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我國住房的建筑形式和風(fēng)格千差萬別，但就傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)體系而言，則以磚混、鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)為主。上述結(jié)構(gòu)自重大，進(jìn)深和開間相對較小，梁、柱粗大，空間利用率較低，而且拆除不便。因而開發(fā)堅(jiān)固耐久，建造迅速，易于改建，便于拆除的新型住房結(jié)構(gòu)體系，則是住宅建筑和結(jié)構(gòu)發(fā)展的重要趨勢。隨著我國鋼產(chǎn)量的快速增長，新型建材的發(fā)展和應(yīng)用，符合上述需求的超輕鋼結(jié)構(gòu)住宅體系逐步發(fā)展起來并引起了廣泛的關(guān)注。

鋼材具有強(qiáng)度高、延性好、易加工，以及廢料可回收等優(yōu)點(diǎn)，因此作為良好的結(jié)構(gòu)材料被廣泛用于橋梁、船舶、建筑等各個領(lǐng)域。在發(fā)達(dá)國家，大約有50%的建筑物采用鋼結(jié)構(gòu)?？墒?，我國在很長一段時間里由于鋼材短缺，鋼結(jié)構(gòu)建筑所占比重很小，而且其中多數(shù)為大型公共建筑和重型工業(yè)廠房。20世紀(jì)七、八十年代，鋼架結(jié)構(gòu)在我國迅速興起，使鋼結(jié)構(gòu)建筑的比例有所增長。九十年代初從國外引進(jìn)的輕鋼房屋，以其自重輕、建造快、價格低、外型美觀等優(yōu)勢，在沿海經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)省份獲得飛速發(fā)展，目前在地震多發(fā)區(qū)也得到大多數(shù)老百姓的認(rèn)可。

輕鋼結(jié)構(gòu)住宅體系是指由維護(hù)、墻體及隔斷結(jié)構(gòu)與鋼管架支承結(jié)構(gòu)共同組成的住宅體系。高強(qiáng)度承重超輕鋼住宅起源于美國，由日本神戶制鋼所等6大鋼鐵集團(tuán)公司經(jīng)過多年實(shí)驗(yàn)，在日本得到進(jìn)一步發(fā)展。它采用汽車用鋼板材料為承重結(jié)構(gòu)，表面鍍鋁鋅處理后，經(jīng)過智能化冷彎成型機(jī)壓延成形，主要用于墻體及樓面的承重骨架。產(chǎn)品包括墻體框架、樓面桁架、天花板框架、屋面支撐架、屋面板及各種緊固抗拔件組成。

這種住宅體系與傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)體系相比具有以下優(yōu)勢：

1.由于采用了超輕型屋頂及墻體結(jié)構(gòu)，而且其支撐鋼結(jié)構(gòu)的材料強(qiáng)度高，用料省，體型小，所以自重較輕。結(jié)構(gòu)重量輕節(jié)省并減少了運(yùn)輸和吊裝費(fèi)用，基礎(chǔ)負(fù)載也相應(yīng)減少,減低了基礎(chǔ)造價。

2.由于鋼材強(qiáng)度高，房屋自重輕，故以鋼骨架作支承結(jié)構(gòu)時,可建造開間、進(jìn)深較大的房屋，而且所需構(gòu)件的截面小，在相同建筑面積下的建筑空間利用率增加5％～7％。

3.鋼結(jié)構(gòu)具有良好的延性,抗震性能好且受損輕，而且由于鋼材便于加工,災(zāi)后容易修復(fù)。

4.鋼結(jié)構(gòu)除基礎(chǔ)外,構(gòu)件全部由專業(yè)工廠標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn),建筑質(zhì)量容易保證；工業(yè)化程度高，施工速度快，施工周期比傳統(tǒng)建筑可縮短一半；各部件運(yùn)抵現(xiàn)場組裝，施工現(xiàn)場文明,現(xiàn)場濕作業(yè)少，噪聲粉塵和建筑垃圾也少；施工作業(yè)受天氣及季節(jié)影響較少,并且可以工廠制作與現(xiàn)場安裝平行進(jìn)行，甚至一些標(biāo)準(zhǔn)化的住宅體系，可以隨訂貨，隨建造,大大縮短建造周期和資金占用時間。

5.環(huán)境破壞及污染少，改建和拆遷容易，材料的回收和再生利用率高。 筆者近年來一直致力于國內(nèi)超輕鋼住宅產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。將國外在此領(lǐng)域的先進(jìn)經(jīng)驗(yàn)與國內(nèi)的實(shí)際國情相結(jié)合，因地制宜發(fā)展出了一套符合中國住宅產(chǎn)業(yè)特點(diǎn)的超輕鋼結(jié)構(gòu)住宅體系理論。

以下就將輕鋼結(jié)構(gòu)住宅建造體系中的最重要四個環(huán)節(jié)：框架體系、設(shè)計(jì)體系、制造體系、裝配體系分別進(jìn)行分別闡述。

一、超輕鋼結(jié)構(gòu)住宅的框架體系

超輕鋼結(jié)構(gòu)體系是由冷彎薄壁型鋼組合構(gòu)成的剪力墻箱型結(jié)構(gòu)體，其結(jié)構(gòu)構(gòu)件采用鍍鋅量應(yīng)在200g以上（沿海地區(qū)高腐蝕必須達(dá)到達(dá)到275g以上，或采用鍍鋁鋅高防腐蝕涂層的鋼材）鍍鋅薄壁型鋼，如果技術(shù)裝備條件允許亦可采用雙面鍍鋁鋅的澳大利亞標(biāo)準(zhǔn)的高強(qiáng)度鋼材，高強(qiáng)度鍍鋁鋅鋼材標(biāo)號為G550，雙面鍍鋁鋅100g以上即可；采用型鋼主要是指C型鋼和槽型鋼，鋼材厚度0.55~1.2mm。按此標(biāo)準(zhǔn)建造的超輕鋼結(jié)構(gòu)住宅用鋼量一般情況下在25~35kg/m2。結(jié)構(gòu)圖示參照如下。

筏板基礎(chǔ)帶閣樓板式屋面體系

二、超輕鋼結(jié)構(gòu)住宅的設(shè)計(jì)體系

超輕鋼結(jié)構(gòu)通過計(jì)算機(jī)來輔助設(shè)計(jì)要求，可根據(jù)建筑跨度和承受力的情況變化進(jìn)行十幾種型鋼組合，隨著其品種的增加，更可減少用鋼量。這種結(jié)構(gòu)體系可把建筑物的荷載均勻分散，把局部集中荷載減少到最低程度。作為一種成熟的技術(shù)，借助輕鋼結(jié)構(gòu)建造設(shè)計(jì)軟件，體現(xiàn)設(shè)計(jì)多樣化。

與其他建筑設(shè)計(jì)體系相比較，超輕鋼結(jié)構(gòu)住宅的設(shè)計(jì)體系具有以下優(yōu)點(diǎn)：

1．墻體薄、空間大、使用率高超輕鋼結(jié)構(gòu)建筑采用箱型結(jié)構(gòu)承重體系，平面及空間設(shè)計(jì)自如，大空間無梁無柱，室內(nèi)整齊大方，平面布局隨心所欲，可隨意增加房間數(shù)量、改變房間大小及使用功能。外墻厚度在150mm，內(nèi)墻厚度115mm（包括內(nèi)外裝修厚度），可減少磚混結(jié)構(gòu)墻體占有面積60％以上，有效地增加了使用面積，降低了用戶的投資成本。

2．耐久、抗震、防風(fēng)主體結(jié)構(gòu)采用0.55mm以上厚度轎車外殼用高強(qiáng)度鋼板，雙面鍍有鋁和鋅，防銹蝕性能好、強(qiáng)度高。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證實(shí)，超輕鋼結(jié)構(gòu)主體的耐久性能可達(dá)100年以上；并且不受白蟻侵蝕；具有高抗震性能，達(dá)到可抗裂度8級別的2至3倍；具有高抗風(fēng)性能，可抗風(fēng)速60m/s以上的強(qiáng)風(fēng)。

3．環(huán)保、可再生利用選擇優(yōu)質(zhì)工業(yè)化建筑材料，可避免二次污染。并且主體結(jié)構(gòu)在未來住宅改造中可再生利用。

三、超輕鋼結(jié)構(gòu)住宅的制造體系

制造過程中所用構(gòu)件均實(shí)行工廠化標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)。工業(yè)化制造方式質(zhì)量可靠、尺寸精細(xì)，安裝要求達(dá)到2mm的誤差標(biāo)準(zhǔn)。除基礎(chǔ)施工外，其余全為干作業(yè)施工安裝。此工廠化生產(chǎn)模式的優(yōu)勢具體體現(xiàn)在環(huán)保、經(jīng)濟(jì)等方面，具有如下特點(diǎn):

一是施工現(xiàn)場清潔，減少噪聲、粉塵及建筑垃圾對環(huán)境的污染。

二是施工不受季節(jié)及天氣影響，縮短建造周期和資金占用時間。

三是降低了人工成本，房屋的構(gòu)件更換維修方便。

四、超輕鋼結(jié)構(gòu)住宅的裝配體系

綜上所述，超輕鋼結(jié)構(gòu)住宅與傳統(tǒng)建筑結(jié)構(gòu)相比較，具有后者所不可比擬的優(yōu)越性：房屋自重輕：其自重約為傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的1/5～1/7左右，對地基承載力要求相應(yīng)降低，可大幅減少地基造價；墻體厚度小：每100m2超輕鋼結(jié)構(gòu)房屋比傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)形式房屋可多出10～20m2，建筑內(nèi)部實(shí)際使用面積大幅增大；隔音保溫：房屋采用的結(jié)構(gòu)體系及配套圍護(hù)材料使輕鋼住宅在隔音保溫性能方面比傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)住宅優(yōu)越；施工周期短：約為傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的1/3左右，可加快資金回籠，降低風(fēng)險(xiǎn)，提高資金投資效益；施工簡便：降低了人工成本，房屋的構(gòu)件更換維修方便；綠色環(huán)保：施工現(xiàn)場文明作業(yè)程度高，對環(huán)境造成的建筑污染小。房屋鋼結(jié)構(gòu)部分可100%回收利用。

發(fā)展鋼結(jié)構(gòu)住宅是最容易實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化的生產(chǎn)方式之一，它也最符合國家保護(hù)耕地、節(jié)約能源的產(chǎn)業(yè)技術(shù)政策。正如建設(shè)部產(chǎn)業(yè)化促進(jìn)中心副主任童悅仲所言，發(fā)展鋼結(jié)構(gòu)住宅是大勢所趨。隨著住宅業(yè)成為我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展新的增長點(diǎn)，鋼結(jié)構(gòu)住宅發(fā)展將是住宅產(chǎn)業(yè)發(fā)展的必由之路。

目前，我國鋼結(jié)構(gòu)住宅產(chǎn)業(yè)已進(jìn)入一個新的發(fā)展階段，有關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)出臺，國內(nèi)鋼材產(chǎn)量充足，有了一批鋼結(jié)構(gòu)住宅試點(diǎn)與示范的建設(shè)經(jīng)驗(yàn)和科技成果，鋼結(jié)構(gòu)住宅的發(fā)展已具備了較好的物質(zhì)和技術(shù)基礎(chǔ)。當(dāng)然，在鋼結(jié)構(gòu)住宅發(fā)展方面，還有一些技術(shù)問題有待解決。鋼結(jié)構(gòu)住宅的推廣還需要做大量的工作，完善不同類型結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范和施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，研制新型的輕質(zhì)保溫墻體材料以及與住宅部品的配套問題，同時還要廣泛宣傳開發(fā)輕鋼住宅的益處，讓更多的開發(fā)商、設(shè)計(jì)師和用戶認(rèn)識了解鋼結(jié)構(gòu)住宅的優(yōu)點(diǎn)。