現代輕鋼結構建筑及其在我國的應用

靳 亮，倪 進

（江蘇智方建設工程有限公司武漢分公司，湖北 武漢430200）

1 現代輕鋼結構的概述

1.1 現代輕鋼結構的簡介

鋼筋結構中主要構件的鋼板的厚度小等于10mm米的鋼板成為輕鋼結構。與重鋼結構結構相比，輕鋼結構比重鋼結構更具有生命力，輕鋼結構的使用范圍涉及到工農業、商業和服務性的建筑當中，同時還可用于舊房、危房的改造、加固等，故此備受業主的歡迎。隨著科學技術的發展和提高，在傳統輕鋼結構的基礎上，出現了新的以變截面門式剛架和彩色壓型鋼板為標志的新型鋼結構體系，這種新型鋼結構體系是現代輕鋼結構的標志性特點和代表。

1.2 現代輕鋼結構的特點

現代輕鋼結構不僅囊括了傳統輕鋼結構中的所有優點，同時，與傳統輕鋼相比，現代輕鋼結構更加突出了“輕”的特點。現代輕鋼結構的“輕”，主要體現在以下幾個方面：一是現代輕鋼結構的圍護采用的是輕型材質，輕質圍護結構的作用是大幅度減少了受恒載荷量和地震作用的影響，這樣可以減輕基礎結構的重量；二是現代輕型鋼結構采用先進的設計理念，運用高強度的鋼筋材質和新型的結構體系，從而優化了輕鋼結構承重的構件面積，減輕了結構用鋼的重量；三是采用標準化和工廠化對現代輕鋼結構進行制造，同時利用小型機器進行吊裝，不但減輕了勞動的強度、加快了施工的速度，也減輕了綜合施工的費用和成本；四是現代輕鋼結構具有造型輕巧美觀、建筑表現能力強的特點[2]。

其中輕鋼結構還具有以下優點：強抗震能力，可應用到地震多發地帶，最強抗震力可達8級；抗風性能好；保溫性能好；還具有耐久性、健康性、舒適度好等優點。更重要的是情感結構安裝方便快捷、材料環保節能。

1.3 現代輕鋼結構的發展現狀

二十世紀初，現代輕鋼結構型的房屋建筑體系開始誕生，二戰期間，輕鋼結構建筑廣泛應用于高速度和高效率占地機庫和軍營之中，因此得到了快速的發展，自四十年代以來，門式剛架結構等新型的鋼結構體系開始出現。國外諸多國家也在積極推動這種節能環保的輕鋼結構的設計研究，到目前為止，輕鋼結構已經被大多數的發達國家廣泛應用于現代建筑中。其中英國將輕鋼結構投入應用到90%的單層非居住類建筑結構和60%的多層非居住類建筑結構中，美國在新型鋼結構體系的分析、理念的設計和方法及工藝制造方面都達到了世界先進水平，并且開發了多項專利產品和專門的設計軟件。

受歷史原因的影響，我國的輕鋼結構普遍存在著工程造價高、設計和施工極為復雜等特點，高成本和高難度的新型鋼結構很少運用到我國的普通建筑中，除了特別重要的大型建筑結構以外。指導二十世紀八十年代，寶山鋼鐵公司是我國大面積應用輕鋼結構的開端。九十年代初，我國積極引進國外的新型鋼結構體系，結合我國鋼產量的提高，極大的土洞了我國輕鋼結構的發展。

2 新型鋼結構體系及其在我國的應用

2.1 門式剛架結構

門式剛架結構體系主要是以門式剛架為主要承重結構的一種新型鋼結構體系，目前現在我國的設計、應用和制造安裝技術已漸趨成熟，年平均新增門式剛架結構的建筑面積達20萬m2，應用范圍也越來越廣泛。

2.2 多層房屋鋼結構

與鋼筋混凝土結構相比，多層房屋鋼結構體系具有低勞動強度和高施工速度的優勢。在我國，這種鋼結構體系的應用還處于初級階段， 但是這種結構勢必會成為未來多層輕鋼結構建筑的主力應用之一。

2.3 冷彎薄壁型鋼結構

冷彎薄壁型鋼主要由厚度為0.5到3.5毫米的普通鋼板和鍍鋅鋼板經過冷壓、冷彎制成，它主要包括C形、Z形和方形等基本形狀。冷彎薄壁型鋼結構體系在我國也處于起步階段，主要采用的制作材料是鍍鋅C型鋼制作出樣品房，并對該樣品結構進行了功能作用方面的檢測。

2.4 金屬拱型波紋屋蓋結構

采用彩色鋼板現場滾壓制作而成的屋蓋結構稱之為金屬拱型波紋屋蓋結構，這種結構把承重和維護聯合起來，同時具有良好的防水性、施工速度快和低用鋼量等特點90年代初期，我國從美國引進了這種結構體系技術，目前我國在這方面的制造施工技術也已逐漸成熟，現已擁有多個廠家具有自主知識產權的成型機構，該類型的結構年增長量超過百萬平方米。

3 結語

雖然我國的現代輕鋼結構建筑應用范圍越來越廣泛，但是依然存在著不少技術問題，我國的輕鋼結構技術水平與世界先進水平還有很大的差距，各種不同鋼結構體系的技術參差不齊，要提高我國輕鋼結構的技術水平，要從以下幾個方面著手。一是合理進行產業布局；二是完善設計理論；三是科學選用新型材料；四是利用技術發展專業化自動化的制作團隊；五是積極開發輕鋼結構在多層建筑中的應用，拓寬應用市場，六是積極研發和推廣專門的設計軟件等[3]。

[1]彭曉彤；林晨；滿杰.輕鋼結構住宅體系發展現狀[J].四川建筑科學研究.2008.10.6-7

[2]徐凌；朱浮聲.新型輕鋼結構住宅體系及其應用[J].鞍山科技大學學報.2009.04.1-3