轻钢结构建筑体系与构造技术问题
2013-08-15刘俊
刘 俊
（黑龙江省林业设计研究院，黑龙江 哈尔滨 150000）
1 轻钢结构的构造特点
在建筑结构的设计中，轻钢结构表现出较好的构造特点，这主要体现在其抗侧力结构、楼面屋盖结构、墙体结构以及保温节能、防火隔声等几个方面。
1.1 抗侧力结构
一般在建筑的结构设计中，抗侧力的结构设计大致有纯钢框架结构、框架结构以及剪力墙结构等几种，轻钢结构的抗侧力构造体系可以按照实际的设计需求灵活选用，并综合其他抗侧力结构的长处来设计最佳的抗侧力结构。
1.2 楼面屋盖结构
楼面屋盖是建筑的主要结构，其必须要具备一定的强度和刚度，并且要能够起到防水隔热的效果。轻钢结构建筑一般是采用与混凝土相互结合的方式来进行楼盖施工，可以有效缩小楼板的厚度，以增大室内的可用体积。
1.3 墙体结构
与其他建筑结构一样，轻钢结构的墙体也可以分为自承重式与非自承重式。一般自承重式的墙体都是以内横墙的形式进行设计，以增大墙体的稳定性；而非自承重式墙体则多需要以墙梁的形式实现外围护。
1.4 保温节能技术
在轻钢结构建筑的构造中，如能在墙柱之间加以一定的玻璃纤维，并在墙体外侧设置一道保温膜，就能够起到很好的保温节能效果。轻钢结构的这种建筑节能保温技术简单经济，易于实施，比其他结构的保温节能施工技术更方便有效。
1.5 防火隔音技术
由于钢是良好的传热导体，且在一定程度的高温下会发生软化现象，危及建筑结构的稳定性。因此对轻钢结构建筑的构造设计中，要尤其注意防火设计，并加以一定的消防措施保护。另外，为了避免外界噪声对室内的影响，可以在内外墙之间加入一定的玻璃棉，起到良好的隔音效果。
2 多层轻钢结构的建筑体系
目前，城市土地资源短缺严重，人口数量不断增多，为了缓解住房压力，当前的建筑工程大都是高层建筑工程。事实上，轻钢结构也可以进行一定的多层建筑工程施工设计。在实际的应用中，多层轻钢结构建筑体系一般需要做到以下几点：
2.1 楼板的荷载能力以及刚度要求
要想进行多层轻钢结构建筑设计，就需要使其能够满足最基本的多层建筑设计要求，即楼板的荷载能力、强度、刚度以及整体性都必须要能够符合相关规定要求。目前，已经建造完成的多层轻钢结构建筑大都是采用压型钢板组合楼板，压型钢板与钢梁之间用栓钉联接。
2.2 围护结构设计
为了减轻多层轻钢结构房屋的自重，围护结构多采用轻质材料。外墙墙体多采用轻质填充材料。内隔墙可采用空心砌块、加气混凝土等轻质填充墙。
2.3 屋面系统设计
对多层轻钢结构房屋来说，传统的油毡加沥青的屋面防水层很不经济，现大都采用卷材防水。屋顶采用轻质保温材料，如JQN 板、聚乙烯混凝土板等，可根据要求做成变厚度而取消屋面找平层。
2.4 节点构造设计
多层轻钢结构房屋柱多采用焊接工形或箱形截面。由于工形截面腹板比较薄，故在此弱轴方向与梁的连接多采用铰接，而强轴方向采用刚接形式。
2.5 防火防腐设计
在轻钢结构建筑的设计中，必须要做好防火防腐设计。一般来讲，防火措施主要可以利用防火涂料对钢结构建筑表面进行涂刷，或者采用外包防火层的措施方法。另外，为了防止钢铁构件在长期的使用中被氧化锈蚀，还需要对暴露在空气中的钢构件做出一定的防腐措施。一般以涂刷防腐油漆或者涂料为主要的防腐手段。
3 轻钢结构建筑的构造技术要点
由于轻钢结构建筑的组成构造与其他结构建筑的构造组成相差较大，因此其在施工中必须要严格遵守轻钢结构的设计施工技术要点，而不能依照混凝土结构的要求进行设计施工。笔者在此根据实践经验提出了三点需要注意的轻钢结构构造技术要点，具体如下所示：
3.1 柱脚设计
轻钢结构中柱脚采用铰接还是刚接形式应该根据具体工程情况，综合考虑房屋高度、风荷载大小、有无吊车、吊车吨位大小和工作情况及土质情况等因素进行设计。
3.2 钢架柱与梁
轻钢结构钢架柱和梁的设计主要应进行梁柱板件的宽厚比限值计算、梁柱构件的强度计算、梁腹板加劲肋的配置、钢架柱整体稳定计算等。钢结构住宅一般为大开间，钢架柱在两个方向都承受较大的弯矩，同时应该考虑强柱弱梁的要求。
3.3 檩条支撑构件设计
檩条可分为实腹式檩条、空腹式檩条和格构式檩条，优先采用实腹式构件。实腹式檩条宜采用卷边槽形和带斜卷边的Z形冷弯薄壁型钢。檩条一般设计成单跨简支构件，实腹式檩条尚可设计成连续构件。
4 结语
综上所述，在现代建筑的设计施工中，轻钢结构以其独特的优良性能得到了广泛的应用，是一种具有很大推广价值的节能环保型建筑结构设计形式。在其具体的应用实践中，必须要严格遵循轻钢结构建筑的设计要点，做好防火防腐措施，不断提高轻钢结构的设计水平，促使轻钢结构建筑体系能够占领更多的建筑市场。
[1] 李骁男.探讨门式刚架轻型钢结构设计[J].河南建材，2013（01）.
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