冷彎薄壁成型板在建筑中的應(yīng)用

摘 要：隨著建筑結(jié)構(gòu)和建筑材料的發(fā)展，近年來，以彩色壓型鋼板、C型、Z型冷彎薄壁型鋼為構(gòu)件的輕鋼建筑，越來越多地應(yīng)用在工業(yè)與民用建筑中，特別是廣泛應(yīng)用于大型工業(yè)廠房及會展中心、車庫等大型空間結(jié)構(gòu)建筑中。

關(guān)鍵詞：建筑結(jié)構(gòu)；冷彎成型壓型板；工藝特性；障礙

中圖分類號：TU39 文獻標識碼：A

一、彎薄壁型鋼鋼結(jié)構(gòu)住宅體系的優(yōu)勢和特點

以冷彎薄壁型鋼作為基本承重構(gòu)件及圍護結(jié)構(gòu)的新型鋼結(jié)構(gòu)廠房及住宅建筑體系，相比傳統(tǒng)建筑有很多優(yōu)勢。

（1）輕型結(jié)構(gòu)建筑的廣泛應(yīng)用減少了磚、瓦、砂、石的使用，節(jié)約了耕地土，避免了磚、瓦、石灰、砂等建筑材料對環(huán)境的破壞，是國家推廣的結(jié)構(gòu)形式，被譽為二十一世紀的“綠色建筑”，這種建筑具有：造價低（比同規(guī)模砼建筑低1/3），施工快（一般砼的2/3），可產(chǎn)業(yè)化、標準化生產(chǎn)，在北方施工不受季節(jié)、溫度的影響，可以再利用等，近年來已越來越被社會認可。

（2）與輕鋼構(gòu)件相配套的冷彎成型壓型板也是多種多樣，以下是常用的幾種冷彎成型壓型板在工程上的應(yīng)用。

①屋面、墻面用壓型鋼板，板型合理，承載性能好，材料覆蓋率高，廣泛用作大型工業(yè)廠房屋面、墻面板，民用建筑雨蓬、公共建筑的屋面、墻面及建筑裝飾等各種造型美觀的建筑物。

②隱藏式屋面板，通過扣合于固定在屋面檁條上的固定座與屋面相連接，避免螺絲暴露在外。具有防滲、防水性好，安裝方便、表面不露釘，易于施工，高強、耐用等特點。現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于大型工業(yè)廠房屋面，公共建筑的屋面及大跨度結(jié)構(gòu)廠房、商業(yè)網(wǎng)點的屋面等。

③隱藏式墻面板是由隱藏式緊固件連接，具有防水、裝飾為一體的多功能新型墻體材料，安裝方便、表面不露釘，防水性能好，易于施工，無需固定支座等特點。多用于大型工業(yè)廠房墻面，公共建筑的墻面及大跨度鋼結(jié)構(gòu)廠房、商業(yè)網(wǎng)點的墻面等。

④樓面鋼承板：在建筑中，當采用壓型鋼板作為現(xiàn)澆砼樓板的底模或下板時，常將壓型鋼板和砼作為整體工作的組合樓板設(shè)計，工程經(jīng)驗表明，這是一種較合理的結(jié)構(gòu)形式。砼價格低，抗壓性能好，剛度大，作為受壓區(qū)，而壓型鋼板作為板的受拉區(qū)，代替受力鋼筋，能充分發(fā)揮兩種不同材料各自的受力特性。同時組合樓板還具有良好的延性，抗震性能優(yōu)越。此外，冷彎壓型的鋼承板可以作為施工平臺，方便施工，節(jié)約模板及支、拆模工具，加快施工進度。壓型鋼板－砼組合樓板在我國高層鋼結(jié)構(gòu)中已得到了越來越多的應(yīng)用。壓型鋼板規(guī)格型號不斷變化和改進，從開口式到閉口式，從光面到軋制凹凸肋，使組合樓板的性能也更加完善。同時，對壓型鋼板－砼組合樓板的應(yīng)用研究也越來越深入。上海世貿(mào)大廈全部采用此結(jié)構(gòu)形式。

⑤以彩色鋼板壓制成琉璃瓦成型板，重量輕、防水可靠、施工方便、其色彩豐富裝飾性強，適用與坡屋面或平改坡屋面建筑和旅游風景區(qū)、度假村、民用建筑的屋面。

⑥卷簾門板具有輕質(zhì)、高強，防火、隔熱，外形美觀、施工速度快，噪音低等特點。任何空間及方向皆可裝設(shè)，不受建筑構(gòu)造之限制。適用于工業(yè)廠房，公共建筑的商店、店面、車庫等卷簾門。

⑦無梁式拱形大跨度屋面板具有外形美觀，板材利用率大，建筑強度高，建筑成本低，采用鎖口咬合安裝，使屋面防水效果好，施工周期短，建筑無梁、無檁，建筑空間大等特點，廣泛應(yīng)用于廠房、倉庫、機車庫、體育場館、展覽館、影劇院等的屋面。

⑧彩色裝飾扣板，色彩艷麗、裝飾性強，可靈活拼裝、不生銹、剛度好、表面平整，抗風能力強。彩色鋼板裝飾扣板廣泛應(yīng)用于辦公室、大型公共建筑的天棚。民用建筑的廚房、衛(wèi)生間的吊頂。也可應(yīng)用于室外招牌、廣告牌等。

⑨包角板生產(chǎn)長度任意設(shè)定，整體效果好，無搭接接頭，防水性能好。具有線條流暢，外形美觀，色彩艷麗、施工快捷等特點。大型鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房及公共建筑的窗邊、山墻、檐口及屋脊部分收邊等。

⑩多種規(guī)格C型Z型檁條，具有良好的抗彎性能、斜捲邊檁條套疊搭接，適用于連續(xù)檁條搭接，更為經(jīng)濟并便于運輸。長度可任意設(shè)定，自動沖孔，安裝方便。適用于大型工業(yè)廠房、公共建筑及民用建筑的墻架梁、屋面檁條和次結(jié)構(gòu)構(gòu)件。

二、工藝特性與核心技術(shù)

彩色壓型鋼板屬于金屬裝飾面板，重量輕，安裝簡便，耐久性好，其強度高、防火、防潮、剛性好、不易破損、施工簡便、易于加工、表面不易褪色，還有金屬裝飾面板的建筑外觀色彩鮮明、線條清晰的獨特建筑裝飾效果等優(yōu)點。而且價格適當，應(yīng)用較為廣泛。

該體系建筑結(jié)構(gòu)和建筑構(gòu)造的核心技術(shù)與工藝是：采用0.8～1.8mm熱浸鍍鋅鋼板，經(jīng)滾壓冷彎工藝制造成型。以C型鋼與H型鋼作為基本結(jié)構(gòu)件，組合成主體結(jié)構(gòu)的梁、柱、屋架等，桿件之間用自攻螺釘連接。結(jié)構(gòu)系統(tǒng)由鋼結(jié)構(gòu)和木質(zhì)結(jié)構(gòu)板構(gòu)成（俗稱“板肋結(jié)構(gòu)”），具有非常好整體性和牢固性。MST體系的鋼結(jié)構(gòu)是三種基本整體構(gòu)件，即：墻架、梁架和屋架的組合，構(gòu)成墻架、梁架和屋架的單個桿件在工廠制造在工地安裝，在安裝過程中通常還要采取加強柱等構(gòu)造措施，墻體、樓板、屋頂?shù)炔课徊捎梅莱薄⒈亍⒏袈暋⒎阑鸬炔牧献鳂?gòu)造處理。

三、冷彎薄壁住宅鋼結(jié)構(gòu)面臨的主要障礙

1 隔音問題

輕型冷彎薄壁型鋼住宅結(jié)構(gòu)體系，其隔音效果較傳統(tǒng)的磚石結(jié)構(gòu)或鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)差。房間敷設(shè)地毯原本會起到良好的隔音效果，但我國人們極少在所有房間都敷設(shè)地毯，一般家庭房屋的地面都采用木地板或地磚。

2 建筑造價問題

與磚石結(jié)構(gòu)和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)相比較，鋼結(jié)構(gòu)體系總體造價較高，雖然鋼結(jié)構(gòu)的整體性能優(yōu)于其它結(jié)構(gòu)體系，綜合經(jīng)濟效益高，但我國國民對房價的接受能力有限。

3 防腐蝕與防火問題

輕鋼住宅的骨架由薄壁構(gòu)件組成，構(gòu)件越薄，銹蝕的損失率越大（與壁厚成反比）；我國鋼結(jié)構(gòu)建筑傳統(tǒng)的防火做法是采用防火涂料、發(fā)泡防火漆等，對于我國家庭來說，買一套住房意味著傾其一生的積蓄，因而防銹涂層的壽命有多長，是否需經(jīng)常維護，維護的費用有多高等都是大家關(guān)心的問題。

4 有關(guān)規(guī)程和標準不配套

我國現(xiàn)有的國家標準中，能夠適用于輕型冷彎薄壁型鋼住宅結(jié)構(gòu)體系的條文不多，也沒有專門針對低層住宅鋼結(jié)構(gòu)建筑的設(shè)計和施工標準。

結(jié)語

由于我國對冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)的理論和試驗研究尚不夠深入，設(shè)計人員缺乏相應(yīng)的技術(shù)培訓(xùn)，受傳統(tǒng)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計思想束縛，導(dǎo)致設(shè)計用鋼量大大高于國外同類結(jié)構(gòu)。因此，提高冷彎薄壁鋼結(jié)構(gòu)住宅的性能價格比，降低成本是推廣其使用的關(guān)鍵。由于冷彎型鋼壁厚較薄，截面板件寬厚比較大，容易出現(xiàn)局部屈曲。如何利用先進計算方法，充分利用板件屈曲后強度，是決定其用鋼量的關(guān)鍵，這對降低建筑物的造價具有重要作用，從而促進我國住宅建設(shè)的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。因此冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)現(xiàn)廣泛應(yīng)用于工業(yè)廠房及大型公共建筑中是比較經(jīng)濟合理的。

參考文獻

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