量因素大大减少,可以很容易地进行构件质量控制；构件尺寸控制达到毫米级，为后期装修工程提供了良好的基础。生产的工业化为该建筑结构体系规模化、产业化发展提供了充分的空间。3、轻钢结构别墅建造快捷 除基础按照传统结构形式进行建造外（该基础工程量也要小于传统钢筋混凝土结构形式的基础），钢结构房屋建造完全实现了工厂预制和现场装配化施工；构件安装就位后即达到

6、100%强度，无施工技术间歇，提高了劳动生产率;构件完全按照设计图纸精确加工，现场施工完全干作业，施工文明程度高；安装技术容易掌握，一名普通工人培训两天后，即可熟练进行安装操作；施工速度快,房产开发投入资金回笼快，完成一座 200300 平方米的房屋主体结构安装仅需一到两周，达到粗装修标准也仅需 1 个月的时间.4、轻钢结构别墅适合建造于各种地质条件地基之上 冷弯高频焊接的轻型薄壁方管（矩形管）型钢装配式房屋体系房屋自重相当于传统钢筋混凝土结构自重的四分之一到五分之一，可大幅度降低基础建造成本，更可建造在一些承载力较低的地基上(如山区、丘陵地区）而无需进行特殊的地基处理.25、轻钢结构别墅施工

7、受气候条件影响小 冷弯高频焊接的轻型薄壁方管（矩形管）钢装配式房屋的现场施工为装配式且完全干法作业，可以在各种气候条件下进行,在我国的大部分地区，可实现全年不间断施工。6、轻钢结构别墅室内空间分隔灵活 冷弯高频焊接的轻型薄壁方管（矩形管）钢构件与钢筋混凝土结构构件比较，具有更高的强度重量比，房屋跨度可达 9 米以上，为住户提供了更大的空间分割自由，个性化的住宅不再只是梦想.7、轻钢结构别墅有更多的使用面积 冷弯高频焊接的轻型薄壁方管(矩形管）钢装配式房屋体系住宅墙体厚度一般在 100-150mm,结构面积大幅度降低，住宅使用面积可高达 92,比传统建筑增加 710%左右的使用面积；水电系统管线

8、可方便的布置于墙体及楼层结构之内，在设计和施工上无需花费太大的时间和力气.8、轻钢结构别墅外观造型丰富多样 钢结构材料优良的加工性能,为建造各种风格的建筑造型提供了可能，建筑师彻底解开了传统建筑材料的束缚,极大的丰富了住区的景观。9、轻钢结构别墅舒适、节能 完美的保温隔音结构设计，100mm 厚度的玻璃棉保温层,其保温性能相当于 1m 厚度的砖墙，实验证明，该结构体系外墙导热系数仅为 0。46；轻钢结构复合墙体的隔音性能可达到 50dB 以上；优良的保温隔音性能，不仅为居住者提供了一个健康舒适的居住环境，而且与钢筋混凝土结构比较，节能达 6070。10、轻钢结构别墅材料重复利用率高 冷弯高频焊

9、接的轻型薄壁方管(矩形管）钢装配式房屋体系全部采用冷弯高频焊接的轻型薄壁方管（矩形管）钢框架,钢材是可以 100回收的资源,其他配套材料回收利用率也高达 80%以上，符合当今住宅环保概念的要求。轻钢结构住宅随着社会的不断发展，人们对住宅的功能要求也越来越高。而抗震性，节能性环保性都比较优越的钢结构建筑也逐渐向民用住宅领域发展。其中，请轻钢结构住宅建筑技术，在欧美发达国家已成为广受民众欢迎的建筑形式。轻钢结构住宅跟传统住宅的区别与混凝土结构住宅的现场施工不同，轻钢结构住宅的零部件一般是在工厂事先制造好，然后在施工现场完成拼装，远离就像搭积木一样。轻钢结构的集成化生产，将节省住宅的建造时间.在国外

10、，购买低密度钢结构住宅就像买3车一样，用户在图纸上挑选出自己喜欢的住宅样式,厂家就会将该套住宅的相关构件集装到施工现场，20 天内就可以把房子搭建起来。目前，我国的轻钢结构住宅主要有三类，一是轻钢结构承重墙体系低层住宅（3 层以下）,二是型钢框架结构低层住宅(6 层以下），三是钢框架支撑、钢框架混凝土筒体高层住宅。轻钢结构住宅，集舒适、美观、抗震、节能环保于一体，与传统混凝土、砖混结构住宅相比，有很多优点.一是完全工业化作业,节约用水，施工速度快。二是轻钢结构建筑是环保型可持续发展建筑，所用材料均为环保型材料，可回收再利用，不产生建筑垃圾，减轻了环境压力。三是抗震性能好，轻钢结构建筑自重轻，金

11、属材料属性以及剪力墙结构决定了轻钢结构建筑良好的抗震性能。四是轻钢结构建筑具有灵活的结构材料组合方式，可以将多种配套装饰材料灵活搭配，给了建筑设计人员更大的发挥空间,也能更加完美地还原建筑设计方案。五是轻钢结构建筑尺寸精确，无梁无柱，不需要二次找平,建筑完成后可随时布线穿管，各工种可交叉作业，大大简化了住宅内部装修的流程和工艺，同时节约了装修成本。轻钢结构住宅的节能环保巨大的发展空间作为节能环保的绿色建筑，轻钢结构建筑符合可持续健康发展的要求，具有巨大的发展空间.同时，政府加大了政策引导力度，使轻钢结构呈现出应用领域扩大、用量激增的良好局面.业内人士指出，推进住宅产业化有利于实现节能减排目标、

12、推动绿色安全施工工作、提高住宅工程质量、改善人居环境和促进产业结构调整,是住宅建设发展的趋势。近年来，国内轻钢结构住宅的研发工作已初步展开，有关部门倡导大力推广使用国产钢材，与国内钢铁企业形成互动，促进国内钢铁产业良性发展.以鞍钢、莱钢等为代表的钢厂经过长期不懈努力，研发出了一批高性价比的轻钢结构建筑用钢，为国内一大批优秀轻钢结构建筑的问世提供了有利条件。轻钢结构住宅的大力推行当然，在轻钢结构住宅的推行过程中,各地的钢结构企业与地产商不能一味地自卖自夸,应当实事求是地结合本地实际情况，适时适地推广轻钢结构住宅。这一点，浙江杭州市就做得很好。在推广轻钢结构住宅过程中，杭州市有关部门曾就轻钢结构住

13、宅的防锈、防火等问题听取专家的意见。在今后的推广过程中，既要结合重点城镇建设的实际情况，又要适应未来住宅建筑的发展需要。推广轻钢结构住宅的目的，就是解决轻钢结构住宅建设中的关键技术问题，避免当前民用住宅使用寿命短、重复建设的尴尬,加快用科学技术改造传统住宅的步伐，提高住宅产业化技术水平，增加住宅建设的整体效益。4超轻钢结构住宅的节能环保我国的钢结构设计人员、施工人员包括科研人员，用智慧和心血解决了诸多人为制造的技术难题，创造了很多世界级的一流建筑，但结构复杂、施工难度大、用钢量大并不意味着技术的进步。对比钢结构发展历程中那些建筑艺术与结构技术高度融合的钢结构建筑典范，可以看出真正的技术进步是实

14、现钢结构的轻、快、好、省，能够经得起自然灾害和历史的考验.以下就如何使钢结构做到轻、快、好、省，从方案、理念、人才、技术和环境等方面谈几点意见。第一,设计方案的优选.与钢结构轻、快、好、省特点完全相反的奇特建筑，其结构受力复杂程度、施工困难程度、资源消耗程度、建设费用高昂程度都达到令人称奇的地步。这些现状与我国当前的国情是否相符？与国家建立的适用、安全、经济、美观的建筑方针是否相符？这些建筑使人们对某些方案的中标过程产生质疑,到底方案中标的评价标准是什么?我国目前的重大工程几乎都采用国外建筑师的奇特方案，方案中标与否完全取决于评审人对建筑造型的审美，而非建筑功能、结构、施工、造价、环境、节能等

15、更多重要因素。这种方案中标评选机制的缺陷，导致当前中国产生了一大批世界上都罕见的浪费建筑。因此，要产生轻、快、好、省的钢结构，毋庸置疑,必须要完善目前的方案评选机制，杜绝浪费建筑的产生。方案的评审，应该由涵盖建造过程的建筑、结构、施工、造价、能耗等主要专业领域里的专家组成，分专业进行评价，最后综合这些指标选取最优方案，而不能简单地以建筑造型取胜。如果在某一专业方面存在严重不合理的评价,应该“一票否决”。中标的方案还应接受社会的监督,增大透明度。第二，设计理念的更新。一是首选化。改革开放前,受钢产量的限制，我国在节约用钢基本国策的指导下，建筑钢结构仅在重型工业厂房、大跨度公共建筑以及塔桅结构中使

16、用。改革开放后，随着钢产量的大幅度增加，国家的政策变为合理用钢和积极用钢。但由于多方面的原因，钢结构仍然集中在高层、大跨度公共建筑和工业建筑中,民用建筑应用的很少。这造成了设计人员一直以来形成的理念是钢结构是工程造价高，设计和施工复杂的建筑结构体系，除重要的大型工程外,普通建筑很少采用钢结构。加上设计人员认识得不全面，对钢结构耐火、防腐、刚性水平等存在疑虑，设计时首先不会想到采用钢结构,使理念与实践形成了一种恶性循环。二是一体化。目前，我国设计界通常的做法是确立建筑方案后，再去考虑结构、施工和造价等问题。把钢结构作为技术手段去实现新、奇、特的建筑造型，而非发挥钢结构本身优异的性能。钢结构建筑有

17、其自身的特点,结构体系、构件和节点在很大程度上制约并决定着建筑的造型和空间，而结构体系和施工技术是否高效合理,又关系着建造成本、维护成本和拆除成本等建筑物全寿命的成本问题。因此,钢结构建筑的建筑造型与结构设计应该从整体出发,实现一体化设5计。建筑造型富有很强的力学原理，一些造型本身就决定着抗风性能和抗震性能的优劣。国内外历次大地震均表明,特别不规则的建筑都受到严重破坏.因此，在初步设计阶段就应该通过科学、理性的一体化设计，将那些先天不足的建筑造型剔除,以免后续被动地在结构上创新去弥补这些先天不足，造成资金和资源的巨大浪费。一体化的设计需要建筑师、结构工程师和其他相关学科的技术人员全力合作，实现

18、建筑艺术与结构技术的完美结合。三是优化。目前，国内设计院的建筑师和结构工程师对钢筋混凝土结构较为熟悉，相对来说,对钢结构设计并不很熟悉，特别是在钢结构结构体系选择、节点构造处理和构件优化问题上。结构体系选择的优劣是影响结构性能和结构造价的关键.钢结构的节点在整个结构中非常重要，节点的用钢量也在结构用钢量中占很大比例。节点构造处理得好，会改善结构性能,也能降低结构造价.对于构件优化这个问题，设计院几乎都不做这个工作，设计师也不考虑这个问题。应当采用激励的机制调动设计师的积极性.第三,技术人才的培养。建筑钢结构的应用范围和数量将很大程度上取决于结构设计人员在结构设计方案阶段的决策以及他们对业主的建

19、议的信服度。目前我国钢结构专业技术人员比较缺乏,这已成为影响整个建筑钢结构行业发展的主要因素。从这个角度讲，加快对设计人员的培养,系统地提高设计人员在建筑钢结构领域的知识及设计水平至关重要。第四,设计、制作、施工技术的完善。包括钢结构设计理论的深入与完善，各种标准规范的更新与完善,配套设计软件的编制与完善，钢结构制作、施工工业化的深化与完善。第五,建设环境的改善。当前我国是世界上每年新建建筑量最大的国家，每年新建面积达 20 亿平方米，建设规模和速度史无前例，城市化的进程令世人惊诧。市场竞争激烈程度使建筑师和结构工程师疲于赶制工期，并使一些科研人员也忙于工程咨询。为了更快、更多地完成任务，建筑

20、形式上流于盲目模仿,结构体系上安全地使用熟悉的体系。这样就不可避免地出现复制建筑和放大比例的建筑,使中国大江南北的建筑同质化,几乎没有任何地方特色。同时也导致中国设计师在重大工程项目上缺乏竞争力.没有相对宽松的环境，没有思考的时间，如何创新？如何使钢结构做得更轻、更好、更快、更省？与其仓促上马，重复建造高投资、高能耗、低效益的建筑，不如放慢建设的步伐,一则节省国家资源并减缓对生态和环境的压力,二则节省出的资金，可以用来缓解中国建设行业人员的6生存状况,也给他们留出些思考的空间，专心攻克关键技术，提升自主创新的能力。这样也有利于加强和完善建筑产业链，实现本土设计师自主设计和建造有中国特色的建筑。7