轻钢结构住宅价值分析

轻钢结构住宅价值分析（精选7篇）

轻钢结构住宅价值分析 篇1

轻钢结构住宅是钢结构系列中最具生命力的分支之一,由于其结构受力合理、工业化程度高、施工速度快、结构造价低等优点,因而具有无可比拟的优势和广阔的发展前景。但人们对轻钢结构住宅缺乏深入全面的认识和评价是其发展的主要障碍。对于一种建筑体系的评价不单指造价,或简单归结为经济核算。综合评价的范围应涵盖建筑本身的各项性能标准和建筑的建造使用回收对环境、社会的影响以及对其他相关产业的带动作用。

为了深入研究轻钢结构住宅的经济性能及价值,改变人们对轻钢结构的偏见。文中采用价值工程的原理及层次分析法、Excel工具对轻钢结构住宅进行经济性能评价,并与钢混、砖混结构进行比较。

1 轻钢结构住宅经济性能评价原理

价值工程又称价值分析,是当前广泛应用的一种技术经济分析方法,也是世界各国公认的一种相当成熟且行之有效的现代管理技术[1]。价值工程中的“价值”含义是产品的一定功能(或效用)与为获得这种功能所支出的费用(即成本)之比,即:价值=功能/成本或V=F/C。

就住宅而言,功能是某一住宅产品区别于另一住宅产品的主要划分标准,是内在于住宅产品的以某种物理形态表现出来的本质的东西,即住宅产品所表现出的适用性、安全性、经济性、环境性等。价值工程中的成本是指寿命周期成本,即产品在寿命期内所花费的全部费用。

1.1 轻钢住宅性能评价体系的建立

由美国著名运筹学家萨蒂在20世纪70年代初提出的层次分析法(简称AHP),是一种具有定性分析与定量分析相结合的决策方法,可以将决策者对复杂问题的决策思维过程系统化、模型化、数量化。文中拟采用AHP建立住宅功能评价体系并确定各指标的权重。

1.1.1 建立层次结构的分析模型

住宅功能评价体系见图1。

1.1.2 构造判断矩阵并求其权重

住宅体系各指标权重见表1。

注:B为判断矩阵;Wi为判断矩阵的特征向量;BWi为判断矩阵B与其特征向量Wi相乘而得的向量的第i个元素

1.1.3 相容性检验

$\lambda {}_{\max }={\displaystyle \sum _{i=1}^{n}B}W{}_i/(nW{}_i)$=4.06。

相容比指标:CI=(λ-n)/(n-1)。其中,λ为判断矩阵的特征根;n为判断矩阵的阶数,即层次子系统中的指标个数,当矩阵完全相容时,CI=0,CI越大,矩阵的相容性越差。采用相容比指标还应引入平均随机相容性指标RI值。对3阶～9阶判断矩阵来说,其RI值如表2所示。

由表2可知,当n=4时,RI=0.9,则CR=CI/RI=0.022,即CR<0.1,认为判断矩阵有令人满意的相容性,即适用性对住宅性能最重要(0.392);环境性次之(0.278);安全性和经济性相当(0.165)。

1.1.4 二级指标权重的确定

依据上面的方法同理也可得出二级指标的权重(见表3)。

1.2 轻钢住宅成本关键影响因素分析

1.2.1 结构自重对成本的影响

由钢材建造的房屋自重轻;其次,在轻钢住宅的结构体系中,墙体和楼板大都采用轻质材料。其建造后的主体结构比其他传统材料减轻30%左右。上部结构采用轻钢结构则基础荷载可减轻近1/2,进而对地基的地耐力要求降低,所以多层轻钢结构住宅一般均采用浅基础。这将使地基处理工作简单,运输量减少,造价降低。

1.2.2 建筑使用面积对成本的影响

以3种不同结构的住宅为例进行分析。例如,某2层住宅楼采用砖混结构,建筑面积约400 m2;某3层住宅楼采用钢筋混凝土结构,建筑面积约550 m2。经过计算分析比较,两种不同结构建筑的面积使用率分别为73%,78.4%。目前,轻钢结构的面积使用率达到92%以上。若轻钢结构的平均售价为2 000元/m2,对于增加的建筑面积来说,相对于砖混结构可获得的隐含收益为136 800元;相对于钢筋混凝土结构可获得的隐含收益为97 920元。

1.2.3 施工工期对成本的影响

1)施工工期增加,工人在现场工作的时间增长,每天都要付给一定的费用,所以时间的增长将带来费用的增加[3]。

2)施工工期增加,还贷时间长,所还贷款的总钱数随之增加。由此从经济效益来看,缩短施工工期比降低造价更为突出,它将为业主带来可观的经济效益。

2 案例分析

本工程为多层轻钢住宅示范楼。建筑平面形状为矩形,地上5层,层高3.0 m,建筑总高18.5 m。共4单元40户,建筑总面积约6 768 m2。采用价值工程对该工程采用的不同结构形式进行比较分析。成本方面考虑了结构自重、使用面积、施工工期的影响;功能方面采用层次分析法确定其性能。

2.1 结构成本的确定

住宅成本分析见表4。

2.2 结构性能的确定

经过问卷调查,并由专家打分确定了二级指标的得分,采用满分10制,问卷设计采用定性等级优、良、中、差[4],以方便作答,更好地反映消费群体的意向,然后再由多位专家根据其专业技术将其打分,最后综合平均。

结构性能得分计算公式:

$F={\displaystyle \sum _{i=1}^{n{}_1}W}{}_i\left({\displaystyle \sum _{j=1}^{n{}_2}X}{}_{ij}W{}_{ij}\right)$。

其中,n1=1,n2=8;n1=2,n2=5;n1=3,n2=5;n1=4,n2=6。

2.3 结构性价比的确定

价值=功能/成本或V=F/C,具体见表5。

3 结语

采用价值工程的原理及层次分析法对轻钢结构住宅进行了经济性能评价,并与钢混、砖混结构进行了比较。从中可以看出,虽然轻钢结构住宅目前造价略高,但它有着传统住宅结构不可比拟的优点,符合可持续发展战略。更重要的是它的性价比明显高于传统住宅。希望能给广大消费者提供有益的参考,改变以往对轻钢结构住宅不全面的认识和评价,从而更好地推动轻钢结构住宅在我国广泛发展。

参考文献

[1]李精华.价值工程在住宅项目全生命周期费用管理中的应用[J].基建优化,2007(2):90-93.

[2]童仲悦.《住宅性能评定技术标准》的主要内容和评定方法[J].住宅产业,2006(3):18-19.

[3]唐连珏.工程造价的确定与控制[M].北京:中国建材工业出版社,2001:23-24.

[4]黄真.钢结构住宅的技术经济分析[J].工业建筑,2002(sup):134-138.

[5]胡国玺.浅议轻钢结构加层中的若干问题[J].山西建筑,2007,33(4):59-60.

轻钢结构住宅设计实例分析 篇2

关键词：轻钢结构,住宅,优点,问题,发展前景

目前随着社会的不断发展, 人们对建筑结构要求也越来越高, 使建筑结构在保证自身质量的同时, 也对其使用功能有着严格的要求。而轻钢结构的应用不仅可以有效的提高了建筑结构的耐久性和强度, 改善人们的生活环境, 还有利于我国建筑行业的发展, 有着广阔的发展空间。下面我们就对轻钢结构设计的相应内容进行介绍。

1 发展轻钢结构住宅的优点和存在的问题

1.1 钢结构常识

所谓的钢结构就是指以钢板为主要的材料, 通过热扎、冷弯等方面的连接技术, 将钢材料牢固的连接在一起, 从而组成一个具有承载能力和荷载传统能力的结构形式。而且将钢结构材料和传统的建筑工程结构施工材料相比, 钢结构有着自重较轻、安装方便快捷、施工工期短、节能环保等方面的特点。目前, 在工程施工中钢结构采用的类型主要有轻钢结构、高层钢结构、空间钢结构以及桥梁钢结构等, 其中轻钢结构和高层钢结构应用得最为广泛。

1.2 轻钢结构的优点

轻钢结构在建筑工程实际应用中, 其优点主要突出在以下几个方面:

1.2.1 轻钢结构组成配件的规格, 在一般情况下都是固定的, 人们可以采用工业化生产的方法, 来对钢结构材料的商品化管理。

1.2.2 轻钢结构施工作期比较短, 而且它主要是通过工业的方法对

其钢结构材料进行连接, 这不仅降低了工程施工的难度, 还提高了工程施工的进度。

1.2.3 在轻钢结构建筑工程施工时, 对周围施工环境没有污染, 属于环保节能型施工材料。

1.2.4 自身重量较轻, 有着良好的抗震功能。

1.2.5 具有良好的经济价值, 有利于节省工程施工的成本。

1.3 发展轻钢结构住宅遇到的问题

虽然轻钢结构在建筑工程实际应用的过程中, 有着性能好、自重轻、耐久性好等方面的优点, 但是由于我国在轻钢结构住宅建筑设计方面还处于发展阶段, 其施工技术还不够成熟, 因此导致在实际应用的过程中轻钢结构住宅存着一定的质量问题。

1.3.1 轻钢结构在建筑工程中存在着许多方面的优点

轻钢结构有效的改善了人们的生活环境提高了人们的生活质量, 但是因为我国在轻钢结构住宅设计、施工方面起步的比较晚, 其施工技术还不够成熟, 所以在许多方面存在着问题。而且我国相关部门也没有在轻钢结构住宅设计上, 拟定相应的标准规范, 只能依靠技术人员的施工经验对其进行设计施工, 这也对轻钢结构建筑工程的施工质量带来了许多不利的影响。

1.3.2 轻钢结构住宅建筑属于一项新型的建筑体系

它主要是在我国木质结构的建筑的基础上发展而来的, 虽然目前在国外这种钢结构建筑体系的施工进行相关成熟, 但是在我国却应用的比较少。这就使得人们在使用的过程中, 对这种施工技术的认识还不够, 尤其是在施工材料上, 我国大多数施工企业都是采用国外进口的方法, 来对施工材料进行采购。这不仅较大了工程施工的成本, 还不利于我国建筑行业的持续发展。而出现这种情况的主要因素就是在于, 我国对这种新型的建筑结构体系还不够了解, 人们需要一个接受的过程。

1.4 钢结构住宅设计中若干值得注意的问题讨论

在选择了合适的结构体系、柱网布置以后, 在设计过程中还要有以下几个值得注意的问题。

1.4.1 节点设计

钢结构体系当中, 节点的设计和构件的设计具有同等的重要性, 因此必须给予充分的重视。钢结构的节点设计包括梁-柱节点、梁-梁节点、柱-柱节点、柱脚节点、柱帽节点等。设计时应确保节点的安全可靠, 并尽量采用简捷、稳定、可靠的施工工艺, 减少或避免现场的焊缝连接。钢节点的形式按传力特性大体可以分为三类:铰节点、半刚性节点、刚性节点。刚性、铰接节点的受力性能、施工工艺研究得比较成熟, 因此在工程中取得了广泛的应用。

1.4.2 墙体材料的选取

目前使用的比较多的是蒸压轻质加气混凝土板 (Autoclaved Lightweight Concrete) 简称ALC板 (块) 。这种材料质地较轻, 具有较好的防水, 防渗透能力, 保温性能好, 隔声效果与一般混凝土空心砌块相当, 自身的强度高, 施工方便、快捷。无论做外墙还是内隔墙效果都比较理想。

1.4.3 卫生间、厨房设计

卫生间和厨房的设计是钢结构设计过程中比较重要的环节。因为钢结构材料的防腐能力相对较弱, 而卫生间和厨房是住宅中用水最多的地方, 所以这两处的防水处理十分重要。在其它建筑体系中, 防水有两种方法:结构防水和材料防水。在钢结构中, 结构防水的效果比较好。

2 轻钢结构住宅前景分析

在我国大中城市中, 人多、土地资源少, 而人们对住宅密度、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, 是我国生产力发展到一定阶段的必然产物, 它是符合国家产业政策的推广项目。

2.1 适合建筑用的特种钢将不断涌现

随着我国钢铁企业冶炼技术的提高, 为适应市场的需求, 适合建筑用的特种钢必将不断的涌现, 人们可以通过合适的技术, 使钢材含有特定的成分 (如加钼等) , 使钢材的表观结构及金相组织发生变化, 从而使钢材本身生成所需的耐火性和耐候性。多种新型建筑用钢的出现将大力推动钢结构住宅的发展。

2.2 国家将重点支持轻钢结构住宅的建设

轻钢结构住宅建设在我国才刚刚涉入, 我国现在是一个产钢大国, 年产量3亿多吨, 发展钢结构住宅有很大的潜力。

2.3 钢结构住宅建筑技术将不断发展

随着钢结构建筑的发展, 钢结构住宅建筑技术也必将不断的成熟, 大量的适合钢结构住宅的新材料也将不断的涌现, 同时, 钢结构行业建筑规范、建筑标准也将随之逐渐完善。相信不久的将来, 钢结构住宅必然会给住宅产业和建筑行业带来了一场深层次的革命。

2.4 发展钢结构住宅是我国住宅产业化的必由之路

钢结构住宅体系易于实现工业化生产, 标准化制作, 而与之相配套的墙体材料可以采用节能、环保的新型材料, 它属绿色环保性建筑, 可再生重复利用, 符合可持续发展的战略, 因此钢结构体系住宅成套技术的研究成果必将大大促进住宅产业化的快速发展, 直接影响着我国住宅产业的发展水平和前途。

结束语

由此可见, 轻钢结构由于有着自重轻、耐久性强、强度高等方面的特点, 因此在建筑工程施工中得到了广大施工队伍的青睐。它不仅可以很好的改善人们的生活环境, 还可以有效的推动我国建筑行业的发展。但是由于轻钢结构住宅设计体系属于一种新型的建筑结构, 其设计技术和施工工艺在我国建筑工程中应用得还不够成熟, 因此在我国人们在对轻钢结构住宅设计存在着许多问题。于是, 我们还要在不断的实践中, 对其轻钢结构住宅设计的相关技术进行适当的改进和完善, 相信在未来轻钢结构在我国建筑行业中有着更加广阔的发展前景。

参考文献

[1]余娟.轻钢结构住宅及经济分析评价研究[D].河北工程大学, 2010.[1]余娟.轻钢结构住宅及经济分析评价研究[D].河北工程大学, 2010.

轻钢结构住宅价值分析 篇3

住宅产业是进行住宅或住宅区开发建设、经营管理的综合性产业, 其最终目标是生产住宅并支撑住宅消费, 它由五个部分构成: (1) 住宅投资业, 主要由房地产开发企业和专门从事住宅融资的机构等构成; (2) 住宅生产业, 主要由设计部门、施工企业、构配件生产企业、室内外装修公司、住宅产业集团等构成。其中, 住宅产业集团的业务还可以向前———住宅投资, 向后———住宅流通管理等行业延伸, 是住宅产业独有的主体形式; (3) 住宅设备与部品制造行业, 主要由生产住宅所用的材料、设备、部品的企业构成; (4) 住宅流通业, 主要由企业住宅销售部门、房地产评估事务所、房地产流通中介服务机构、住宅及部品销售专门店构成; (5) 住宅消费服务业, 主要由物业管理机构等构成。上述组成表明住宅产业是一个跨越了现有行业部门的产业, 同时兼属于第二和第三产业。住宅产业贯穿于住宅投资、生产、流通和消费的全过程。

我国现有的住宅建设方式与住宅需求状况、住宅建设目标严重不相符, 难以高质量地完成承担的建设任务。住宅建设长期以来一直采用投资者出资, 由建筑设计院设计, 由建筑公司承担建筑施工, 最后出售或出租给用户的方式。这种方式中间环节多, 协作复杂、效率低。住宅 (其他建筑产品亦然) 的生产一直是采用现场施工的方式进行, 这种生产方式由于住宅本身的固定性和单件性, 造成生产的流动性大, 工作环境差, 现场手工操作多、湿作业多、工人劳动强度大, 生产效率低, 没有规模效益, 体现为高度的分散生产和分散经营。因此住宅生产的周期长、技术落后、劳动生产率低、质量不容易得到保证, 成本高, 损失浪费严重, 易发生安全卫生等事故。产生这些问题的根本原因在于与现代化大生产格格不入的住宅现场施工方式与经营方式。这些年我国房地产和住宅业取得的快速发展, 主要是依靠劳动力、资金的高投入与资源、能源的高消耗来支撑的, 是在低技术水平上的粗放型发展。在现有生产方式基础上提高技术、加强管理固然可以达到一定的提高质量、降低成本、提高效率的目的, 但这还不足以从根本上解决这些问题。要想从根本上解决这些问题, 改变住宅的生产经营方式, 实现住宅产业化是一条最佳途径。

目前, 我国住宅建设的工业化程度很低, 施工仍以现场湿作业为主, 手工操作多, 技术落后, 质量不容易得到保证。工作环境差, 建筑业的事故居高不下。目前, 我国建筑工人人均住宅竣工面积为22m2/人·年, 为美国的1/5, 日本的1/6, 建筑业增加值仅为美国的1/20, 日本的1/42。住宅成品质量差, 整个住宅产业仍处在粗放式手工生产阶段。

这些问题, 首先可以用工业化生产的方式解决, 工业化生产的优势在于机械生产效率高于手工生产;将生产过程划分为多个专门环节, 每个环节都可以将生产效率提高到极致, 所以提高住宅产业中工业化生产所占的比率是提高整个行业生产效率的关键。而且正如上文所述, 工业化等同于狭义的产业化, 要解决住宅产业化进程中的劳动生产效率问题, 生产的工业化是必由之路。然后再提高施工技术水平, 而施工技术水平的高低取决于住宅部品在工厂的预制程度。目前, 在发达国家, 预制的成品、半成品量达到90%以上。这样在现场进行施工安装时, 大部分为干作业, 施工机具简单, 用工少, 文明施工程度高, 生产效率自然就提高了。目前我国混凝土住宅的建设周期大约为12个月, 发达国家可缩短到3个月甚至一个月, 造成这样差距的主要原因在于施工的水平和质量低。

我国的住宅产业与发达国家还有相当大的差距, 因此提高住宅的舒适性也就成为刻不容缓的任务。在上海, 当城市化率已高达80%以上, 人均国民生产总值达到4, 000美元时, 其住宅的舒适性, 无论从人均面积、户均套数、设备等各方面仍需大幅度提高。舒适性的提高直接关系到住宅总体质量的高低, 进而关系到我国的住宅产业化进程, 使之无法推广。

摘要：我国现有住宅建设方式与住宅需求状况、住宅建设目标严重不相符, 难以高质量地完成承担的建设任务。我国住宅建设的工业化程度很低, 施工仍以现场湿作业为主, 手工操作多, 技术落后, 质量不容易得到保证。

关键词：住宅产业化,劳动生产率

参考文献

[1]胡世德.我国住宅建设和住宅体系的发展[J].建筑技术, VOL.30NO.10.

[2]石永利.用工业化技术生产经济适用住宅[J].建筑学报, 2000.7.

轻钢结构住宅价值分析 篇4

随着我国钢产量的快速增长, 对用钢政策由限制用钢到合理用钢再到积极用钢, 国务院1999年颁发的72号文件提出要发展钢结构住宅产业, 在沿海大城市限期停止使用粘土砖。因此开发轻钢结构住宅体系已成为当前住宅结构研究中的热点。不过, 多层轻钢结构的研究还处于起步阶段, 研究力度还不够, 实际设计和施工还存在不少争议和问题。这些都急需解决, 以利于轻钢住宅在我国健康快速发展。

1轻型钢结构及高层钢结构

(1) 轻型钢结构主要是采用轻型H型钢 (焊接或轧制;变截面或等截面) 做成门形刚架, C型、Z型冷弯薄壁型钢作檩条和墙梁, 压型钢板或轻质夹芯板作屋面、墙面围护结构, 采用高强螺栓、普通螺栓及自攻螺丝等连接件和密封材料组装起来的低层和多层预制装配式钢结构房屋体系。

(2) 高层钢结构主要是采用型钢、钢板连接或焊接成构件, 再经连接而成的结构体系。高层钢结构常采用钢框架结构、钢框架-支撑结构、钢框架-混凝土核心筒 (剪力墙) 结构等形式, 后者在现代高层、超高层建筑中应用较为广泛, 属于钢-混凝土混合结构, 使钢材和混凝土优势互补、充分发挥材料效能。

轻钢结构住宅相比于传统住宅, 有其突出的优点:①轻钢结构配件制作工厂化和机械化程度高, 商品化程度高;②现场施工速度快, 主要为干作业, 有利于文明施工;③钢结构建筑是环保型的可持续发展产品;④自重轻, 抗震性能好;⑤综合经济指标不高于钢筋混凝土结构。

2发展轻钢结构住宅遇到的问题

轻钢结构住宅具有性能好、自重轻、工厂化程度高、建造速度快、劳动强度小等优点, 因而近三十年来在欧美国家逐步发展起来, 已经形成了一整套十分成熟的技术。在我国大力推进住宅产业现代化的今天, 国内外许多企业不约而同地想把轻钢结构住宅技术移植到中国来。虽经努力, 但效果却不象人们事先想象的那样乐观。问题何在, 又应当如何解决呢?

(1) 首先是标准和规范问题。

我国的标准规范是针对几十年来大量使用的结构体系编制的, 轻钢结构住宅体系此前在我国属于技术空白, 所以不能满足我国现行强制性规范的某些条文不足为奇。例如建国以后建造的建筑物多采用砖石和钢筋混凝土等耐火性能好的建筑材料, 由此导致我国的《建筑设计防火规范》在材料选用方面似乎较国外苛刻, 轻钢结构住宅难以满足其要求。再如长期以来镀锌轻钢龙骨在我国仅用于隔断、吊顶等非主要承重结构, 我国《冷弯薄壁型钢结构技术规程》基本上不考虑用厚度2 mm以下的钢材制作主要承重构件, 对于国外大量采用的壁厚0.8～1.6 mm的镀锌轻钢龙骨承重体系, 我们既缺乏对其受力状况和结构安全性、耐久性的理论分析, 也缺乏相关的实验数据, 这就使得轻钢住宅的结构设计在我国寻找不到有针对性的规范作为依据。这种与国内规范不衔接的状况, 使轻钢结构住宅项目无论在工程报建阶段, 还是在工程验收阶段, 都会遇到数不尽的障碍与麻烦。

(2) 其次是整个社会对这种新住宅体系的接受需要一个过程。

轻钢结构住宅体系是在国外尤其是北美地区木结构住宅的基础上发展起来的, 这两种体系虽然在国外已经十分成熟和完善, 但是对于我国来说却完全是新东西, 因而各种困难几乎无处不在。在建材和商品方面, 目前建造轻钢结构试验工程所需材料许多要从国外运来, 甚至有些由外商在中国大陆委托加工的部件, 往往也只能到国外去采购, 在国内市场上一时还找不到。在人员方面, 由于国内无论中等或是高等专业学校的教学内容中均未涉及轻钢结构住宅体系, 因此我国建筑类专业的工程技术人员对这一体系知之甚少, 而更加缺乏的是熟练技术工人, 所以虽然这一体系单纯从技术层面上讲并无多少难度, 但真正推行起来却往往缺乏得力的骨干。在建筑管理方面, 我国现行的建筑管理模式与轻钢结构住宅这种工业化生产方式也不适应, 我国加入WTO以后, 国外许多住宅生产企业希望进入中国大陆市场, 但是他们搞不清自己来到中国后应当申领什么资质, 属于什么身份的设计单位?施工单位?集成商?还是制造商?此外, 在中国的消费者方面, 由于长期以来住惯了砖混或钢筋混凝土结构的住宅, 从慢慢开始接受到逐步喜欢轻钢结构住宅, 也需要一个渐进的过程。

(3) 再就是工程造价问题。

目前轻钢结构住宅体系在我国大陆的报价大约在每平方米4 000元左右, 交工标准包括了室内精装修、高档厨卫设备、室内热水系统、空调系统、新风系统、中央吸尘系统、直接饮用水系统、家庭智能化系统、车库自动门, 以及冰箱、洗衣机、烘干机等白色家电, 但不包括地价、室内家具、电视机、音响等黑色家电, 室外管线、绿化和其它各种户外配套工程的费用。有人认为这一价位偏高, 国内消费者近期还难以接受。然而这种价格在国外比起其它结构形式住宅的造价来说, 却具有很强的竞争力, 这也就是为什么轻钢结构住宅体系在国外能够蓬勃发展的原因。任何新技术的产生与发展都是与所处社会的技术经济背景相联系、相适应的, 目前美、日、欧等发达国家和地区, 人均GDP约为我国的40～50倍, 劳动力价格约为我国的20～30倍, 因此, 符合产业化生产方式的轻钢结构住宅在发达国家远比我国更易被市场接受。而我国由于科技和生产力发展水平较低, 劳动力价格便宜, 尽管轻钢结构住宅的性能和舒适度较高, 但其对于传统建筑形式住宅的竞争优势反倒不够明显。因而市场接受起来比较缓慢。

3发展轻钢结构住宅的对策

(1) 首先应有计划地建造一批试验工程, 以便引进该项生产技术。如果没有一定的建造量, 就不可能编制完成我们自己的轻钢结构技术规范, 在中国使这项技术成熟起来就成为一句空话。虽然一般情况下我们强调必须执行强制性规范, 但是技术标准和规范就其性质来说, 永远都是落后于技术自身的发展的。因此, 在国内规范不完善时, 建造试验工程不仅是应当的, 而且是必须的。目前北新建材等国内大型建材企业已经开始进军这一领域, 投资建立了轻钢结构住宅生产线, 对此国家应适当予以扶持。

(2) 在建造试验工程并取得经验的基础上, 就应不失时机地编制相应的轻钢结构住宅技术标准和规范。由于与国外标准体系、技术环境的差异, 甚至标准管理方式和部门分工的不同, 都使这项工作在我国具有相当的难度, 并非像有些同志设想的那样, 把国外标准直接翻译过来就万事大吉了。把国外轻钢结构住宅嫁接到中国的技术标准体系中来, 还有许多深入细致的研究和协调工作要做。根据建设部技术标准编制工作计划, 目前建设部住宅产业化促进中心正在组织各有关科研设计单位、大专院校、生产企业共同编制行业技术标准《低层轻钢结构住宅技术要求》, 这项标准发布后, 将结束轻钢结构住宅在我国无技术标准可依的局面。

(3) 由于轻钢结构住宅是国外许多发达国家普遍采用的成熟技术, 其优良的技术性能和产业化生产方式, 在一定程度上体现了住宅产业现代化的方向。因此, 一旦有了技术标准, 就应将这种技术体系纳入专业学校的教学内容中, 并对在职工程技术人员和技术工人进行培训, 企业和社会的建筑科研院所也应投入力量进行深入研究和开发, 使这一体系在我国日臻完善, 并使我国企业由此获得反过来进军国际市场的实力与资格。

(4) 轻钢结构住宅并非仅有冷弯镀锌轻钢龙骨体系一种, 其它各种冷弯或热轧薄壁型钢形成的工业化住宅体系也都应属于轻钢结构住宅体系, 如日本积水化学工业株式会社、大和住宅工业株式会社的钢结构住宅体系等。本文的观点同样适合这些体系, 所不同的是, 它们是拥有企业自身知识产权和特点的工业化住宅体系, 其优点也值得我们逐步学习、引进、消化和吸收, 以进一步推进中国的住宅产业现代化。

4钢结构建筑及钢结构住宅发展现状

4.1 钢结构建筑的发展现状

改革开放以来, 我国的钢产量有了很大的提高, 特别是从1997年以后, 我国的钢产量突破1亿t, 但我国的钢结构用钢量占总钢产量的比例仅为3%左右, 而在钢结构用钢量中, 建筑钢结构用钢量又仅占10%, 这与我国作为产钢大国的地位是很不相称的, 为此, 国家外经贸委会同冶金部制定了在建筑工程中推广使用钢结构的一系列政策措施, 鼓励建筑工程采用钢结构形式, 争取在2010年建筑钢结构的用量达到总钢产量的6%。

4.2 钢结构住宅的发展现状

我国钢结构住宅起步很晚, 只是改革开放后, 从国外引进了一些低层和多层钢结构住宅, 才使我们有了学习与借鉴的机会。1986年意大利钢铁公司和冶金部建筑研究总院合作介绍一种低层钢结构住宅建筑体系-Bsis, 并在冶金部建筑研究总院院内建造一栋二层钢结构住宅样板房;1988年日本积水株式会社赠送上海同济大学二栋钢结构住宅 (二层) , 建在同济新村中;90年代个别国外公司为推广其产品在北京、上海等地建立多层钢结构办公、住宅楼。

大规模研究开发、设计制造、施工安装钢结构住宅还是近几年才发展起来。目前在北京、天津、山东莱芜、安徽马鞍山、上海、广州和深圳等地开展低层、多层和高层钢结构住宅试点工程, 目前已经建成几十万m2, 这说明了钢结构住宅的发展势头良好。

近年来, 随着城市建设的发展和高层建筑的增多, 我国钢结构发展十分迅速, 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。特别是在我国大中城市中, 人多、土地资源少, 而人们对住宅密度、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, 是我国生产力发展到一定阶段的必然产物, 它是符合国家产业政策的推广项目。

5钢结构住宅发展前景展望

按发达国家的最低水平推算, 我国钢结构用钢量至少有3 600万t的发展空间。在近期内, 国家将大力发展钢结构建筑, 力争每年建筑钢结构用钢将占全国钢材总产量的3%以上, 年均钢材消费量为350～400万t;到2015年, 将再翻一番, 全国建筑钢结构用钢材占钢材总产量的6%以上, 由此可见, 钢结构住宅市场前景十分广阔。

5.1 适合建筑用的特种钢将不断涌现

随着我国钢铁企业冶炼技术的提高, 为适应市场的需求, 适合建筑用的特种钢必将不断的涌现, 例如宝钢、武钢等钢铁企业成功开发的耐火耐候钢, 它是通过合适的技术, 使钢材含有特定的成分 (如加钼等) , 使钢材的表观结构及金相组织发生变化, 从而使钢材本身生成所需的耐火性和耐候性。多种新型建筑用钢的出现将大力推动钢结构住宅的发展。

5.2 国家将重点支持轻钢结构住宅的建设

轻钢结构住宅建设在我国才刚刚起步, 我国现在是一个产钢大国, 年产量3亿多t, 发展钢结构住宅有很大的潜力。上世纪90年代, 国家建设部和国家经贸委一致通过, 将“轻型钢结构住宅建筑通用体系的开发和应用”作为我国建筑业用钢的突破点, 并正式列入国家重点技术创新项目。这一举措为我国的钢结构发展奠定了基础。如今, 由于国家的宏观调控作用, 房市出现了前所未有的低迷, 在这个时机推出钢结构住宅, 利用钢结构住宅的优势来吸引市民目光, 刺激消费, 增加市场的购买力, 有着事半功倍的作用。现在发展轻钢结构住宅正逢其时。

5.3 钢结构住宅建筑技术将不断发展

随着钢结构建筑的发展, 钢结构住宅建筑技术也必将不断的成熟, 大量的适合钢结构住宅的新材料也将不断的涌现, 同时, 钢结构行业建筑规范、建筑标准也将随之逐渐完善。相信不久的将来, 钢结构住宅必然会给住宅产业和建筑行业带来了一场深层次的革命。

5.4 发展钢结构住宅是我国住宅产业化的必由之路

住宅产业化是我国住宅业发展的必由之路, 因为这将成为推动我国经济发展新的增长点。钢结构住宅体系易于实现工业化生产, 标准化制作, 而与之相配套的墙体材料可以采用节能、环保的新型材料, 它属绿色环保性建筑, 可再生重复利用, 符合可持续发展的战略, 因此钢结构体系住宅成套技术的研究成果必将大大促进住宅产业化的快速发展, 直接影响着我国住宅产业的发展水平和前途。

6结论

如果说钢筋混凝土结构的发展使施工从手工进入了机械化, 那么钢结构的应用就将使住宅施工实现现代化, 钢结构住宅将成为建筑现代化发展的一个重要标志。

“钢结构是环保住宅, 钢结构符合可持续发展概念”——21世纪钢结构将占领广阔的建筑市场。在我国目前大力推广住宅产业化的时代背景下, 钢结构体系必将成为住宅结构体系的主流。 [ID:7484]

摘要：本文对轻钢住宅结构遇到的问题进行阐述, 同时针对问题提出合理的政策, 然后对钢结构住宅的发展前景进行了分析和展望。

关键词：轻钢住宅,问题,对策,发展前景

参考文献

[1]蔡婷.展望钢结构住宅的发展趋势[J].建筑技术开发, 2003, 30 (12) .

[2]赵莉华, 等.方钢管混凝土在钢结构住宅中的应用[J].工业建筑, 2001, (Z) .

[3]陈敖宜.中高层钢结构住宅体系的研究[J].工业建筑, 2001, (Z) .

浅析轻钢结构住宅及设计 篇5

我国轻型钢结构经过20多年的发展历史, 虽然起步并不晚, 主要由于经济与技术的原因使得多层轻钢住宅的发展受到制约。国内最早出现的轻钢结构住宅是94年11月建于上海浦东北蔡的8层钢结构住宅, 采用冷弯成型的矩形钢管混凝土柱和U型冷弯型钢组合梁组成框架。其特点是采用稻草板作外墙和楼板的组件, 单位面积用钢量34kg/m2。

天津经济开发区太平村是我国住宅产业化的探索基地之一, 来自中国, 日本, 美国, 加拿大等15个国家和地区的95名参展商展示了各自的产品, 其中钢结构住宅均采用框架结构。楼板及墙体、屋顶均采用复合结构, 工厂预制, 现场安装, 缩短了施工工期。

长沙远大集团建造的8层钢结构公寓, 称之为集成化建筑。该建筑装有中央空调一体化机组, 整体浴室, “五表”远传系统等现代化设备。室内设计考究, 体现了钢结构住宅的风格和质量, 表明了钢结构住宅的良好发展前景。当前, 国家将住宅产业作为国民经济新的经济增长点。为居民提供高质量的符合市场需求的商品化住宅成为必然趋势。

2 轻钢结构住宅的优点

轻钢结构住宅相比于传统住宅, 有其突出的优点: (1) 轻钢结构配件制作工厂化和机械化程度高, 商品化程度高。 (2) 现场施工速度快, 主要为干作业, 有利于文明施工。 (3) 钢结构建筑是环保型的可持续发展产品。 (4) 自重轻, 抗震性能好。 (5) 综合经济指标不高于钢筋混凝土结构。

3 结构体系选型

对低、多层住宅, 目前国内外常用的结构体系主要有:

3.1 冷弯薄壁型钢体系

构件用薄钢板冷弯成C形、Z形构件, 可单独使用, 也可组合使用, 杆件间连接采用自攻螺钉。这种体系节点刚性不易保证, 抗侧能力较差, 一般只用于1～2层住宅或别墅。

3.2 框架

目前, 这种体系在多层钢结构住宅中应用最广。纵横向都设成钢框架, 门窗设置灵活, 可提供较大的开间, 便于用户二次设计, 满足各种生活需求。钢框架考虑楼盖的组合作用, 运用在低多层住宅中, 一般都能满足抗侧要求。但是由于目前框架柱以H型钢为主, 弱轴方向梁柱连接的刚性难以保证, 因此设计施工时须慎重处理。

3.3 框架支撑体系

在风载或地震作用较大区域, 为提高体系的抗侧刚度, 增加轴交支撑或偏交支撑效果很好。这种体系为多重抗侧体系, 而且梁柱节点, 柱脚节点可设计成铰接、半刚接, 施工构造简单, 基础主要承受轴力, 体形较小, 因此成为人们青睐的对象。

3.4 框架剪力墙体系

在低多层住宅中, 可以应用传统的剪力墙体系, 如钢筋混凝土剪力墙或钢板剪力墙。目前正在研究的空腔结构板是一种理想的抗侧结构。空腔结构板是一种新型的轻质板材, 采用黄纸制成具有众多等边空腔结构的板状基架, 然后经浸渍而成。该板材与钢框架可靠连接, 便可形成新型剪力墙。另外美国, 澳大利亚等国还开发了交错桁架体系, 比较新颖。

4 主要构件的设计

4.1柱

前已述及, 钢结构住宅一般为大开间, 框架柱在两个方向都承受较大的弯矩, 同时应该考虑强柱弱梁的要求。而目前广泛使用的焊接H型钢或I字热轧钢截面, 强弱轴惯性矩之比3～10, 势必造成材料浪费。因此对于轴压比较大, 双向弯矩接近, 梁截面较高的框架柱采用双轴等强的钢管柱或方钢管混凝土柱是适宜的。对于方钢管混凝土柱, 不仅截面受力合理, 同时可以提高框架的侧向刚度, 防火性能好, 而且结构破坏时柱体不会迅速屈曲破坏。因此, 尽管平面受力结构中, 选用H型钢或I字钢在受力上还是合理的但总体上, 箱形钢管柱尤其是方钢管混凝土柱应得到广泛应用。方钢管混凝土柱将是钢结构住宅发展的主要方向, 但由于缺乏相应的规范、规程, 目前在住宅中应用还很少。尤其钢管砼梁、柱的连接较为复杂, 不利于工厂制作和现场施工, 应加大力度开发研究。

4.2 楼盖

在多层轻钢房屋中, 楼盖结构的选择至关重要, 它除了将竖向荷载直接分配给墙柱外, 更主要的作用是保证与抗侧力结构的空间协调作用;另外从抗震角度来看, 还应采用相应的技术和构造措施减轻楼板自重。常用的楼盖结构有:压型钢板-现浇混凝土组合楼板, 现浇钢筋混凝土板以及钢-混凝土叠合板, 而以第一种最为常用。目前, 在多层轻钢房屋整体分析时, 还普遍不考虑楼盖与钢梁的组合作用, 即使设置抗剪键, 也偏保守地假设钢结构承受全部荷载, 这样不仅增加材料用量和结构自重, 反而会造成强梁弱柱的不利情况。有一个6层算例, 考虑楼盖组合作用对梁刚度以及结构整体刚度的影响。算例表明, 考虑组合作用后主梁的刚度大大增加, 使得梁的挠度和地震作用下柱顶的侧移大为减少, 组合作用应予关注。为使楼层高度减到最小, 提供更大的空间, 组合扁梁楼盖也成为一种趋势。

4.3 支撑体系

支撑分轴交支撑和近年发展起来的偏交支撑两种, 前者耐震能力较差, 后者在强震作用下具有良好的吸能耗能性能, 而且为门窗洞的布置提供了有利条件, 目前国内用的还很少, 建议在高烈度区首选偏交支撑。剪切型耗能梁段, 加劲肋按以下公式设计:

式中, a———加劲肋间距, d———梁高, tw———腹板厚度, γp———塑性转角;弯曲型耗能梁段还需在梁段端点外1.5bf处加设加劲肋。

4.4 节点抗震设计

框架梁柱节点一般采用两种连接方法, 根据常用设计法, 即翼缘连接承受全部弯矩, 梁腹板只承受全部剪力的假定进行设计。震害表明, 这种设计不能有效满足强节点弱杆件的抗震要求, 在高烈度区隐患很大。改进的框架节点设计, 在梁端上下翼缘加焊楔形盖板或者将梁端上下翼缘局部加宽盖板面积或加大翼缘截面面积。

5 结论

通过以上的分析我们得出几点结论:

5.1 低、多层轻钢结构住宅考虑楼盖与钢梁的组合作用, 可显著减小主梁挠度和柱顶位移。

5.2 为改进框架节点的抗震性能, 可在梁端上下翼缘加焊楔形盖板或将梁端上下翼缘加宽。

5.3 设偏心支撑时, 梁应根据耗能梁段的受力类型设置加劲肋。

谈轻钢住宅结构体系及其应用 篇6

关键词：住宅,轻钢结构,节点,混凝土楼板

0 引言

现今, 随着人们水平的提升与国民经济的发展, 房屋住宅建设行业也相继得以蓬勃发展。1996年至今, 每年我国城市住宅面积均会有大约9亿m2的增加, 并且乡镇住宅则会增加至几十亿平方米之多, 由此可以看出, 人们对住宅建设的需求变得十分迫切, 这也标志着人们正在奔向小康。对于传统的住宅而言, 不仅使用功能、结构体系材料单一, 并且资源浪费严重、建设速度慢、能耗高、抗震性差, 这便难以与社会的发展乃至人们的需求相适应。而富有现代气息的轻型钢结构, 则具备着非常多的优势, 诸如结构性能好、造型优美以及使用便利等等, 因而正在被广泛的运用在住宅建设中。

1 轻钢结构住宅所具备的优势

对于轻型房屋钢结构, 其最为突出的优势就在于可重复使用、抗震性好、重量轻、跨度大以及建设速度快等, 有关研究表明, 在建设住宅的过程中, 使用轻钢结构能够提高建房速度, 将建房的时间缩短到3个月之内, 将劳动生产效率大幅度提高。据相关统计可知, 长期以来我国人工竣工面积始终介于20 m2~30 m2之间, 而与美国相比, 后者的人均竣工量则高达100 m2, 如此高的效率, 在一定程度上彰显了美国住宅产业化发展的速度及程度。

大多情况下, 民用住宅采用的基本上都是钢结构住宅建筑通用体系, 而研究显示, 和其他类住宅通用体系比较可知, 钢结构住宅建筑物的重量明显的减轻了将近30%之多, 这给高层民用住宅建设带来了积极的影响;当在地震烈度较强的地域亦或是承载能力薄弱的地域建设住宅的时候, 要想得到好的经济效益, 应该采用钢结构体系。

2 轻钢结构住宅结构体系

2.1 结构策略

在轻钢住宅结构体系当中, 三维框架体系是其中至关重要的一大体系, 柱、梁以及与之相连的墙板、支撑结构、屋楼面体系或者墙架结构是三维框架结构的主要组成部分。在这个体系中, 房屋高度比一般不能高于6, 柱网设置往往在6 m~12 m之间, 大多采用的是强柱弱梁的形式。而对于结构构件, 其采用的均是热轧H型钢与高频焊接H型钢, 并且有时也会选取钢管混凝土柱结构的构件。

自重轻、自振周期长是多层框架轻钢建筑的特点, 对地震作用反应不太敏感。但是框架体系所具备的侧向刚度相对较小, 往往需要对侧向支撑加以设置, 有时还要与电梯井的布置相配合, 并且采用新型的体系, 如框架—抗剪钢板剪力墙, 以此控制结构水平位移于允许范围内。

2.2 楼面结构

在建设多层轻钢结构住宅的过程中, 只有充分的确保楼盖具备较强的刚度、强度和整体稳定性, 才能保证与抗侧力结构空间的协同作用;除此之外, 为了降低结构地震反应, 还需要结构措施以及技术手段, 将楼板的自重予以减轻轻。。

现如今, 我国主要有两类楼板形式:1) 为压型钢板—现浇混凝土组合楼板, 此类钢板可用作永久性楼板, 同时还能参与承力, 发挥出受拉钢筋的作用。下表面凹凸不平是压型钢板最大的缺点, 在民用建筑中如果采用此类钢板, 则应当做吊顶处理, 这便会导致工程造价的提高。举例而言, 上海申福城工程所采用的钢板为BD-40闭合断面压型, 该特殊钢板可以使楼板底面无缝, 而且其装修效果基本上和混凝土地板一致, 无需进行特殊装修;2) 为叠合楼板, 它属于预制预应力薄板加薄现浇层楼板, 有着现浇整体组合盖楼所具备的整体性, 有助于节省吊顶的费用和支模的费用。

2.3 支撑体系

因多层框架轻钢结构体系具备的侧向刚度相对较为薄弱, 所以, 为了对水平地震作用加以有效抵御, 减少层间错移的不良现象, 需要布置钢管结构支撑、槽钢或者角钢于墙体中, 基本的设计准则为拉杆形式, 如果被用作是支撑构件的弹性支座, 需要满足相关的刚度要求, 同时要具有较好的承载力。X形、K形、人形等结构是主要的支撑形式。在地震感比较强的地区, 应该采用偏心支撑, 这是由于在地震作用下这样的支撑方式具有理想的耗能性及延展性。

2.4 围护体系

因当前的墙体无法适应钢结构住宅整体装配需求, 对此, 要尽快开发与钢结构住宅墙体相适应的材料。总的来说, 围护体系有两大类型:

1) “块”, 在我国墙体改革中推出的主要品种之一是小型混凝土空心砌块。昊角墙材是武汉理工大学和湖北新材料研究所开发出来的一种新的墙材, 稻草、麦秸制成的黄板纸是昊角墙材的主要原料, 经过一定的剪切, 使其接成有诸多三角空腔结构的一种板状骨架, 继而将适量的化学中介体和适当的粉煤灰等掺入。在砌筑的过程中, 要使局部的砂浆进入孔洞之中, 这样能够提高墙体抗剪能力;

2) “板”, 为单一材料外墙板、复合材料外墙板, 是十分理想的保温材料。例如ALC加气板, 板厚150 mm, 具备较强的保温性。对于复合材料外墙板, 良好的保温隔热的性能以及抗风雨性能, 是复合材料外墙板必须具备的特点。

2.5 节点构造

在钢结构抗震设计的过程当中, 梁柱连接点占据着不容忽视的地位。欧美国家已经将框架节点明确的划分成三大类型, 即刚性连接、半刚性连接与铰接。我国较为流行且常见的做法为:运用H形断面材做梁及柱子, 在现场对节点进行连接, 翼缘、柱翼缘采用全溶透焊的焊接方式, 而柱翼缘、梁端部腹板则是用摩擦型高强螺栓通过连接角钢进行连接, 由此将梁—柱节点真正的做成刚接, 也就是混合连接, 见图1。

一种狗滑式的梁柱刚性连接点是中国台湾、美国近些年来先后采用的刚性连接点, 如图2所示。

3 试点工程

1) 马鞍山钢铁公司成功构建了2层轻钢试点工程, 该工程选取的是H型钢, 并且马钢光明新村也将对16层支撑框架结构的2栋住宅试点楼加以建造;

2) 江阴景江轻钢房屋公司的试验楼, 是柱下独立基础, ALC板作外墙, 为5层钢框架结构, 大约50 kg/m2的用钢量;

3) 北京西三期水电工程宿舍, 是独立的钢筋混凝土基础加联系梁, 压型钢板组合楼面, 6层H型钢—剪力墙结构体系, 自承重砌体外墙;

4) 湖北新材料股份有限公司建造的武汉都市花园二期2号楼及江南庭院C-2号楼2幢轻钢结构样板楼, 采用6层轻钢架结构, 建筑面积1 255 m2。

4 结语

新型轻钢结构住宅具有经济、高效、快速、工厂化生产的显著特点, 具有可持续发展的突出优势。轻钢结构住宅体系能够很好的推动钢铁产业的发展, 也将大大促进住宅的产业化, 因而笔者坚信, 轻钢结构住宅势必会在我国得到长足的发展以及广泛的应用。

参考文献

[1]舒赣平, 孟宪德, 王培, 等.轻钢住宅结构体系及其应用[J].工业建筑, 2001, 31 (8) :781-790.

[2]薛小川, 崔艳秋.轻型钢结构住宅体系及其应用前景[J].山西建筑, 2007, 33 (7) :85-86.

[3]冯健功.轻型钢结构建筑及其应用[J].山西建筑, 2008, 34 (3) :117-118.

[4]陈峰.轻钢龙骨多层钢结构住宅体系的结构经济性分析[J].结构工程师, 2011, 10 (2) :129-130.

浅谈轻钢龙骨结构住宅体系 篇7

轻钢龙骨结构住宅体系是一种新型住宅体系, 是指以密排 (通常为400 mm～600 mm) 的冷弯薄壁型钢构件为承重结构, 然后用复合覆层包裹起来的冷弯薄壁型钢结构体系。轻钢龙骨结构住宅体系因其美观适用、健康环保、综合效益好等特性在世界各地都得以大量应用, 目前已成为美国、日本、澳大利亚等发达国家住宅建筑的重要形式, 并且其设计、制造和安装技术已经非常完善。我国目前钢铁产量逐年增加, 国家用钢政策的转变也使其在我国得以迅猛发展, 轻钢龙骨结构住宅体系在我国具有广阔的发展空间和应用前景。

2轻钢龙骨结构住宅体系

图1给出了轻钢龙骨结构住宅体系的组成及构造。这种住宅体系以冷弯薄壁型钢密排柱 (轻钢龙骨) 为主要受力构件, 主要由墙体立柱 (立龙骨) , 天、地龙骨, 托梁, 支撑以及各种配套的扣件和加劲件组成, 一般适用于两层或局部三层以下的独立或连排住宅。住宅单元长度不超过18 m, 宽度不超过12 m, 单层承重墙高度不超过3.3 m, 檐口高度不超过9 m, 屋面坡度宜在1/4～1/1范围内, 常设地下室[1]。

轻钢龙骨结构住宅体系主要组成部分包括墙体体系、楼盖 (屋盖) 体系及围护结构体系。墙体体系由间距400 mm～600 mm的密排立柱 (立龙骨) 、拉条及墙面板组成, 如图2所示。墙体的墙面板有石膏板、OSB板 (结构定向刨花板) 、胶合板、水泥纤维板及水泥胶合板等。楼盖体系由间距400 mm～600 mm的楼盖梁、楼面板和吊顶组成。楼面板材料同墙面板, 有时楼面板上也铺一层轻质混凝土。屋盖体系主要由屋架、屋面板和吊顶组成。轻钢龙骨结构住宅体系的墙面板和楼面板与墙体立柱和楼盖梁牢固连

接, 形成了复合板结构体系或板肋结构体系。墙面板和楼面板不仅起围护作用, 同时还对改善墙体和楼层的结构性能起到重要作用。这种复合板结构体系或板肋结构体系平面内刚度很大, 能很好地承受竖向和水平荷载作用。

冷弯薄壁型钢构件截面形式有U形、C形、Z形、π形、L形、管形等以及各种组合截面, 其中, C形截面和U形截面为最常用的两种构件截面形式。C形截面多用于承重构件, U形截面多用作天、地龙骨等非承重构件。 构件钢材多为Q235钢和Q345钢, 构件厚度一般在0.45 mm～2.50 mm之间。冶炼技术和防腐技术的进步使得冷弯薄壁型钢构件不断向高强、超薄的方向发展。目前屈服强度为550 MPa的高强度钢材已用于轻钢龙骨结构住宅体系, 而构件壁厚最薄已达到0.42 mm。

由于轻钢龙骨结构住宅体系构件壁薄难以施焊, 紧固件连接成为该结构体系中最常用的连接方式。螺钉、自攻螺钉、射钉、拉铆钉、螺栓和扣件等都是轻钢龙骨结构住宅体系中常用的紧固件。其中, 自攻螺钉连接施工便利、连接刚度好、承载能力高、外形美观, 最为常用。

3轻钢龙骨结构住宅体系的特点及发展

与混凝土结构、砌体结构等传统结构住宅体系相比, 轻钢龙骨结构住宅体系具有一系列不可比拟的优点, 在我国具有广阔的发展空间和应用前景。这主要表现在下述几个方面:

1) 绿色环保, 符合可持续发展理念。轻钢龙骨结构住宅体系采用各种新型建筑材料, 防腐阻燃, 居住环境健康卫生。其主要用材——钢材全部可以回收再利用, 其他围护材料也大部分可以回收利用, 且其拆除回收简单, 不污染环境。另外, 其施工为干作业, 很少使用水泥、黏土砖、水等不环保材料和不可再生资源。轻钢龙骨结构住宅体系是可持续发展的绿色环保住宅体系, 符合现代建筑的发展方向。

2) 隔热、隔声性能好, 能耗低。轻钢龙骨结构住宅体系的墙体体系承重构件间的空腔通常填充保温隔声材料, 这使得其具有良好的保温隔声性能和较高的舒适度。敷设于墙体中的热工管道周围被保温隔热材料包裹, 热量损失很少。这些都使得轻钢龙骨结构住宅体系在使用寿命周期内具有低能耗的特点。此外, 轻钢龙骨结构住宅体系很少使用水泥、黏土砖等不可再生资源, 不仅降低了生产过程中的能耗, 而且节约了大量因烧制水泥、黏土砖而被破坏的大量耕地资源。

3) 用钢量少。轻钢龙骨结构住宅体系用钢量一般在30 kg/m2左右, 若采用澳大利亚G550等高强钢材, 该结构体系的用钢量可降低到10 kg/m2左右, 远远低于传统结构的用钢量。

4) 推广轻钢龙骨结构住宅体系是提高我国建筑用钢量的重要突破口。我国近年来钢铁产量急增, 国家制定了一系列推广使用钢结构的政策措施, 提出“十五期间建筑钢结构的用量达到总钢产量的3%, 至2010年建筑钢结构的用量达到总钢产量的6%”的目标。轻钢龙骨结构住宅体系若能够在我国大面积推广, 其产生的规模效应一定能够大大提高建筑业的用钢量。从这个意义上讲, 大力推广轻钢龙骨结构住宅体系是提高我国建筑用钢量的重要突破口, 这与单栋轻钢龙骨结构住宅用钢量少并不矛盾。

5) 构件、板材等多在工厂制作, 机械化、标准化程度高, 质量易保证, 其大规模推广有利于促进建筑科技进步, 推动我国住宅产业化发展。

6) 现场拼装简单, 施工周期短, 投资回报快, 效益好。轻钢龙骨结构住宅体系构件小, 且基本为干作业。现场仅需少数劳动力即可完成拼装, 而不像传统住宅结构需要大型吊装机械、脚手架和模板等, 拼装施工极为简单。同时施工工期与传统结构相比可以缩短40%[2], 工期短使得资金回收快, 综合效益好。

7) 轻巧灵活, 综合性能好。轻钢龙骨结构住宅体系墙壁楼板等结构构件占用空间小, 管线可以通过对钢构件腹板开孔而敷设于墙体体系和楼板体系中, 与传统住宅相比, 同样建筑面积时使用面积大 (一般可达总面积92%以上) , 楼层净空高。同时隔墙布置灵活, 建筑空间可以不受传统结构承重墙上下对齐的限制, 能够更好的满足首层大空间要求及灵活的空间层次要求。这些特点使得轻钢龙骨结构住宅体系比传统结构住宅体系能够更好的满足现代住宅市场及现代居住生活的需要。

8) 自重轻, 基础造价低, 抗震性能好。轻钢龙骨结构住宅体系自重仅相当于传统混凝土结构的1/4～1/6[2], 基础负担小, 造价低, 在软土地基中优势尤为明显。轻钢龙骨结构住宅体系优良的抗震性能在历次大地震中都得到了印证。

尽管轻钢龙骨结构住宅体系有诸多优点, 但目前还有一些因素制约着其在我国的发展, 如经济性不好, 技术条件不成熟, 消费者难以接受等。国内轻钢龙骨结构住宅体系的直接价格还无法低于传统住宅;相关技术标准、设计人员及设计软件等也相当匮乏;超薄、高强冷弯薄壁型钢的生产、冷弯薄壁型钢构件防火防腐、轻钢龙骨结构住宅体系配套围护结构, 配套装饰材料的研发及生产方面也与发达国家存在着较大差距;住惯了混凝土、砌体等传统住宅的消费者接受轻钢龙骨结构住宅体系这一新鲜事物也需要一个过程。为在我国大力推广和发展轻钢龙骨结构住宅体系, 我们必须要解决好这几个方面的问题。

尽管如此, 轻钢龙骨结构住宅体系作为一个新型、绿色环保可持续发展的住宅体系正在我国得以迅速发展, 其正逐渐改变着我国“秦砖汉瓦”一统天下的单一住宅格局和传统的住宅建筑建造模式。其应用可以节约土地资源, 保护生态环境, 符合国家发展循环经济、建设节约型社会的可持续发展战略, 对促进建筑科技进步, 推动我国住宅产业化发展具有重大意义。因此, 轻钢龙骨结构住宅体系在我国具有广阔的发展空间和应用前景。

4结语

轻钢龙骨结构住宅体系是一种绿色的、健康环保的、可持续发展的新型住宅体系, 它具有诸多不可比拟的优点及良好的综合经济效益, 其自被引入我国以来已取得了快速发展, 在我国具有广阔的发展空间和应用前景。

摘要：提出了一种新型的住宅结构体系——轻钢龙骨结构住宅体系, 介绍了其构造、特点、在国内的发展现状及发展前景等, 指出轻钢龙骨结构住宅体系是一种绿色、环保、可持续发展的新型住宅体系, 具有良好的综合效益。

关键词：轻钢龙骨结构住宅体系,特点,发展

参考文献

[1]周绪红, 石宇, 周天华, 等.轻钢龙骨结构住宅体系[J].建筑科学与工程学报, 2005, 22 (2) :1-14.