【摘要】本文介紹了輕鋼結構住宅的優點及其主要結構體系，分析了輕鋼住宅圍護結構體系，輕鋼結構住宅發展存在的主要技術問題等，并對目前的應用情況作了簡述。
　　【關鍵詞】住宅輕鋼結構，結構體系
　　
　　隨著我國新型住宅的開發和市場經濟的發展，輕鋼結構的應用越來越廣泛。輕鋼結構建筑體系用于住宅建筑，從其在發達國家多年的實踐中及我國一些研究單位、高校的研究資料上分析，其建筑物的重量與其它類住宅通用體系相比可減輕30%，特別是在地質承載力低和地震烈度較高的地區，其綜合經濟效益優于一般住宅建筑體系。在我國土地資源匱乏而鋼產量相對充裕的現實情況下，國家倡導輕鋼結構住宅的建設是十分適宜的，且鋼結構體系亦與可持續發展的“綠色住宅”理念相符。
　　1輕鋼結構住宅及優點
　　輕鋼結構住宅是以經濟鋼型材構件，包括冷彎型鋼、熱軋或焊接H型鋼，T型鋼、焊接或無縫鋼管及其組合構件作為住宅承重骨架，以輕型墻體材料作為圍護結構所構成。輕鋼結構住宅體系主要包括以鋼結構為主、鋼木混合、鋼木和混凝土混合結構三種。與傳統的住宅結構相比，輕鋼結構住宅優點有：
　　（1）建筑空間布置靈活，能滿足不同住戶對住宅的多種功能要求；
　�。�2）采用材料輕質高強、抗震性能好、安全性高；
　�。�3）可以實現住宅建設的工業化和產業化；
　　（4）施工方便快捷，建設周期短；
　�。�5）符合國家環保和可持續發展的要求；
　　（6）綜合經濟效益好。
　　2輕鋼結構住宅的主要結構體系
　　從結構方面來講，我國常用的輕鋼結構體系有:純框架結構體系、框支結構體系、框架剪力墻結構體系、錯列桁架體系、鋼一混凝土組合結構體系和輕鋼龍骨結構體系。
　�。�1）純框架結構體系
　　純框架結構體系在地震區一般不超過15層。框架結構的平面布置靈活，可提供較大的室內空間，且結構各部分剛度比較均勻。框架結構有較大的延性，自振周期較長，抗震性能好。但側向剛度小，由于側向位移大，易引起非結構構件的破壞，因此不宜建的太高。
　　（2）框支結構體系
　　純框架在風、地震荷載作用下，側移不符合要求時，可以采用帶支撐的框架，即在框架體系中，沿結構的縱、橫兩個方向布置一定數量的支撐。采用由軸向受力桿件形成的豎向支撐來取代由抗彎桿件形成的框架結構，能獲得比純框架結構大的多的抗側力剛度，可以明顯減小建筑物的層間位移。
　�。�3）框架剪力墻結構體系
　　在框架結構中布置一定數量的剪力墻可以組成框架剪力墻結構體系，這種結構以剪力墻作為抗側力結構，平面布置靈活、使用方便，又有較大的剛度，可用于40至60層的高層鋼結構。當鋼筋混凝土墻沿服務性面積(如樓梯間、電梯間和衛生間)周圍設置，就形成框架多筒體結構體系，這種結構體系在各個方向都具有較大的抗側力剛度，成為主要的抗側力構件，承擔大部分水平荷載，鋼框架主要承受豎向荷載。如圖1。
　　（4）錯列桁架體系
　　圖2為錯列桁架體系。錯列桁架體系是19世紀60年代中期，由麻省理工學院在美國鋼鐵公司的贊助下開發的一種結構體系。主要用于多、高層住宅中。目前，這類結構體系在國內應用較少。
　　             
　　
　　
　�。�5）鋼一混凝土組合結構體系
　　鋼--混凝土組合結構體系是由鋼管混凝土柱、鋼骨混凝土梁、抗側力支撐、雙向輕鋼密助組合樓蓋和復合外墻板等構件組成的鋼結構框架支撐結構體系。
　�。�6）輕鋼龍骨結構體系
　　輕鋼龍骨結構體系主要用于低層住宅或別墅，可分為兩類，一類為冷彎C型鋼組成的龍骨體系，另一類以小型熱軋型鋼組成的龍骨結構體系。
　　3輕鋼住宅圍護結構體系
　　為發揮輕鋼結構的優勢，圍護墻體應采用輕質材料，以形成輕型結構體系，如自承重式的空心砌塊、加氣混凝土塊、非自承重的壓型鋼板夾芯板、蒸壓輕質加氣混凝土板(ALC)、以及玻璃幕墻等。墻梁優先選用冷彎薄壁槽鋼、卷邊槽鋼、卷邊z型鋼，通過螺栓與主體框架連接。
　�。�1）鋼骨構件
　　低層住宅結構用鋼的強度指標一般達到230Mpa或340Mpa，厚0.46mm~2.5mm，由鋼板壓制成C型、U型或者L型。
　　
　　與鋼結構體系相適應的圍護墻體材料的選擇是制約鋼結構住宅發展的一個非常重要的因素。它要求：①工廠化程度高，與鋼結構易于連接，②材料輕且強度高，③防水、抗滲、抗凍性能強，④保溫、隔熱、節能，⑤外飾面，⑥耐火，⑦耐久性，⑧經濟指標易于接受，等等。
　�。�2）保溫隔熱、隔音材料
　　輕型鋼骨結構住宅所采用的保溫隔熱材料以玻纖棉為主，當墻面做外保溫時，比較多地采用剛性擠塑成型發泡材料，這些保溫隔熱材料同時也是較好的隔音材料，一般隔音效果可達到40分貝以上，大大減少了房屋的環境噪音污染。樓層板隔音一般采用雙層保溫層做法。
　�。�3）外墻及屋面防水材料
　　外墻體通常采用單向透氣透水的建筑紙或其它優質防水卷材或涂料，并輔以防水外掛裝飾材料。屋面采用各種輕質的金屬或非金屬掛瓦、板材或貼面材料。色彩多樣、成本低、維護方便、防漏性能好。
　　
　　4輕鋼結構住宅的應用
　�。�1）輕鋼結構住宅體系國外應用
　　在美國、日本、意大利、澳大利亞等國家和地區，早己把鋼結構用于住宅，輕鋼結構建筑則是一種常見的結構體系。在美國普通的低層民用住宅中，采用輕鋼結構，特別是采用鍍鋅輕鋼龍骨作為承重結構體系應用于住宅建造所占的比例，從20世紀90年代初的5%己發展到現在的25%左右，且技術己經成熟完善，例如典型的北美輕鋼住宅。
　　北美鋼結構低層住宅是一種輕型鋼骨結構體系，一般為4層以內，也可以建造6-7層的房屋。
　　（2）輕鋼結構住宅體系在我國的應用
　　我國輕鋼結構住宅的研究和應用試用于20世紀90年代末，目前還處于研究和試點工程階段。目前全國已進行了大量的試點項目，如下：
　　(1)上海現代房產實業有限公司建造了幾萬㎡低層和高層輕鋼結構住宅試點工程。
　　(2)1999年新疆庫爾勒建造了一幢8層錯列桁架體系鋼框架住宅樓。
　　(3)馬鞍山鋼鐵公司建成了2層的輕鋼試點工程，全部采用馬鋼生產的熱軋H型鋼。馬鋼光明新村也將興建2幢16層支撐框架結構的住宅試點樓。
　　(4)北京西三旗水電工程宿舍為6層H型鋼-剪力墻結構體系，壓型鋼板組合樓面，自承重砌體外墻，鋼筋混凝土獨立基礎加連系梁，防火為防火涂料加砂漿覆面。
　　(5)湖南長沙遠大集團建造了一幢7層輕鋼框架住宅樣板樓，柱網3.6m×6.0m，120mm厚壓型鋼板混凝土組合樓面，耗鋼量46kg/㎡。
　　(6)北京某綜合辦公樓為5層，局部6層，為輕鋼結構，用鋼量約55kg/㎡，按現行定額標準，其造價比鋼筋混凝土結構方案略低。
　　(7)江蘇江陰京江輕鋼房屋公司試驗樓，5層輕鋼框架結構，ALC板做外墻，柱下獨立基礎，結構用鋼量約50kg/㎡。
　　(8)山東萊蕪鋼鐵股份公司在萊蕪鋼城建造H型鋼住宅樣板小區。
　　
　　5輕鋼結構住宅發展存在的主要技術問題
　　目前，國內針對輕鋼結構住宅發展的主要研究及技術熱點問題有：
　�。�1）輕鋼結構的防銹、防火技術及新型防火材料的研制和相應設計規程的制訂還不能滿足市場要求。
　　（2）輕鋼住宅典型連接節點及其抗震性能研究;輕鋼住宅中圍護結構及隔斷體系研究與開發。
　　（3）輕鋼住宅中防火、防腐和保溫技術。
　�。�4）輕鋼住宅配套使用建筑設備的經濟性研究；輕鋼住宅的施工技術與施工措施研究。
　　輕鋼住宅體系是一個綜合復雜的技術系統，除結構本身外，還涉及到墻體材料、屋面保溫防水材料、櫥衛設備和管線系統等其它配套體系。只有采用適合輕鋼結構的配套體系，才能最充分地發揮輕鋼住宅的優勢，造福于民。
　　
　　結語
　　通過對輕鋼住宅結構體系的研究和工程試點表明，逐步開發和完善安全舒適、功能優越且成本低廉的輕鋼住宅，可以考慮將來作為部分富裕農村地區的建筑形式，可以加快國家和城市的發展速度，還提高了住宅質量和人們的居住水準，它作為一種商品具有較高的綜合經濟效益，同時還促進了社會的可持續性發展，給社會帶來了良好的社會效益，這也是發展輕鋼結構住宅的重要意義。
　　參考文獻：
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　　【5】侯兆欣.我國住宅鋼結構體系推廣應用中的幾個問題[J]施工技術，2000.7