輕鋼結(jié)構(gòu)建筑體系與構(gòu)造技術(shù)問題

劉 俊

（黑龍江省林業(yè)設(shè)計(jì)研究院，黑龍江 哈爾濱 150000）

1 輕鋼結(jié)構(gòu)的構(gòu)造特點(diǎn)

在建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)中，輕鋼結(jié)構(gòu)表現(xiàn)出較好的構(gòu)造特點(diǎn)，這主要體現(xiàn)在其抗側(cè)力結(jié)構(gòu)、樓面屋蓋結(jié)構(gòu)、墻體結(jié)構(gòu)以及保溫節(jié)能、防火隔聲等幾個(gè)方面。

1.1 抗側(cè)力結(jié)構(gòu)

一般在建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，抗側(cè)力的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)大致有純鋼框架結(jié)構(gòu)、框架結(jié)構(gòu)以及剪力墻結(jié)構(gòu)等幾種，輕鋼結(jié)構(gòu)的抗側(cè)力構(gòu)造體系可以按照實(shí)際的設(shè)計(jì)需求靈活選用，并綜合其他抗側(cè)力結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)處來設(shè)計(jì)最佳的抗側(cè)力結(jié)構(gòu)。

1.2 樓面屋蓋結(jié)構(gòu)

樓面屋蓋是建筑的主要結(jié)構(gòu)，其必須要具備一定的強(qiáng)度和剛度，并且要能夠起到防水隔熱的效果。輕鋼結(jié)構(gòu)建筑一般是采用與混凝土相互結(jié)合的方式來進(jìn)行樓蓋施工，可以有效縮小樓板的厚度，以增大室內(nèi)的可用體積。

1.3 墻體結(jié)構(gòu)

與其他建筑結(jié)構(gòu)一樣，輕鋼結(jié)構(gòu)的墻體也可以分為自承重式與非自承重式。一般自承重式的墻體都是以內(nèi)橫墻的形式進(jìn)行設(shè)計(jì)，以增大墻體的穩(wěn)定性；而非自承重式墻體則多需要以墻梁的形式實(shí)現(xiàn)外圍護(hù)。

1.4 保溫節(jié)能技術(shù)

在輕鋼結(jié)構(gòu)建筑的構(gòu)造中，如能在墻柱之間加以一定的玻璃纖維，并在墻體外側(cè)設(shè)置一道保溫膜，就能夠起到很好的保溫節(jié)能效果。輕鋼結(jié)構(gòu)的這種建筑節(jié)能保溫技術(shù)簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)，易于實(shí)施，比其他結(jié)構(gòu)的保溫節(jié)能施工技術(shù)更方便有效。

1.5 防火隔音技術(shù)

由于鋼是良好的傳熱導(dǎo)體，且在一定程度的高溫下會(huì)發(fā)生軟化現(xiàn)象，危及建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性。因此對(duì)輕鋼結(jié)構(gòu)建筑的構(gòu)造設(shè)計(jì)中，要尤其注意防火設(shè)計(jì)，并加以一定的消防措施保護(hù)。另外，為了避免外界噪聲對(duì)室內(nèi)的影響，可以在內(nèi)外墻之間加入一定的玻璃棉，起到良好的隔音效果。

2 多層輕鋼結(jié)構(gòu)的建筑體系

目前，城市土地資源短缺嚴(yán)重，人口數(shù)量不斷增多，為了緩解住房壓力，當(dāng)前的建筑工程大都是高層建筑工程。事實(shí)上，輕鋼結(jié)構(gòu)也可以進(jìn)行一定的多層建筑工程施工設(shè)計(jì)。在實(shí)際的應(yīng)用中，多層輕鋼結(jié)構(gòu)建筑體系一般需要做到以下幾點(diǎn)：

2.1 樓板的荷載能力以及剛度要求

要想進(jìn)行多層輕鋼結(jié)構(gòu)建筑設(shè)計(jì)，就需要使其能夠滿足最基本的多層建筑設(shè)計(jì)要求，即樓板的荷載能力、強(qiáng)度、剛度以及整體性都必須要能夠符合相關(guān)規(guī)定要求。目前，已經(jīng)建造完成的多層輕鋼結(jié)構(gòu)建筑大都是采用壓型鋼板組合樓板，壓型鋼板與鋼梁之間用栓釘聯(lián)接。

2.2 圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

為了減輕多層輕鋼結(jié)構(gòu)房屋的自重，圍護(hù)結(jié)構(gòu)多采用輕質(zhì)材料。外墻墻體多采用輕質(zhì)填充材料。內(nèi)隔墻可采用空心砌塊、加氣混凝土等輕質(zhì)填充墻。

2.3 屋面系統(tǒng)設(shè)計(jì)

對(duì)多層輕鋼結(jié)構(gòu)房屋來說，傳統(tǒng)的油氈加瀝青的屋面防水層很不經(jīng)濟(jì)，現(xiàn)大都采用卷材防水。屋頂采用輕質(zhì)保溫材料，如JQN 板、聚乙烯混凝土板等，可根據(jù)要求做成變厚度而取消屋面找平層。

2.4 節(jié)點(diǎn)構(gòu)造設(shè)計(jì)

多層輕鋼結(jié)構(gòu)房屋柱多采用焊接工形或箱形截面。由于工形截面腹板比較薄，故在此弱軸方向與梁的連接多采用鉸接，而強(qiáng)軸方向采用剛接形式。

2.5 防火防腐設(shè)計(jì)

在輕鋼結(jié)構(gòu)建筑的設(shè)計(jì)中，必須要做好防火防腐設(shè)計(jì)。一般來講，防火措施主要可以利用防火涂料對(duì)鋼結(jié)構(gòu)建筑表面進(jìn)行涂刷，或者采用外包防火層的措施方法。另外，為了防止鋼鐵構(gòu)件在長(zhǎng)期的使用中被氧化銹蝕，還需要對(duì)暴露在空氣中的鋼構(gòu)件做出一定的防腐措施。一般以涂刷防腐油漆或者涂料為主要的防腐手段。

3 輕鋼結(jié)構(gòu)建筑的構(gòu)造技術(shù)要點(diǎn)

由于輕鋼結(jié)構(gòu)建筑的組成構(gòu)造與其他結(jié)構(gòu)建筑的構(gòu)造組成相差較大，因此其在施工中必須要嚴(yán)格遵守輕鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)施工技術(shù)要點(diǎn)，而不能依照混凝土結(jié)構(gòu)的要求進(jìn)行設(shè)計(jì)施工。筆者在此根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)提出了三點(diǎn)需要注意的輕鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)造技術(shù)要點(diǎn)，具體如下所示：

3.1 柱腳設(shè)計(jì)

輕鋼結(jié)構(gòu)中柱腳采用鉸接還是剛接形式應(yīng)該根據(jù)具體工程情況，綜合考慮房屋高度、風(fēng)荷載大小、有無(wú)吊車、吊車噸位大小和工作情況及土質(zhì)情況等因素進(jìn)行設(shè)計(jì)。

3.2 鋼架柱與梁

輕鋼結(jié)構(gòu)鋼架柱和梁的設(shè)計(jì)主要應(yīng)進(jìn)行梁柱板件的寬厚比限值計(jì)算、梁柱構(gòu)件的強(qiáng)度計(jì)算、梁腹板加勁肋的配置、鋼架柱整體穩(wěn)定計(jì)算等。鋼結(jié)構(gòu)住宅一般為大開間，鋼架柱在兩個(gè)方向都承受較大的彎矩，同時(shí)應(yīng)該考慮強(qiáng)柱弱梁的要求。

3.3 檁條支撐構(gòu)件設(shè)計(jì)

檁條可分為實(shí)腹式檁條、空腹式檁條和格構(gòu)式檁條，優(yōu)先采用實(shí)腹式構(gòu)件。實(shí)腹式檁條宜采用卷邊槽形和帶斜卷邊的Z形冷彎薄壁型鋼。檁條一般設(shè)計(jì)成單跨簡(jiǎn)支構(gòu)件，實(shí)腹式檁條尚可設(shè)計(jì)成連續(xù)構(gòu)件。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在現(xiàn)代建筑的設(shè)計(jì)施工中，輕鋼結(jié)構(gòu)以其獨(dú)特的優(yōu)良性能得到了廣泛的應(yīng)用，是一種具有很大推廣價(jià)值的節(jié)能環(huán)保型建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)形式。在其具體的應(yīng)用實(shí)踐中，必須要嚴(yán)格遵循輕鋼結(jié)構(gòu)建筑的設(shè)計(jì)要點(diǎn)，做好防火防腐措施，不斷提高輕鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)水平，促使輕鋼結(jié)構(gòu)建筑體系能夠占領(lǐng)更多的建筑市場(chǎng)。

[1] 李驍男.探討門式剛架輕型鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[J].河南建材，2013（01）.

[2] 張建紅.關(guān)于鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)廠房設(shè)計(jì)的幾點(diǎn)思考[J].城市建筑，2012（17）.