一、概述
█ 基本特點
以冷彎薄壁型鋼構件為基本結構骨架,以新型結構板材為結構體系,配以其它保溫、裝飾材料,經工廠集成生產和現場裝配而成的房屋建築體系。
該系統採用冷彎薄壁型鋼結構體系,具有截面尺寸小、自重輕等特點,比傳統建築的使用面積提高5~10%,顯著地降低了基礎造價;獨特的牆體承重體系,使建築造型富於輕靈動感,提高了室內佈局的靈活性;低碳環保型建築材料,使建築耐久性更好、結構更安全,具有良好的抗震、防火、熱工、隔聲性能,是一種高效節能型綠色建築體系。
█ 適用範圍
超輕鋼住宅體系適用於1~6層(不含地下室,簷口高度應不大於12m)的新建、改建、擴建建築。但是冷彎薄壁型鋼骨架與鋼結構、鋼筋混凝土結構的混合結構建築物的層數不受此限。
二、性能指標
耐久性能:70年以上的使用年限;
耐雪性能:1.55kN/㎡的基本雪壓;
抗震性能:9度設防(基本地震加速度0.4g);
抗風性能:0.85kN/㎡的基本風壓,209km/hr的風速
隔音性能:外牆隔音(200mm厚牆體)的隔聲量為65dB,內牆(雙面雙層9.5mm石膏板,181mm牆體)隔聲量為44dB;
通風性能:自然通風和送風相結合,保證室內空氣清新潔淨,新風量大於15%;
外牆抗衝擊性能:250kg的集中衝擊荷載;
保溫隔熱性能:200mm厚牆體的熱阻值為4.24K?㎡/W,其保溫隔熱性能是490mm厚多孔砌塊磚的2倍。
三、規範性引用文件
主要引用下列標準條文,當標準被修訂後,使用最新版本的引用標準:
《建築結構荷載規範》GB50009-2012
《混凝土結構設計規範》GB50010-2010
《建築抗震設計規範》GBSOOll-2010
《建築設計防火規範》GB50016-2014
《鋼結構設計規範》GB50017-2003
《冷彎薄壁型鋼結構設計規範》GB50018-2002
《建築結構可靠度設計統一標準》GB50068-2001
《低層冷彎薄壁型鋼房屋建築技術規程》JGJ227-2011
《水泥纖維平板》JC/T412.1-2006
《纖維增強硅酸鈣板》JC/T564.1-2008
《鋼結構工程施工質量驗收規範》GB50205-2001
《碳素結構鋼》GB/T700-2006
《冷彎型鋼技術條件》GB6725-2008
《低合金高強度結構鋼》GB/T1591-2008
《鋼結構工程質量檢驗評定標準》GB50221-2001
其它國家或行業現行相關專業技術規範、規程。
四、 輕鋼住宅體系七大優勢
█ 安全
![輕鋼裝配式建築 | 優點概述及施工步驟](http://p2.ttnews.xyz/loading.gif)
與木結構建築相比,鋼結構建築防火性能和防白蟻性能大大優於木結構建築。超輕鋼結構形式建築在北美的出現和發展很大原因是因為木結構自身的防火性能和防白蟻性能較差,因此在輕型木結構基礎上發展了超輕鋼結構體系。
與傳統磚混結構相比,鋼結構體系本身較磚混結構更具延展性和彈性。超輕鋼結構屬於板肋結構體系,它由輕鋼龍骨和歐松板形成的牆體、樓板作為承重結構,屬於超靜定結構體系,單根輕鋼龍骨或歐松板的破壞不會立即導致整體結構的破壞,有利於建築物內人員逃生。同時自重輕的鋼結構建築更有利於抵抗地震時的水平荷載(水平荷載為建築物自重和水平加速度的乘積,質量越小的建築物承受的水平荷載越小)。所以在地震多發區域的日本和臺灣,低層建築多為自重較輕的輕型木結構和鋼結構建築。
█ 方便
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與傳統磚混結構相比,自重輕的鋼結構建築的運輸量小於磚混結構。利於在運輸不便的區域如島嶼、山區建造。超輕鋼建築還可以根據項目需要在工廠完成部分拼裝任務,形成整片牆體和樓板,減少現場作業量,加快現場安裝速度,適用於當地施工條件惡劣,施工週期較短的項目。
█ 環保
輕鋼住宅體系產品所採用的建築材料均為符合國家標準的綠色環保材料,所用輕鋼龍骨70年後仍可回收利用,現場建造過程中大量使用成品構件安裝,建造用水需求量小,整個建造過程比磚混結構大大減少廢水、廢塵和固體廢棄物的排放,有利於當地環境的保護。輕鋼住宅體系建造過程中材料損耗減少60%,現場垃圾減少80%,可回收材料佔80%,建築節能提高50%。
█ 節能
輕鋼住宅體系外牆採用雙層保溫結構,由內向外分別為:石膏板、輕鋼龍骨、R19離心玻璃纖維棉、OSB(歐松板)、呼吸紙、擠塑板和外牆飾面層。由於牆體採用R19離心玻璃纖維棉和25mm厚擠塑板雙層保溫材料,牆體系統的熱阻值可達到為4.24KN㎡/W,其保溫隔熱性能是490mm厚多孔砌塊磚牆體的2倍。
建築屋蓋由內向外分別為:石膏板、R30離心玻璃纖維棉、輕鋼龍骨、OSB(歐松板)、防水卷材和屋面裝飾層。封簷板為多孔構造,使整個屋架通風透氣,流通的空氣既可防黴也可起到保溫隔熱的作用,整個屋蓋系統熱阻值為5.284KN㎡/W,是普通120mm厚混凝土屋頂(熱阻值為0.07KN㎡/W )的75倍。
█ 實用
輕鋼住宅體系雙層保溫裝飾外牆厚度僅為180mm,比一般不含保溫裝飾的磚混結構牆體(一般為240mm)還要小60mm。
根據所做項目測算,輕鋼住宅體系的得房率比普通磚混結構要提高5%-10%。同時由於輕鋼結構體系採用牆板和樓板受力而非傳統的樑柱受力,所以輕鋼建築室內幾乎無樑無柱,空間利用更高。
█ 快捷
輕鋼住宅體系採用工廠加工構件,現場拼裝,無需養護,所以施工速度比普通磚混結構要提高30%-50%。整個施工流程分:基礎施工、牆體安裝、屋頂安裝、結構封板、外牆保溫、室內裝飾、室外裝飾和完工交房八大步驟。不含基礎施工的毛坯房施工週期為1-2個月,精裝修房施工週期為2-3個月。
一套100平方米的超輕鋼主體結構安裝時間只需4-5天,整體施工週期比傳統建築至少縮減1/2的時間。
█ 綜合經濟效益好
A.施工週期短,早投產早得益;
B.有效使用面積增加;
C.投資使用分配合理,價符其值;地上與地下工程費分配90:10;
D.材料與人工費分配 60:40;
因此輕鋼住宅體系綜合經濟效益優於鋼筋混凝土結構。
五、構造做法
█ 結構體系組成示意圖如下:
█ 樓面結構系統示意圖如下:
█ 牆體結構系統示意圖如下:
█ 屋面結構系統示意圖如下:
六、超輕鋼主體結構性能
█ 鋼材的選用
用於低層冷彎薄壁型鋼房屋承重結構的冷彎薄壁型鋼, 應採用現行國家標準《碳素結構鋼》GB/T700、《低合金高強度結構鋼》GB/T1591 規定的Q235、Q345 ,以及滿足現行國家標準《連續熱鍍鋅鋼板及鋼帶》GB/T 2518、《連續熱鍍鋁鋅合金鍍層鋼板及鋼帶》GB/T14978 要求的Q550 級鋼材。
█ 結構性能
冷彎薄壁型鋼鋼材強度設計值應按下表採用。
冷彎薄壁型鋼材強度設計值(N/mm2)
█ 鋼材的耐腐蝕性能
根據建築物建造地點環境不同,型鋼鍍鋅量要求也不同。鋅層多少決定房屋構造使用壽命。目前,各國標準基本分三擋:
1)構件地處潮溼環境且裸露狀態時,鍍鋅量要求275克/m2 (相當鍍鋅厚度為20微米);
2 )承重及外牆構件,鍍鋅量要求180克/m2 (相當鍍鋅厚度為13微米);
3 )非承重構件, 鍍鋅量要求120克/m2(相當鍍鋅厚度為8微米);
根據英國鋼鐵公司對不同地區、環境的15棟輕鋼住宅跟蹤取樣測試結果是:
輕鋼鍍鋅構件鏽蝕率為三年平均不到0.1微米,也就是說,8微米厚鍍鋅冷彎薄壁型鋼構件,正常使用條件下,使用壽命可達240年。而一般住宅設計壽命僅60年;
美國國家住宅研究中心NAHB對4棟地處環境較差寒冷或炎熱近海地域輕鋼住宅跟蹤取樣測試結果表明:目前採用的輕鋼鍍鋅構件住宅使用壽命可達100年以上;
中國二汽掛片試驗得到: 如十堰、蘭州、桂林、昆明等地乾燥、無腐蝕介質條件, 五年腐蝕深度為: 0.00327。
七、超輕鋼主體結構構件的特性
八、超輕鋼主體結構構件打包方式
我們以房屋部件(如:牆體、屋架)進行打包,方便識別,裝卸便捷。
九、超輕鋼主體結構安裝步驟
第一步:根據各部件圖紙把部件拼裝好,然後用自攻螺釘連接成整體
第二步:根據地基放線把組裝好的部件放到指定位置,並用臨時支撐固定
第三步:複檢尺寸及矯正龍骨
第四步:調整好牆體位置後與基礎連接,部件與部件連接
第五步:安裝牆面抗風拉帶和拉緊器等其他配件
第六步:安裝屋架/樓板,完畢
說明:多層房屋,安裝完樓板骨架後,安裝樓面結構板並固定一層牆面結構板後,再按第一步安裝二層框架。
十、施工工藝流程
█ 基礎施工流程包括:
測量放樣 → 地基驗槽 → 管道預埋 → 墊層澆築 → 鋼筋綁紮 → 模板施工 → 隱蔽驗收 → 基礎澆築 → 模板拆除 → 基礎驗收 → 基礎軸線放樣。
█ 牆體系統施工流程包括:
牆體測量放樣 → 牆架拼裝(若牆體為工廠拼裝,此步驟放在工廠完成)→ 防水、防潮膜(墊)鋪設 → 單片牆架安裝 → 臨時斜撐施工→ 牆體校正 → 牆體之間連接 → 外牆體X 剪力鋼帶施工 → 牆體複檢 → 牆體抗拔、抗剪錨栓與基礎連接 → 牆面板(OSB板)安裝 →(水電管線安裝→填保溫棉→內側牆面板(石膏板))→ 呼吸紙安裝 → 保溫板安裝 → 刷界面劑 → 網格布或鋼絲網 → 砂漿 → 裝飾層。
█ 樓蓋系統施工流程包括:
樓板測量放樣 → 樓板邊導軌安裝 → 樓蓋梁安裝 → 梁端腹板加勁件、加勁短柱設置 → 樓蓋支撐系統安裝 → 樓蓋樑上貼雙面膠(3mm泡棉膠)→ 樓面板(OSB板)安裝 → 40厚細石砼(內配鋼絲網)澆築→(水電管線安裝→填保溫棉→吊頂板(石膏板))→裝飾面層。
█ 屋蓋系統施工流程包括:
桁架測量放樣 → 桁架與牆體連接件安裝 →桁架安裝 → 校正 → 設置屋架支撐系統 → 小屋脊板、簷口安裝 → 屋面板安裝 → 大屋脊板安裝 → 防水卷材鋪設 → (水電管線安裝 → 填保溫棉 → 吊頂板(石膏板))→ 屋面瓦安裝。
十一、施工流程分析案例
▼ 施工案例總流程實物圖
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