现代轻钢结构建筑及其在我国的应用

靳 亮，倪 进

（江苏智方建设工程有限公司武汉分公司，湖北 武汉430200）

1 现代轻钢结构的概述

1.1 现代轻钢结构的简介

钢筋结构中主要构件的钢板的厚度小等于10mm米的钢板成为轻钢结构。与重钢结构结构相比，轻钢结构比重钢结构更具有生命力，轻钢结构的使用范围涉及到工农业、商业和服务性的建筑当中，同时还可用于旧房、危房的改造、加固等，故此备受业主的欢迎。随着科学技术的发展和提高，在传统轻钢结构的基础上，出现了新的以变截面门式刚架和彩色压型钢板为标志的新型钢结构体系，这种新型钢结构体系是现代轻钢结构的标志性特点和代表。

1.2 现代轻钢结构的特点

现代轻钢结构不仅囊括了传统轻钢结构中的所有优点，同时，与传统轻钢相比，现代轻钢结构更加突出了“轻”的特点。现代轻钢结构的“轻”，主要体现在以下几个方面：一是现代轻钢结构的围护采用的是轻型材质，轻质围护结构的作用是大幅度减少了受恒载荷量和地震作用的影响，这样可以减轻基础结构的重量；二是现代轻型钢结构采用先进的设计理念，运用高强度的钢筋材质和新型的结构体系，从而优化了轻钢结构承重的构件面积，减轻了结构用钢的重量；三是采用标准化和工厂化对现代轻钢结构进行制造，同时利用小型机器进行吊装，不但减轻了劳动的强度、加快了施工的速度，也减轻了综合施工的费用和成本；四是现代轻钢结构具有造型轻巧美观、建筑表现能力强的特点[2]。

其中轻钢结构还具有以下优点：强抗震能力，可应用到地震多发地带，最强抗震力可达8级；抗风性能好；保温性能好；还具有耐久性、健康性、舒适度好等优点。更重要的是情感结构安装方便快捷、材料环保节能。

1.3 现代轻钢结构的发展现状

二十世纪初，现代轻钢结构型的房屋建筑体系开始诞生，二战期间，轻钢结构建筑广泛应用于高速度和高效率占地机库和军营之中，因此得到了快速的发展，自四十年代以来，门式刚架结构等新型的钢结构体系开始出现。国外诸多国家也在积极推动这种节能环保的轻钢结构的设计研究，到目前为止，轻钢结构已经被大多数的发达国家广泛应用于现代建筑中。其中英国将轻钢结构投入应用到90%的单层非居住类建筑结构和60%的多层非居住类建筑结构中，美国在新型钢结构体系的分析、理念的设计和方法及工艺制造方面都达到了世界先进水平，并且开发了多项专利产品和专门的设计软件。

受历史原因的影响，我国的轻钢结构普遍存在着工程造价高、设计和施工极为复杂等特点，高成本和高难度的新型钢结构很少运用到我国的普通建筑中，除了特别重要的大型建筑结构以外。指导二十世纪八十年代，宝山钢铁公司是我国大面积应用轻钢结构的开端。九十年代初，我国积极引进国外的新型钢结构体系，结合我国钢产量的提高，极大的土洞了我国轻钢结构的发展。

2 新型钢结构体系及其在我国的应用

2.1 门式刚架结构

门式刚架结构体系主要是以门式刚架为主要承重结构的一种新型钢结构体系，目前现在我国的设计、应用和制造安装技术已渐趋成熟，年平均新增门式刚架结构的建筑面积达20万m2，应用范围也越来越广泛。

2.2 多层房屋钢结构

与钢筋混凝土结构相比，多层房屋钢结构体系具有低劳动强度和高施工速度的优势。在我国，这种钢结构体系的应用还处于初级阶段， 但是这种结构势必会成为未来多层轻钢结构建筑的主力应用之一。

2.3 冷弯薄壁型钢结构

冷弯薄壁型钢主要由厚度为0.5到3.5毫米的普通钢板和镀锌钢板经过冷压、冷弯制成，它主要包括C形、Z形和方形等基本形状。冷弯薄壁型钢结构体系在我国也处于起步阶段，主要采用的制作材料是镀锌C型钢制作出样品房，并对该样品结构进行了功能作用方面的检测。

2.4 金属拱型波纹屋盖结构

采用彩色钢板现场滚压制作而成的屋盖结构称之为金属拱型波纹屋盖结构，这种结构把承重和维护联合起来，同时具有良好的防水性、施工速度快和低用钢量等特点90年代初期，我国从美国引进了这种结构体系技术，目前我国在这方面的制造施工技术也已逐渐成熟，现已拥有多个厂家具有自主知识产权的成型机构，该类型的结构年增长量超过百万平方米。

3 结语

虽然我国的现代轻钢结构建筑应用范围越来越广泛，但是依然存在着不少技术问题，我国的轻钢结构技术水平与世界先进水平还有很大的差距，各种不同钢结构体系的技术参差不齐，要提高我国轻钢结构的技术水平，要从以下几个方面着手。一是合理进行产业布局；二是完善设计理论；三是科学选用新型材料；四是利用技术发展专业化自动化的制作团队；五是积极开发轻钢结构在多层建筑中的应用，拓宽应用市场，六是积极研发和推广专门的设计软件等[3]。

[1]彭晓彤；林晨；满杰.轻钢结构住宅体系发展现状[J].四川建筑科学研究.2008.10.6-7

[2]徐凌；朱浮声.新型轻钢结构住宅体系及其应用[J].鞍山科技大学学报.2009.04.1-3