淺談冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)在低層房屋中的應(yīng)用

趙繼華

摘 要：在闡述了輕型鋼結(jié)構(gòu)的概念、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的同時(shí)，講述了冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)房屋的防火要求、防腐措施和結(jié)構(gòu)體系構(gòu)成。冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)住宅的結(jié)構(gòu)體系適合中國(guó)國(guó)情，在中國(guó)具有廣闊的應(yīng)用前景。

關(guān)鍵詞：冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)；耐火等級(jí)；防腐；板結(jié)構(gòu)

中圖分類號(hào)：TU391 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-6835（2014）01-0062-01

低層鋼結(jié)構(gòu)房屋一般采用輕型鋼結(jié)構(gòu)。輕型鋼結(jié)構(gòu)是以輕型冷彎薄壁型鋼、輕型焊接和高頻焊接型鋼、薄鋼板、薄壁鋼管、輕型熱軋型鋼以及由以上各構(gòu)件拼接、焊接而成的組合構(gòu)件等為主要受力構(gòu)件，大量采用輕質(zhì)圍護(hù)隔離材料的單層或多層鋼結(jié)構(gòu)。輕型鋼結(jié)構(gòu)具有良好的力學(xué)性能、抗震性能，有可工業(yè)化生產(chǎn)和施工速度快等優(yōu)點(diǎn)，輕型鋼結(jié)構(gòu)房屋的建造越來越廣泛。輕型鋼結(jié)構(gòu)房屋柱、梁、墻體積小，使房屋使用面積和空間增大。通過采取建筑措施，可以達(dá)到節(jié)能、隔音、防潮的良好效果。另外輕型鋼結(jié)構(gòu)建筑具有施工周期短、建筑造型美、抗震性好、環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于工業(yè)和民用建筑中，因此可以說，我國(guó)的輕型鋼結(jié)構(gòu)有很大的發(fā)展前景。

輕型鋼結(jié)構(gòu)有由圓鋼和小角鋼組成的輕型鋼結(jié)構(gòu)和由薄壁型鋼組成的輕型鋼結(jié)構(gòu)兩種。目前，后一類發(fā)展迅速，也是輕型鋼結(jié)構(gòu)發(fā)展的方向。

1 低層冷彎薄壁型鋼房屋建筑體系

1.1 防火設(shè)計(jì)要求

《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》（GB50016—2006）規(guī)定，三級(jí)耐火等級(jí)建筑最多允許層數(shù)為5層，四級(jí)耐火等級(jí)建筑最多允許層數(shù)為2層。按照冷彎薄壁型鋼房屋建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件的燃燒性能和耐火極限，將其層數(shù)限制在3層及3層以下，同時(shí)考慮到這類建筑的層高，所以對(duì)建筑高度也作了相應(yīng)限制，即行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《低層冷彎薄壁型鋼房屋建筑技術(shù)規(guī)程》（JGJ227—2011）中1.0.2條規(guī)定：主要承重構(gòu)件為冷彎薄壁型鋼柱、梁、屋架的低層房屋指層數(shù)應(yīng)不大于3層，檐口高度應(yīng)不大于12 m的房屋。

防火設(shè)計(jì)建筑的耐火等級(jí)、防火間距、安全疏散、消防設(shè)施等按《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》（GB50016—2006）有關(guān)規(guī)定設(shè)計(jì)，其他防火措施按《低層冷彎薄壁型鋼房屋建筑技術(shù)規(guī)范》設(shè)計(jì)，可以滿足建筑防火的要求。

1.2 防腐性能介紹

在冷彎薄壁型鋼構(gòu)件上采用鍍鋅或鍍鋁鋅的方式，可以有效提高構(gòu)件的防腐性能，減少結(jié)構(gòu)的維修費(fèi)用。在一般腐蝕性地區(qū)，即城市和近郊的非工業(yè)區(qū)，結(jié)構(gòu)用冷彎薄壁型鋼構(gòu)件鍍層的鍍鋅量不應(yīng)低于180 g/m2（單面）或鍍鋁鋅量100 g/m2（雙面）；在受高腐蝕性介質(zhì)侵蝕的地區(qū)，如工業(yè)區(qū)或者近海地區(qū)以及特殊建筑物地區(qū)，鍍鋅量不應(yīng)低于275 g/m2（雙面），鍍鋁鋅量不應(yīng)低于150 g/m2（雙面）。英國(guó)鋼鐵公司對(duì)不同地區(qū)的幾十棟輕鋼住宅進(jìn)行取樣跟蹤得出結(jié)論：輕鋼鍍鋅構(gòu)件每銹蝕0.1 μm平均需要3年以上，也就是說，在正常使用條件下，厚度為6 μm的冷彎薄壁型鋼構(gòu)件使用年限可達(dá)近200年，而普通住宅的使用年限一般為50年。

1.3 結(jié)構(gòu)體系構(gòu)成

冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)體系其實(shí)是一種板結(jié)構(gòu)體系，主要由屋蓋、樓蓋、墻體、地下室、基礎(chǔ)等結(jié)構(gòu)組成。屋蓋和樓蓋是主要水平承重構(gòu)件，墻體是主要的豎向承重構(gòu)件，同時(shí)又是圍護(hù)結(jié)構(gòu)。樓蓋結(jié)構(gòu)由間距400 mm或600 mm的樓蓋梁、樓面板和吊頂組成，樓蓋梁的梁高一般為200～300 mm，跨度為3.6～6.0 m。墻體結(jié)構(gòu)由間距400 mm或600 mm的墻架柱、雙面結(jié)構(gòu)板材、裝飾石膏板和拉條等組成。外墻的墻板通常采用厚度不小于11 mm的定向刨花板（OSB板）或12 mm膠合板，也可采用厚度不小于12 mm水泥木屑板。外墻的內(nèi)側(cè)墻板、內(nèi)墻墻板和吊頂?shù)陌宀耐ǔ２捎煤穸炔恍∮?2 mm的石膏板，廚房和衛(wèi)生間采用防水石膏或其他防水、防火板材。墻體與樓面板材厚度通常為9～18 mm。屋面桁架采用有檁體系，冷彎薄壁型鋼檁條的間距可以根據(jù)實(shí)際情況確定。屋面的圍護(hù)采用水泥瓦、陶瓦、多彩瀝青瓦、金屬屋面板等。連接件可采用普通螺栓、高強(qiáng)度螺栓、錨栓、抽芯錨釘、射釘和連接薄鋼板、其他金屬板、其他板材采用的自攻、自鉆螺釘。連接件應(yīng)符合現(xiàn)行相關(guān)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。

2 結(jié)束語

低層冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)是一種新型結(jié)構(gòu)種類，打破了我國(guó)“秦磚漢瓦”的傳統(tǒng)建筑模式。該結(jié)構(gòu)具有施工速度快、輕質(zhì)高強(qiáng)、環(huán)保、抗震性好等優(yōu)點(diǎn)，有利于促進(jìn)我國(guó)結(jié)構(gòu)住宅的產(chǎn)業(yè)化。

〔編輯：白潔〕