冷彎薄壁型鋼住宅的特點(diǎn)與發(fā)展

冷彎薄壁型鋼住宅的特點(diǎn)與發(fā)展摘要：本文主要針對(duì)房屋建筑中冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)進(jìn)行了探討，總結(jié)了冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)在低層房屋建筑中應(yīng)用技術(shù)及發(fā)展，希望可以為今后的低層房屋建筑應(yīng)用帶來(lái)參考。關(guān)鍵詞：冷彎薄壁型鋼；結(jié)構(gòu)；房屋建筑刖言冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)有一定的優(yōu)勢(shì)，所以將其應(yīng)用在房屋建筑的建造過(guò)程中，是非常具有科學(xué)性和可行性的，對(duì)于如何更好的應(yīng)用這種輕鋼結(jié)構(gòu)，首先我們要明確其具體的特點(diǎn)，以及應(yīng)用的方法。1、 冷彎薄壁型鋼的應(yīng)用隨著建筑技術(shù)的不斷進(jìn)步，以及原材料的不斷發(fā)展，鋼材越來(lái)越多的被應(yīng)用到房屋建筑中。尤其是冷彎型鋼以其性能優(yōu)異、設(shè)計(jì)靈活、可加工性強(qiáng)等特點(diǎn)在住宅中被大量應(yīng)用。冷彎是指將鋼材料薄板在未經(jīng)過(guò)高溫處理的情況下，通過(guò)物理冷加工制使其彎曲成型。與普通的鋼材料相比冷彎型鋼材料強(qiáng)度高、力學(xué)性能好、穩(wěn)定性較強(qiáng)。多用于單層或2~3層建筑的維護(hù)結(jié)構(gòu)及承重結(jié)構(gòu)；如：墻體、屋面、梁、柱、門窗等。施工單位可在不作深度處理的前提下，直接應(yīng)用這類材質(zhì)進(jìn)行施工。近年來(lái)冷彎薄壁型鋼作為一種高效、經(jīng)濟(jì)型材受到國(guó)內(nèi)外工程界的普遍關(guān)注。2、 冷彎薄壁型鋼住宅的構(gòu)成冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)住宅是輕鋼結(jié)構(gòu)的一種，其結(jié)構(gòu)型鋼通常采用0.8?1.6毫米厚的熱鍍鋅（鍍鋁鋅）鋼板經(jīng)輥壓冷彎加工成型，鋼材屈服強(qiáng)度345MPa以上，鍍鋅量最高可達(dá)275克/m2；以C型和U型鋼構(gòu)件作為基本構(gòu)件，可依據(jù)設(shè)計(jì)需求拼合成不同的箱型構(gòu)件。C型構(gòu)件作為梁柱按模數(shù)布置，形成密肋柱，U型構(gòu)件主要做為頂、底軌或邊梁；所有構(gòu)件通過(guò)螺釘、螺栓、扣件等連接形成共同受力的組合體。密肋柱蒙以結(jié)構(gòu)板形成墻體，不僅承受由屋架和樓蓋等傳來(lái)的豎向荷載，同時(shí)還承受垂直于墻面?zhèn)鱽?lái)的風(fēng)荷載。密肋梁和結(jié)構(gòu)面板組成樓蓋和屋蓋，通過(guò)連接件與墻體進(jìn)行可靠的連接；結(jié)構(gòu)安全符合設(shè)計(jì)要求，滿足9度抗震設(shè)防。冷彎薄壁型鋼住宅體系在滿足結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上能很好的集成各項(xiàng)保溫節(jié)能技術(shù)。首先在墻體、樓板、吊頂龍骨內(nèi)填充玻璃棉，很好的減少了熱傳遞，其次在外墻和屋面的結(jié)構(gòu)板外側(cè)敷設(shè)保溫板形成外保溫層，有效的阻斷了龍骨的熱橋效應(yīng)。保溫板外側(cè)再使用單向呼吸紙對(duì)整個(gè)墻體進(jìn)行防潮密封，隔絕了室外潮氣進(jìn)入室內(nèi)，同時(shí)也保護(hù)了金屬構(gòu)件不受有害物質(zhì)的侵蝕延長(zhǎng)了使用壽命。單向呼吸紙同時(shí)也使室內(nèi)保持干燥，減少了灰塵的進(jìn)入，保證了室內(nèi)環(huán)境的舒適。這種結(jié)構(gòu)體系的外墻多以"薄抹灰〃或"干掛外墻板〃作為外圍護(hù)，在外圍護(hù)與保溫板之間形成一個(gè)空腔，組成了通氣間層，在這個(gè)空間里的空氣可由下向上流通加強(qiáng)了隔熱和防潮的作用。3、 冷彎薄壁型鋼住宅的優(yōu)勢(shì)冷彎薄壁型鋼住宅是一種節(jié)能、節(jié)材、環(huán)保、低碳的"綠色〃住宅結(jié)構(gòu)體系，具有以下優(yōu)點(diǎn)：1.房屋自重輕，可減輕建筑結(jié)構(gòu)自重的30%；基礎(chǔ)簡(jiǎn)單，地基開挖量小，可以在地形復(fù)雜的地域施工；2.基礎(chǔ)以上干法工法沒(méi)有濕作業(yè)，現(xiàn)場(chǎng)施工文明，建筑垃圾少；3、綠色環(huán)保，冷彎薄壁型鋼住宅采用復(fù)合墻體，不使用混凝土和粘土磚，大部分材料可以回收再利用，保護(hù)了環(huán)境，減少了碳排放；4、操作簡(jiǎn)單，施工周期短，主體結(jié)構(gòu)一般7-10天完成，從基礎(chǔ)到竣工兩個(gè)月可以完成；5.抗震性能好，適合高烈度地區(qū)；6.結(jié)構(gòu)構(gòu)件、維護(hù)板材及各種配件可以工廠化生產(chǎn)，精度高，質(zhì)量好；7.建造時(shí)建筑垃圾少，噪音低；8、建筑造型美觀，戶內(nèi)空間分割較為靈活、墻體厚度小增大了使用面積；9.可以做到交鑰匙工程，室內(nèi)裝修、冷熱水系統(tǒng)、中央空調(diào)及其他設(shè)備的安裝調(diào)試可以一次完工，不需要二次裝修。10.綜合經(jīng)濟(jì)效益好，冷彎薄壁型鋼住宅造價(jià)已經(jīng)與混凝土結(jié)構(gòu)住宅的造價(jià)越來(lái)越接近，若考慮建造速度快周期短，有效面積增加，基礎(chǔ)量小、土方開挖小少、節(jié)約人工等因素，其綜合經(jīng)濟(jì)效益逐步的比混凝土結(jié)構(gòu)更具優(yōu)勢(shì)。4、 冷彎薄壁型鋼住宅的施工冷彎薄壁型鋼體系安裝的精度要求高，結(jié)構(gòu)組裝及安裝誤差需控制在毫米級(jí)的范圍內(nèi)。構(gòu)件及安裝偏差如下表：在施工時(shí)需要匹配經(jīng)驗(yàn)豐富的管理人員及技術(shù)嫻熟的工人；每個(gè)環(huán)節(jié)也都需要嚴(yán)格進(jìn)行控制和復(fù)核?，F(xiàn)場(chǎng)施工圖片如下：板塊拼裝墻體安裝樓板安裝屋架安裝所以在建筑的現(xiàn)場(chǎng)施工環(huán)節(jié)，必須要編制具體的施工方案，明確房屋建筑施工的具體的要求，設(shè)計(jì)有針對(duì)性的施工技術(shù)措施，這樣才能夠讓冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)發(fā)揮出它的體系優(yōu)勢(shì)。5、冷彎薄壁型鋼住宅的發(fā)展冷彎薄壁型鋼住宅在國(guó)外發(fā)展以及有30多年的歷史，并得到了廣泛的認(rèn)知和接受。我國(guó)于近10幾年才逐步發(fā)展起來(lái)。國(guó)內(nèi)部分企業(yè)從北美、日本、澳大利亞等地引進(jìn)了整套底層冷彎薄壁型鋼住宅體系及全套設(shè)備。其中以澳大利亞和新西蘭的建筑體系在國(guó)內(nèi)占據(jù)主要的市場(chǎng)。主要是這兩個(gè)國(guó)家的冷彎薄壁型鋼的構(gòu)件價(jià)加工設(shè)備及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件非常先進(jìn)，其設(shè)計(jì)可以實(shí)現(xiàn)整個(gè)住宅型鋼構(gòu)件采用同一個(gè)規(guī)格的C型截面，樓面梁和部分大跨度梁采用冷彎C型鋼組成的桁架。這樣單一的構(gòu)件規(guī)格，優(yōu)化了設(shè)計(jì)，降低了現(xiàn)場(chǎng)的施工難度，其中有的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件已經(jīng)通過(guò)了中國(guó)的低層冷彎薄壁型鋼技術(shù)規(guī)范，可以依據(jù)規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì)，拓寬了國(guó)內(nèi)的市場(chǎng)。隨著裝配式建筑的興起，冷彎薄壁型鋼住宅體系以其自身的特點(diǎn)，勢(shì)必將成為我國(guó)建筑業(yè)發(fā)展的一個(gè)趨勢(shì)。尤其是在地質(zhì)條件差，地形復(fù)雜、嚴(yán)寒地區(qū)、海島地區(qū)、沙漠地區(qū)等具有不可替代的競(jìng)爭(zhēng)力以及廣闊的市場(chǎng)空間。6、 冷彎薄壁型鋼住宅的不足從我國(guó)鋼結(jié)構(gòu)住宅發(fā)展的總體來(lái)看，目前仍然處于起步階段，低層冷彎薄壁型鋼住宅體系中配套部件尤其是維護(hù)結(jié)構(gòu)板材等可選性少，而且價(jià)格價(jià)高，另外由于基礎(chǔ)和系統(tǒng)研究不夠，抗震性能研究還較少，主要采取試驗(yàn)研究和理論分析相結(jié)合的方式?，F(xiàn)還沒(méi)有關(guān)于冷彎薄壁型鋼整體結(jié)構(gòu)公認(rèn)的抗震設(shè)計(jì)方法，沒(méi)建立精確完善的分析模型。組合樓蓋對(duì)側(cè)向剛度影響研究、支持力剪力墻抗側(cè)力體系研究均不足。設(shè)計(jì)院的設(shè)計(jì)師還沿襲混凝土結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)理念，對(duì)輕鋼系統(tǒng)了解不夠。在施工方面能勝任的技術(shù)工人匱乏，因冷彎薄壁型鋼體系安裝過(guò)程是專業(yè)性很強(qiáng)工作，對(duì)工人操作能力和技術(shù)接受能力有較高的要求，均需要經(jīng)過(guò)系統(tǒng)的培訓(xùn)才能上崗。在生產(chǎn)制造方面國(guó)內(nèi)雖然也有相應(yīng)的加工設(shè)備，但是加工精度和生產(chǎn)能力不如國(guó)外的設(shè)備；同時(shí)也只能生產(chǎn)構(gòu)件，沒(méi)有對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)軟件，無(wú)法進(jìn)行結(jié)構(gòu)計(jì)算。這些問(wèn)題的存在必將制約著冷彎薄壁型鋼住宅在中國(guó)的推廣。我國(guó)應(yīng)根據(jù)具體實(shí)際情況對(duì)低層冷彎薄壁型鋼住宅，無(wú)論是結(jié)構(gòu)體系還是配套材料都應(yīng)進(jìn)行國(guó)產(chǎn)化研究，吸收和借鑒國(guó)外鋼結(jié)構(gòu)住宅體系成果，拓展適合我國(guó)國(guó)情的輕鋼住宅體系。7、 冷彎薄壁型鋼住宅的配套技術(shù)現(xiàn)代住宅對(duì)房屋的品質(zhì)和舒適度提出了更高的要求，冷彎薄壁型鋼住宅可以集成很多配套產(chǎn)品和技術(shù)，例如將整體衛(wèi)浴、清潔能源系統(tǒng)、污水處理系統(tǒng)、智能家居系統(tǒng)等新材料、新能源、智能化技術(shù)進(jìn)行融合。待未來(lái)5G網(wǎng)絡(luò)成為主流、物聯(lián)網(wǎng)成熟時(shí)，這樣的住宅系統(tǒng)不僅具有居住功能也將會(huì)與隨時(shí)我們進(jìn)行各類的信息交互，成為我們真正意思上即舒適溫馨又聰明懂事的"家〃。結(jié)束語(yǔ)綜上所述，冷彎薄壁型鋼住宅體系在中國(guó)還處于發(fā)展的初期，人們對(duì)該體系的功能和質(zhì)量也在不斷的提出的高要求。但隨著輕鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)體系的不斷成熟、配套部品部件的不斷涌現(xiàn)，該建筑體系必定會(huì)獲得社會(huì)的認(rèn)同