什麼是輕鋼結構體系?
輕鋼結構是一種年輕而極具生命力的鋼結體系安,已廣泛應用於一般工農業、商業、服務性建築,如辦公樓、別墅、倉庫、體育場館、娛樂、旅遊建築和低、多層住宅建築等領域。
輕鋼也是一個比較含糊的名詞,一般可以有兩種理解。一種是現行《鋼結構設計規範》中第十一章「圓鋼、小角鋼的輕型鋼結構」,是指用圓鋼和小於L45*4和L56*36*4的角鋼製作的輕型鋼結構,主要在鋼材缺乏年代時用於不宜用鋼筋混凝土結構製造的小型結構,現已基本上不大採用,所以鋼結構設計規範修訂中已基本上傾向去掉。
另一種是《門式鋼架輕鋼房屋鋼結構技術規程》所規定的具有輕型屋蓋和輕型外牆(也可以有條件的採用砌體外牆)的單層實腹門式鋼架結構,這裡的輕型主要是指圍護是用輕質材料。既然前一種已經快取消,所以輕鋼含義主要是指後一種。隨著現代化進程的不斷發展鋼結構工程也得到快速發展,越來越多的現代化建築拔地而起
還有一些參考值:如每平米造價,最大構件重量,最大跨度,結構形式,檐高等,以上這些在判斷廠房是否為輕鋼或重鋼時可以提供經驗數據。
鋼結構是現代建築工程中較普通的結構形式之一。我國是最早用鐵製造承重結構的國家,遠在秦始皇時代(公元前246-219年),就已經用鐵做簡單的承重結構,而西方國家在17世紀才開始使用金屬承重結構。公元3-6世紀,聰明勤勞的我國人民就用鐵鏈修建鐵索橋,著名的四川瀘定大渡河鐵索橋,雲南的元江橋和貴州的盤江橋等都是我國早期鐵體承重結構的例子。我國雖然早期在鐵結構方面有卓越的成就,但由於2000多年的封建制度的束縛,科學不發達。因此,長期停留於鐵制建築物的水平。直到19世紀末,我國才開始採用現代化鋼結構。新中國成立後,鋼結構的應用有了很大的發展,不論在數量上或質量上都遠遠超過了過去。在設計、製造和安裝等技術方面都達到了較高的水平,掌握了各種複雜建築物的設計和施工技術,在全國各地已經建造了許多規模巨大而且結構複雜的鋼結構廠房、大跨度鋼結構民用建築及鐵路橋樑等,我國的人民大會堂鋼屋架,北京和上海等地的鋼網架,陝西秦始皇兵馬俑陳列館的三鉸鋼拱架和北京的鳥巢等。
《鋼結構設計規範》GBJ17-88已經於2003年12月1日起廢除,現實行的是《鋼結構設計規範》GB50017-2003輕鋼結構即輕型鋼結構建築提系,是以熱軋輕型H鋼、輕型焊接型鋼、高頻焊接型鋼、冷彎薄壁型鋼、薄鋼板和薄壁鋼管等高效能結構鋼材和高效功能材料為主,以各類高效裝飾連接材料為輔組裝而成,能滿足建築特定使用功能和特定空間需求的輕型全裝配鋼結構建築。
輕鋼結構優點:
(1)採用高效輕型薄壁型材,自重輕、強度高、佔用面積小。
(2)配件均為自動化、連續化、高精度生產,產品規格系列化、定型化、配套化,各部分尺寸精確。
(3)結構設計、詳圖設計、計算機模擬安裝、工廠製造、工地安裝等以較小時間差同步進行。
(4)基礎以上乾式工法沒有濕作業,內裝飾等易於一次到位。型材經過鍍鋅、塗層後外觀優美且防腐,有利於減少圍護和裝修費用。
(5)便於擴大柱距和提供更大分隔空間,可降低層高和增加建築面積(住宅實用面積可達92%)。在增層、改造、加固方面優勢明顯。
(6)新牆材應用範圍廣,大量使用採光帶,通風條件好。
(7)室內水暖電氣管線全部隱蔽在牆體中和樓層間,布置靈活,修改方便。
(8)房子可以搬遷、材料可全部回收利用,不會造成垃圾,符合可持續發展戰略。
發達國家在非居住建築上的應用十分迅速,並正在向多層居住建築拓展。非居住建築以四層以下的門式輕鋼結構為主,跨徑一般大於20米,普遍用在大跨的輕工、電子、倉庫、加工等車間的建築,也有應用在日用超市、臨時用房、飛機庫等。輕鋼結構居住建築一般用於多層(4—6層)與高度24米以下(7—9層)的高層。通過增設耗能支撐等消能部件,居住輕鋼結構也可用於更高層。居住輕鋼結構多採用由熱軋H型鋼組成的框架結構,結點採用高強螺栓連接(輔以焊接),樓板多採用壓型鋼板襯底代替模板的鋼筋砼結構,屋面板與外牆多採用集保溫、防水於一體的彩色塗層鋼板,分戶牆多採用防水輕質牆板。
市場前景
由於環保意識的加強和木材短缺等因素許多國家如美國、日本、英國、澳大利亞等,正積極的推動中低層輕鋼結構住宅的應用與發展。
澳大利亞:早在20世紀60年代就提出了「快速安裝預製住宅」的概念,但由於市場尚未成熟,並未得到很好發展。到了1987年,高強度冷彎薄壁鋼結構出現,澳大利亞與紐西蘭的聯合規範AS/NZS4600冷彎成型鋼結構規範與1996年發布實施。這種鋼材承重力高,與相同承載力的木材相比,只是木材的1/3重,表面經鍍鋅處理,在免大修的情況下,耐久性可達75年。在澳大利亞,每年約建造6億美元的輕鋼龍骨獨立式住宅120000棟,約佔澳大利亞所有建築業務產值的24%
美國:輕鋼結構在美國最快,1965年輕鋼結構在美國僅占建築市場15%;1990年就上升到53%,而1993年則已上升到68%,到2000年已經上升到75%。住宅用構件和部件的標準化、系列化,及其專業化、商品化、社會化程度很高,幾乎達到100%,各種施工機械、設備、儀器等租賃化非常發達,商品化程度達到40%,在美國,採用該體系建造的房屋從20世紀90年代中期的55000棟劇增為2000年的325000棟。這種輕型鋼結構已成為發達國家的主要建築結構形式。
中國:由於其結構體系自身的因素(無論是從理論上,還是從實踐上看),認為此種結構體系只適合5-6層以下的住宅建設,而大中城市土地供應的限制和價格因素,大量多層住宅的建設不是最理想的投入產出比,實際上多層住宅一般都建在土地價格適當便宜的城鄉結合部或中小城市,而其工業化程度以及造價(統計數據建安造價為2500/㎡),對於那個地區的項目增加了相當的難度;最後是市場價格的問題,城鄉結合部或中小城市的房價本身適當,大幅度的增加造價成本,開發商恐怕難以接受。


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