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轻钢结构体系特点及轻型钢结构住宅建筑独特优势

2020-05-01 13:38:31

  <一>、轻钢结构的特点及结构体系

  1、轻钢结构的特点

  轻钢结构是一种年轻且生命力的钢结构体系,其凭借自身特点,在多高层住宅建筑、办公楼、别墅、体育馆等大跨径建筑领域得到广泛应用。此外,其还可以用于旧房加固、改建和工期紧、运输不便的地区等。轻钢结构主要有以下特点。①轻钢结构显著的特点是自重轻,大约为传统钢筋混凝土结构自重的10%甚至更低,与普通钢结构相比,轻钢结构的自重也仅仅为其50%甚至达到30%。结合轻钢结构住宅自重轻的特点,可以优先考虑在地基软弱地区使用以便能节省地基处理费用。②钢结构住宅空间布置灵活,可增加使用面积5%~8%,且墙体薄,建筑使用面积大,管线穿越方便,避免穿墙打洞对结构的破坏。③因钢材是一种延性材料,且强度高,温度变化并不会使其产生裂缝,对于沉降导致的裂缝也会大大减少;轻钢结构充分发挥了钢材强度高、塑性韧性强、延性好等特点,具有较好的抗震性能。轻钢结构住宅体系凭借其抗震性能好等特点可以用于抗震烈度7度以上的地区。④轻钢结构现场湿作业少,粉尘污染少,噪音小,对周围环境影响小,大力发展轻钢结构住宅体系,大量使用钢材减少混凝土的用量,也减少了开山挖石量,有利于生态环境的保护,符合建筑环保的要求。⑤轻钢结构建筑因其构件单一,可以进行现场拼装,从而减少现场吊装、运输的作业量,节省人力、物力和财力,缩短工期,综合效率明显高于传统住宅。从整体来说,轻钢结构住宅节能环保,是能循环使用的绿色建筑,符合我国可持续发展的要求。

  2、结构体系

  ①冷弯薄壁型钢结构体系,因其抗侧力刚度较小,只适用于1-2层的低层建筑或者是别墅。②框架结构体系更适用于高层建筑,而纯框架结构体系适用于低层住宅。通常情况下,住宅层数超过3层、抗震设防烈度在7度以上的,应设置侧向支撑。③框架剪立墙结构适用于10~20层的建筑,由于开间小、造价高、施工复杂,不适合大跨度房屋设计。④框架结构支撑体系对位移减震效果较好,具有较强的抗震性,适合在中等以上强度地震作用下使用,框架结构支撑是中高层结构中应用较多的结构体系。阻尼支撑框架结构体系对框架柱内力的减少效果更为明显,更适合在强震地区使用。

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  <二>、轻型钢结构住宅建筑的优势

  1、自重较轻

  常见的钢筋混凝土承重结构的重力密度约为25kN/m³,钢材的重力密度约为78.5kN/m³,但是由于钢材一般不用像混凝土一样做成实心的模块,而一般采用工字钢或H型钢,因此从总体重量上而言,钢结构的自重更为轻盈。在符合的前提下,可以根据钢结构的受力特点和实际使用情况进行设计,不仅使其单位重量更轻,且具有较高的承载能力,残余应力小,刚度大、韧性高。而且它具有的防灾减灾能力,在抗震、抗风方面都优于传统的钢筋混凝土建筑。

  由于基础负担小,在地质条件较差的地区也可以应用。

  2、外形美观、功能丰富

  轻钢建筑所使用的各类钢板,具有轻质造型美观等特点,选择度较大。作为住宅建筑,为了满足室内空间保温、隔声等基础功能,轻型钢结构采用的是玻纤棉材料,具有良好的效果。在隔声方面由轻钢龙骨、保温材料、石膏板组成的墙体,其隔音效果可达到60dB。而且由于轻钢结构自身的特点,还可以满足现代化城市对大跨度、高净高的需求,在机场、展览馆、大型商场都可以尝试使用,使得空间更加轻巧,开阔,净使用面积。

  3、绿色施工、循环利用

  轻钢型建筑采用干作业施工,是一种绿色施工方式。一般工人配备镭射、气动等工具,水资源利用较少,产生的建筑垃圾也很少。而且建筑施工环境不会很嘈杂,没有扬尘污染。一旦建筑物废弃,材料可重新回收再利用,很好的符合了绿色建筑理念。

  4、效率较高、经济合理

  轻钢建筑构造简单,材料单一,材料可以工厂化预制,机械化自动化程度较高,质量得以保证。现场安装简单快捷,无需支模,无需养护,建筑工期短,效率较高。而且从设计、施工、使用的建筑全生命周期来看,轻钢结构整体用钢量少,地基造价较低,部件的生产条件及其施工、安装不受气候等影响,产业化优势明显。