轻钢结构别墅

1、轻钢结构别墅传统的建筑材料，施工方案已经开始落伍。一种改善人类社会居住环境，实现住宅产业 工业化的轻钢结构别墅代替传统的房屋。轻钢结构别墅不仅可代替传统的住宅结构模式，还可完全使用工业化生产的建材，以钢代木、钢代砖、钢代混凝土的环保节能型住宅。轻钢结构别墅成为改善人类社会居住环境的最佳产品。建造轻钢结构别墅对施工单位说，除了施工省时省力，也有很多优点和方便之处。建造 轻钢结构别墅不需要二次找平，只要结构完成后可随时布线穿管。无梁无柱，增大可利用空间，大大简化装修流程， 同时材料、用工成本可节约很多。生产建造轻钢结构别墅主要有四 大结构：轻型钢架结构、墙体结构、楼板结构和屋面结构。钢架结构具有强

2、度高、抗震性能 好、组装施工简单快捷等特点；墙体结构分很多品种， 根据气候和地区选择不同的墙板能为室内保温或降热带来很大作用；屋面结构采取墙体板材原理设计，达到保温、隔热、隔声、 防水、防潮性能；楼板结构重量轻，隔音效果好，安装简便。轻钢结构别墅不用一个多月就 能完成房屋主体建筑， 轻钢结构别墅建造避免了繁琐的施工工序，减轻工人劳动强度及完成大部分墙外装饰盒室内装饰。轻钢结构别墅节约能源，清洁环保，建造轻钢结构别墅综合成本较低，许多人看价格容 易误解轻钢结构别墅的质量。应该转变观念，大力支持应用轻钢结构别墅，让更多人了解。1、轻钢结构别墅建筑过程建房施工过程中，将轻型钢架焊接固定在地基上，然后

3、，用普通锯条在板材上把门窗开好，再把各种板材依次镶嵌在钢架上，进行胶合固定，一幢建筑面积600多平方米的三层中型别墅，只需要12个工人，用不到一个月的时间就可完成房屋主体建筑，并且完成大部分外墙装饰和室内装饰。建造施工只需要普通建筑施工工期的六分之一， 并且在整个施工建造过程 中，由于建筑材料的集合利用， 加上材质轻，简化了烦琐的施工工序， 不必使用大型施工机 械，大大减轻了工人的劳动强度。2、轻钢结构别墅的部件生产建造房屋所用的主要部品部件，有4大结构：轻型钢架结构、墙体结构、楼板结构和屋 面结构。轻型钢架结构：在工厂加工后，在现场组装，具有强度高、抗震性能好、组装施工简单快捷等特点。采用高

4、效防腐剂对钢构件表面进行防锈处理，保证了钢构件的经久耐用。由于钢架结构包裹在保温墙体内，不会产生热桥。用钢量少，重量轻，每平方米用钢20到30公斤,用钢量只有普通钢架结构房屋的60%左右，节省用钢量至少 1/3。墙体结构：有外墙板、内墙板、隔墙板、保温砌块4类品种。可根据不同地区的气候温度，组合成不同的墙体。寒冷地区组合成既保温由隔热的复合墙体，保证室内热量不被墙体吸收或渗漏，节能效果达到 80%,也就是说，只需要普通建筑1/5的能源消耗就可达到室内保温需求。在炎热地区则采用具有中空对流作用的外墙板组合成复合墙体，太阳辐射热被墙体内流动的空气带走，从而可以保持室内舒适凉爽。屋面结构：同样采取墙

5、体板材原理设计，具有高标准的保温、隔热、隔声、防水、防潮性能， 还可以根据房屋设计随意造型。楼板结构：重量轻，强度高，独有的密闭微孔结构和空气隔音层，使隔声效果达到41分贝，而且安装简便，承载力每平方米超过 200公斤，远远超过普通楼板每平方米承载力150公斤的国家标准。3、轻钢结构别墅主要性能环保性：钢材及大部分材料可再生利用，符合生态建筑的要求。节能性能好（保温、隔热、隔音）先进的技术使耗能仅相当于传统住宅体系的40%,大大减少耗能费用。防腐、防虫：采用镀锌钢材，无原生木材，既防腐又免受虫蛀蚁蚀。耐火、耐久性：所有材料均为不可燃，同时考虑防火构造，达到国家防火规范。抗震、防风性：自重轻，抗

6、震性能好，设计时充分考虑风荷载和雪荷载，可抵御暴风暴雪轻钢别型简介轻钢别墅，又被称为轻钢结构房屋， 其主要材料是由热镀锌钢带经冷轧技术合成的轻钢 龙骨，经过精确的计算加上辅件的支持与结合，起到合理的承载力，以取代传统房屋。特殊性能一、轻钢别墅相比于传统住宅，有其突出的优点：(1)轻钢别墅的轻钢结构配件制作工厂化和机械化程度高，商品化程度高。(2)轻钢别墅的现场施工速度快，不会影响到附近居民有利于文明施工。(3)轻钢别墅的钢结构建筑是环保型的可持续发展产品。(4)轻钢别墅的自重轻，抗震性能好。(5)轻钢别墅的综合经济指标不高于钢筋混凝土结构。(6)轻钢别墅相比砖混住宅来说，可以避免用土烧砖带来的

7、资源浪费(7)轻钢别墅因为轻钢结构的墙体厚度小，比砖混结构可以增加有效使用面积；(8)轻钢别墅的与钢筋混凝土住宅相比，由于轻钢结构的钢材以后可以循环使用，但 混凝土不能循环使用，以后肯定是建筑垃圾，造成环境压力并且，混凝土要40年时间才能全部干燥，因此容易造成室内湿气、 潮湿，不利于人体健康。但是轻钢结构完全不用混凝土， 因此不存在这个问题。(9)轻钢别墅的抗震性能好。由于地震的活动为左右和上下活动，所以用螺丝钉连在 一起的轻钢结构组成了 一个安全稳定的盒子，不会因为地震的摇晃而出现墙体倒塌或楼板掉下危及人身安全。(10)轻钢别墅的施工采用干施工法，不会造成水资料的浪费。并且节省了费用。二、轻

8、钢别墅的楼面构造轻钢别墅的楼面由冷弯薄壁型钢架或组合梁、楼面OSB结构板，支撑、连接件等组成。所用的材料是定向刨花板，水泥纤维板，以及胶合板。在这些轻质楼面上每平方米可承受316365公斤的荷载。 轻钢别墅的楼面结构体系重量仅为国内传统的混凝土楼板体系的四 分之一到六分之一，但其楼面的结构高度将比普通混凝土板高100120毫米。三、轻钢别墅的屋面系统轻钢别墅屋面系统是由屋架、结构OSB面板、防水层、轻型屋面瓦(金属或沥青瓦)组成的。 轻钢结构的屋面，外观可以有多种组合。材料也有多种。在保障了防水这一技术 的前提下，外观有了许多的选择方案。四、轻钢别墅的墙体结构轻钢别墅的墙体主要由墙架柱、墙顶梁

9、、墙底梁、墙体支撑、墙板和连接件组成。轻钢别墅一般将内横墙作为结构的承重墙，墙柱为C形轻钢构件，其壁厚根据所受的荷载而定，通常为0.842毫米，墙柱间距一般为 400600毫米， 轻钢别墅这种墙体结构布置方式， 可有效承受并可靠传递竖向荷载，且布置方便。五、轻钢别墅的建筑保温节能技术轻钢别墅为确保达到保温效果，在建筑物的外墙和屋面中使用的保温隔热材料能长期使 用并能保温隔热。轻钢别墅一般除了在墙的墙柱间填充玻璃纤维外，在墙外侧再贴一层保 温材料，有效隔断了通过墙柱至外墙板的热桥；楼层之间搁栅内填充玻璃纤维，减少通过楼层的热传递；所有内墙墙体的墙柱之间均填充玻璃纤维，减少户墙之间的热传递。4 .

10、建筑防火技术轻钢别墅一个最关键的问题是防火技术的应用，轻钢别墅的耐火等级为四级。轻钢别墅在墙的两侧与楼盖的天花处贴防火石膏板，对于普通防火墙和分户墙用25.4毫米厚（1 口寸）石膏板保护，以达到1个小时的防火要求，另外在墙体墙柱间与楼盖搁栅间填充的玻璃纤维对 于防火与热传递也起了积极的保护作用。5 .建筑隔声技术轻钢别墅在内外墙及楼盖搁栅间填充玻璃棉，有效阻止了通过空气传播的音频部分，而对于通过固体传播的冲击声，作如下构造处理：对于分户墙用二道墙柱构成带有中间空隙的二道墙体；而对于吊顶用的固定石膏板的小龙骨，用带有小切槽的弹性构造以有效减少楼层间的固体声传播。发展历史轻型钢结构低层住宅的建造技

11、术是在北美式样木结构建造技术的基础上演变而来的，经过百年以上的发展，已形成了物理性能优异、空间和形体灵活、易于建造、形式多样的成熟 建造体系。在世界上被誉为人居环境最好的北美大陆，有95%以上的低层民用建筑， 包括住宅、商场、学校、办公楼等均使用木结构或轻钢结构建造（甚至包括我们的近邻日本和韩国）。北美木结构和轻钢结构在整个建筑市场占有绝对优势。当前，随着木材价格的节节攀升，北美轻钢结构体系的市场发展正以超过30%的增长率快速增长，逐步为市场所广泛接受。同时在我们的近邻日本（在日本成为KC体系）和韩国，以及澳大利亚也被大量采用。总结北美轻钢结构当前来快速发展的原因，可以总结为技术成熟可靠， 结

12、构体系灵活利于建设及商业开发，建筑经济性高，技术先进符合环保节能可持续发展的潮流几个方面。中国钢铁工业的产量已居于世界前列，但钢材在建筑业的使用比例远低于发达国家的水平，轻钢结构低层民用住宅建筑技术符合国家对建筑业的产业导向；居其美业参与或主持建造的每一个轻钢结构住宅项目，都引起了业内人士与各级政府相关部门的强烈反响和关注， 并得到各级政府相关部门在政策上和技术上的支持。优点轻钢结构的技术及产品配置非常成熟， 产业化程度高，是北美近百年建筑技术和建材工 业发展的结晶。建筑结构使用的镀锌钢板抗腐蚀性能优异经久耐用，其在正常使用的情况下的使用年限为275年。轻钢结构的抗震性能远优于传统的混凝土和砖

13、混住宅。同时，由于轻钢结构的结构自重轻，单位面积重量仅相当于同等面积醇混结构重量的1/4,所以其基础处理简便，适用于大多数地质情况。钢结构住宅不再像木结构住宅那样担心白蚁的危害。由于结构所用的钢料均采用工厂化加工，所以轻钢结构别墅的结构精确度相当高，一栋别墅的结构体系由上万个构件组成，每个构件的平均误差低于2毫米，确保了房屋的品质,是传统的建筑方式所无法达到的。具有以下四种特点：1、结构稳定。2、造价低廉。3、轻型钢结构别墅屋内空间的跨度比混凝土建筑的跨度大。4、工期短，比常规建筑要快的多。关于数据一、轻钢住宅抗震性：由于轻钢结构建筑自重轻，金属材料属性以及必须的剪力墙结构形式决定了轻钢结构系

14、统天生的抗震性能。由于地震的活动为左右和上下活动，所以用紧固件连在一起的轻钢结构组成了一个安全稳定的盒子，不会因为地震的摇晃而出现墙体倒塌或楼板掉下危及人身安全。地震烈度为9级时，可满足不倒塌的要求。二、轻钢住宅隔声性：墙体隔声量 45db楼板撞击声压w 70db保温隔热 根据全球气候带要求，外墙、屋面保温隔热层厚度 可任意变化。三：抗风性：抗风荷载可达到12级台风(1.5KN/itf)。四：轻钢住宅环保性：生态可循环钢材、木材、塑料 100%可回收再利用。五：轻钢住宅安全性：永久建筑与彩板房、活动房有本质上的区别。房屋使用年限达到国家要求的标准 50年。钢结构设计步骤和设计思路（一）判断结构

15、是否适合用钢结构钢结构通常用于高层、大跨度、体型复杂、荷载或吊车起重量大、有较大振动、高温车 间、密封性要求高、要求能活动或经常装拆的结构。直观的说：大厦、体育馆、歌剧院、大 桥、电视塔、仓棚、工厂、住宅和临时建筑等。这是和钢结构自身的特点相一致的。（二）结构选型与结构布置此处仅简单介绍.详请参考相关专业书籍.由于结构选型涉及广泛，做结构选型及布置应 该在经验丰富的工程师指导下进行。在钢结构设计的整个过程中都应该被强调的是概念设计，它在结构选型与布置阶段尤其重要.对一些难以作出精确理性分析或规范未规定的问题，可依据从整体结构体系与分体系之间的力学关系、 破坏机理、震害、试验现象和工程经验所获得

16、的设计思想，从全局的角 度来确定控制结构的布置及细部措施。运用概念设计可以在早期迅速、有效地进行构思、比较与选择。所得结构方案往往易于手算、概念清晰、定性正确，并可避免结构分析阶段不必要的繁琐运算。同时，它也是判断计算机内力分析输出数据可靠与否的主要依据。钢结构通常有框架、平面 （木行）架、网架（壳）、索膜、轻钢、塔桅等结构型式。其理 论与技术大都成熟。亦有部分难题没有解决 ，或没有简单实用的设计方法，比如网壳的稳定 等。结构选型时，应考虑它们不同的特点。 在轻钢工业厂房中，当有较大悬挂荷载或移动荷 载，就可考虑放弃门式刚架而采用网架。基本雪压大的地区，屋面曲线应有利于积雪滑落 （切线50度内

17、需考虑雪载 ），如亚东水泥厂石灰石仓棚采用三心圆网壳。总雪载释放近一半。 降雨量大的地区相似考虑。建筑允许时，在框架中布置支撑会比简单的节点刚接的框架有更 好的经济性。而屋面覆盖跨度较大的建筑中，可选择构件受拉为主的悬索或索膜结构体系。高层钢结构设计中，常采用钢混凝土组合结构，在地震烈度高或很不规则的高层中，不应单纯为了经济去选择不利抗震的核心筒加外框的形式。宜选择周边巨型 SRC柱，核心为支撑框架的结构体系。我国半数以上的此类高层为前者。结构的布置要根据体系特征，荷载分布情况及性质等综合考虑.一般的说要刚度均匀.力学模型清晰.尽可能限制大荷载或移动荷载的 影响范围，使其以最直接的线路传递到基

18、础 .柱间抗侧支撑的分布应均匀.其形心要尽量靠近侧向力（风震）的作用线.否则应考虑结构的扭转.结构的抗侧应有多道防线 .比如有支撑框 架结构，柱子至少应能单独承受 1/4的总水平力框架结构的楼层平面次梁的布置，有时可以调整其荷载传递方向以满足不同的要求。通常为了减小截面沿短向布置次梁，但是这会使主梁截面加大，减少了楼层净高 ，顶层边柱也有时会吃不消，此时把次梁支撑在较短的主梁上可 以牺牲次梁保住主梁和柱子 .（三）预估截面结构布置结束后，需对构件截面作初步估算。 主要是梁柱和支撑等的断面形状与尺寸的 假定。钢梁可选择槽钢、轧制或焊接H型钢截面等。根据荷载与支座情况，其截面高度通常在跨度的1/2

19、01/50之间选择。翼缘宽度根据梁间侧向支撑的间距按l/b限值确定时，可回避钢梁的整体稳定的复杂计算，这种方法很受欢迎。确定了截面高度和翼缘宽度后，其板件厚度可按规范中局部稳定的构造规定预估。柱截面按长细比预估.通常50入150,简单选择值在100附近。根据轴心受压、双向 受弯或单向受弯的不同，可选择钢管或H型钢截面等.初学者需注意，对应不同的结构，规范中对截面的构造要求有很大的不同。如钢结构所特有的组成构件的板件的局部稳定问题。在普钢规范和轻钢规范中的限值有很大的区别。除此之外，构件截面形式的选择没有固定的要求，结构工程师应该根据构件的受力情况，合理的选择安全经济美观的截面。（四）结构分析目前钢结构实际设计中，结构分析通常为线弹性分析，条件允许时考虑 P-A ,p- 8 ,新近的 一些有限元软件可以部分考虑几何非线性及钢材的弹塑性能.这为更精确的分析结构提供了条件。并不是所有的结构都需要使用软件：