轻钢结构体系住宅的技术性与经济性分析

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1、轻钢结构体系住宅的技术性与经济性分析钢结构体系早已应用于我国的建筑业，但采用轻钢结构体系应用于住宅建造，在我们国家还属于空白。美国、日本、澳大利亚等国家，早已采用轻钢结构特别是采用镀锌轻钢龙骨作为承重体系应用于住宅建造。在美国普通的低层民用住宅中，钢结构的住宅所占的比例从90年代初的5％已发展到现在的25％左右，而且应用技术更加成熟、完善。美国四合公司早在1991年开始，就在中国大陆推广装配式木结构民用住宅技术。后来公司认为，轻钢结构住宅在中国有着更广泛的发展前景，因此近几年来，美国四合公司不仅在国

2、内投资设立了“深圳市美圳投资发展有限公司”，专业从事及大力推广轻钢结构住宅体系，并从美国全套进口发展到今天，主要结构体系全部国产化，且通过多个项目的实践取得了宝贵经验。下面将从几个方面对轻钢结构体系住宅进行技术与经济方面的探讨。一、轻钢结构体系的主要材料构成我们在这里重点讨论的是镀锌轻钢龙骨作为承重体系在低层民用住宅的应用（在美国，完全采用镀锌轻钢龙骨建造的住宅（不采用型钢）可以建造到7层的高度。但采用最多的是1－4层的住宅）。1、轻钢龙骨的技术指标轻钢龙骨采用钢的强度指标是33KSI～50KSI（

3、换算成公制是230N／平方毫米～340N／平方毫米），其中采用最多的是33KSI，也就是与我国3号钢的强度相同，在美国规范中，镀锌钢板根据厚度分成十向个等级（Gage），从12～20gage（换算成公制就是存度从2.58毫米～0.88毫米）；另外一个重要指标就是镀锌量，在美国规范中镀锌量主要分三种情况应用，这就是G－40、G－60、G－90（换算成公制则镀锌量分别为95～126／平方米、157～189克／平方米、252～283克／平方米）。其中G－40采用于非承重墙部分（如分隔墙、吊顶等）；G－60

4、采用于普通承重墙部分；G－90采用于沿海地区或亚热带地区。根据我们国家的标准GB2518－88中规定，我国生产的镀锌钢板无特殊要求均按275克／平方米生产，因此，中国生产的镀锌钢板完全适用于美国的规范。镀锌钢板要冷压成型后便能应用于建筑构件，轻钢龙骨的截面形状主要分两大类，也就是C型槽钢及C型立龙骨。槽钢及立龙骨的宽度可以从60mm～360mm不等，可以满足不同结构部位、不同荷载、不同构件的需要。作为承重龙骨，镀锌钢板的厚度一般采用0.1～1.2mm。2、轻钢结构住宅中采用的板材轻钢龙骨结构体系中板

5、材起着重要的维护及分隔作用。结构性板材主要是指外墙及屋面用板材和楼板用板材，在美国广泛应用的是防水防腐处理过的定向刨花板（OSB），该种板的厚度一般为9mm～18mm。目前，中国已有几家这种板的生产线。另外，也可以采用防水夹板做结构性板材。而内墙采用的板材是防火石膏板，厚度可采用9mm～15mm厚。厨房及卫生间的墙面可采用防水石膏板或埃特板等防水、防火板材。3、保温隔热、隔音材料轻钢龙骨结构的住宅所采用的保温隔热材料以玻纤棉为主，目前国内主要的生产厂家有欧文斯·科宁等。按照美国的热阻值标准，保温隔热

6、材料热阻值通常采用R13～R30之间。墙体的隔音采用玻纤棉也能取得比较好的效果。4、防水材料及屋面材料轻钢龙骨住宅的防水材料主要应用于外墙及屋面部位。墙体采用单向透气透水的建筑纸（buildingpaper）或其它优质防水卷材。在美国民用住宅屋面采用最多的是多彩瓦，多彩瓦的保质期一般为15～25年。由于这种瓦质轻、色彩多样、成本低、更换容易。且粘接防漏性能强，因此深受用户的偏爱。由于多彩瓦具备以上特点，那么它的另一个突出优点是应用于坡度大及坡度变化复杂的屋面尤其方便。轻钢龙骨结构的住宅也同样可采用重

7、瓦，如西班牙瓦、日本瓦等。二、轻钢龙骨的结构体系轻钢龙骨承重墙的龙骨间距一般为400mm左右，墙体龙骨厚度一般仅为100mm～150mm。楼面龙骨的高一般采用300mm高。这样墙体和楼面的空间可为住宅中任何管、网提供方便条件。由于低层住宅的屋面大都为坡屋面，因此屋面结构基本上采用的是由龙骨做成的三角型屋架体系，这种间距基本上为400mm间距密度的龙骨在封完结构性板材及石膏板之后，形成了非常坚固的“板助结构体系”，这种结构体系有着更强的抗震级抵抗水平荷载的能力，因为它把建筑物自重中的集中荷载分解到最小

8、的程度。由C型镀锌槽钢及C型立龙骨可以组合成不同断面的梁、柱，非常灵活，最大跨度的梁可以做到9米。钢龙骨与钢龙骨之间的连接是采用自攻自钻螺钉连接。在美国的这种结构技术体系中，可根据不同的荷载数据在手册中查出不同的应采用的龙骨截面及等级，使结构计算变得非常简捷方便。美国对这种结构体系房屋在防火方面的规定与我国的防火规范差距是比较大的，在美国类似的规范中，更注重火灾发生时的逃生功能，而不是强调材料及构件的耐火极限。由于这种轻钢结构的房屋的承重墙体耐火极限一般为1.5小时左