浅谈轻钢结构住宅.doc

浅谈轻钢结构住宅摘要钢结构作为现代的“绿色建筑”因其具有重量轻、强度高工业化程度高施工周期短容易安装安全可靠性、抗震抗风性能好环保性能好等特点而被广泛应用于住宅、厂房、体育场等各类建筑中。本文所述轻钢结构住宅主要是一种以轻型冷弯薄壁型钢、轻型焊接和高频焊接型钢、薄钢板、薄壁钢管、轻型热轧型钢拼接、焊接而成的组合构件为主要受力构件大量采用轻质围护隔离材料的单层或多层建筑结构每平方米钢用量在40kg以下的轻型钢结构。本文根据钢结构住宅的特点浅谈轻钢结构住宅的生产制造以及连接安装工艺并对轻钢结构住宅发展遇到的问题进行分析和展望。关键词：住宅钢结构技术钢结构形式连接安装发展前景一、关于钢结构住宅（1）钢结构住宅发展现状轻钢结构住宅在国外已经有50多年的发展历史我国还属于初级阶段相比重钢结构轻钢结构只能做别墅或多层住宅上世纪九十年代中期在新疆库尔勒就建造了一个轻钢结构的多层住宅小区北京还有轻钢结构的别墅区目前轻钢结构的住宅在我国还没有大范围推广。钢结构是一种具有较大优势的建筑结构随着改革开放进程的加快和钢材产量的不断提高钢结构在我国已经过了20多年的发展目前技术较为成熟维护结构及装修水平也相当高建造轻钢结构住宅没有技术问题。钢结构住宅作为一种绿色环保建筑已被建设部列为重点推广项目。现在社会人们对住宅密度、环境绿地等要求越来越高的情况下较大范围应用钢结构住宅是我国生产发展的必然趋势。（2）钢结构住宅的优势1、重量轻、强度高在相同的跨度和荷载作用下普通钢屋架重量只有同等跨度钢筋混凝土屋架的1/3～1/4。如果采用薄壁型钢屋架则更轻只有1/10。可见钢结构比钢筋混凝土结构自重更轻截面更小能承受更大的荷载实现更大的跨度。2、塑性、韧性好钢材质地均匀各向同性弹性模量大有良好的塑性和韧性。钢材破坏前会经过很大的塑性变形过程能吸收和消耗很大的能量。3、工业化程度高、施工周期短钢结构由各种型材和钢板组成采用机械加工在专业化的钢结构工厂制造并由专业施工人员在现场安装可缩短施工周期降低造价提高经济效益。4、环保性能好采用钢结构可大大减少砂、石、灰的用量使用1t钢结构可减少7t混凝土用量从而减轻不可再生资源的浪费。因此使用钢结构有利于保护环境、节约资源。5、钢结构具有更好的综合经济性能由于钢结构自重轻其地基基础费用可以相对节省。因为构件截面相对面积较小可增加建筑物有效利用空间。钢结构施工快、工期短可减轻业主贷款利息压力并提前发挥建筑物的使用效益。6、文明施工程度高与其他结构类型的建筑物相比钢结构施工时占用临时用地少工地现场没有传统建筑工地的机器轰鸣、尘土飞扬现场管理的文明化施工程度高。虽然钢结构住宅优点甚多、用途广泛但是钢材价格较贵。在设计和施工中应尽量节约钢材降低工程造价。（3）钢结构自身缺点1、耐热却不耐火钢材随着温度升高而弹性模量降低导致钢材强度下降。温度在250℃以内钢的性质变化很小温度达到300℃以后强度明显下降。钢结构的防火性比钢筋混凝土差对于钢结构住宅应根据建筑物的重要性等级和防火规范加以特别处理。2、耐腐蚀性差钢材在潮湿环境中易于锈蚀处于有腐蚀性介质的环境中更易生锈从而影响结构的使用寿命。因此钢结构必须进行防锈处理可采用油漆、热镀锌或热喷涂铝（锌）复合涂层需每隔一段时间重新维修。目前国内外正开发和研制不易锈蚀的耐火钢。实践证明含磷、铜的耐火钢强度、耐腐蚀性均优于常用的Q235等钢材。此外长效油漆的研究也取得了一定进展使用这种油漆防护可延长钢结构寿命节省围护费用。二、钢结构住宅的生产制造（1）基本组成及结构形式以门式钢架轻型钢结构房屋为例其组成可分为四大部分。如图2-1所示。图2-1门式钢架轻型钢结构房屋的组成主结构——钢架、吊车梁；次结构——檩条、墙架柱（及抗风柱）、墙梁；支撑结构——屋盖支撑、柱间支撑、系杆；围护结构——屋面（屋面板、采光板、通风器等）、墙面（墙板、门、窗）。门式钢架可分为单跨、双跨、多跨钢架以及带挑檐、带毗屋钢架等形式屋盖可做成单坡或双坡。门式钢架构件体系还可以分为实腹式和格构式；按截面形式可分为等截面和变截面；按结构选材可分为普通型钢、薄壁型钢或钢板焊成的。（2）钢结构品种规格及要求建筑工程中所用的建筑钢材基本上都是碳素结构钢和低合金高强度结构钢。碳素结构钢共有Q195、Q215、Q235、Q255、Q275五个品种。这五种不同强度的碳素钢随着屈服强度数值（Q）增大其含碳量、强度和硬度增大塑性降低。其中Q235在使用、加工和焊接方面的综合性能较好是钢结构经常采用的品种之一。钢结构采用的型材有热轧成型的钢板、型钢以及冷弯（冷压）成型的薄壁型材。本文所述轻型钢结构住宅主要是以热轧轻型刚和冷弯薄壁型材等为主要构件的钢结构房屋。其中冷弯薄壁型材是由薄钢板经冷弯或模压而成型的主要用于跨度小荷载轻的轻型钢结构。为