輕鋼結(jié)構(gòu)住宅設(shè)計(jì)實(shí)例研究與分析

朱宇賢

(佛山市順德建筑設(shè)計(jì)院有限公司，廣東 佛山 528300)

1 功能分區(qū)和外觀

建筑方案如圖1、圖2所示，該方案形式簡潔，功能和結(jié)構(gòu)上具有代表性，符合住宅建筑的一般形式。圖1、圖2為住宅的一、二層平面圖。

圖1 一層平面圖

2 墻體設(shè)計(jì)方案

建筑物墻體的主要功能有:建筑物的平面功能分區(qū)、承重、保溫、隔聲、隔熱、防火等，對(duì)衛(wèi)生間、廚房的墻體還要求具有防潮、防水的功能。對(duì)于輕鋼結(jié)構(gòu)，主要承重體系是輕鋼框架，因此墻體的承重功能可以不作要求。從而可選用輕質(zhì)填充材料作墻體，在滿足墻體其它功能的同時(shí)，墻體的選擇還應(yīng)考慮經(jīng)濟(jì)性及施工便利等因素。

根據(jù)上述分析及大量市場(chǎng)調(diào)查，決定墻體材料選用泰明輕板。泰明輕板的構(gòu)造為:中間層為聚苯乙烯板，兩側(cè)是用小短筋固定于板面上的Φ2.5@35～50mm冷拔低碳鋼絲網(wǎng)。使用時(shí)，在板兩側(cè)鋼絲網(wǎng)上抹灰，使鋼絲崗與苯板結(jié)合成一整體，具有一定承載能力。

圖2 二層平面圖

泰明輕板具有以下特點(diǎn):

(1)保溫性能好:該板材中間材料為苯板、苯板為多孔材料、保溫性能良好，可根據(jù)不同地區(qū)及內(nèi)外墻要求，作成不同厚度的芯板，一般100mm厚苯板的保溫效果好于370mm粘土磚墻的保溫效果。

(2)苯板孔隙率大，屬吸音材料，利于隔聲，適于用作分隔墻。

(3)衛(wèi)生間、廚房的防水、防潮，可以通過抹面處理，例如采用抹防水砂漿、粘貼瓷磚。

(4)切割方便，可靈活布放:住宅建筑一般布局較為靈活，非模數(shù)化尺寸較多，若采用其它形式預(yù)制墻板，很難滿足各個(gè)部分的尺寸要求，而泰明輕板可根據(jù)剛架尺寸任意切割、開門洞、開窗洞，一般每一單片板材以不大于長×寬=5.0m×5.0m為宜。

(5)市場(chǎng)調(diào)查表明:泰明鋼板原材料豐富，并且造價(jià)較同等功能的板材要低。目前大連市內(nèi)己有專門生產(chǎn)此板材的廠家，可以配合進(jìn)行墻體不同部位的施工處理。

以上研究表明:采用泰明輕板作墻體材料，可以達(dá)到墻體各功能要求，而且輕質(zhì)、經(jīng)濟(jì)、便于施工。

3 屋面、樓面設(shè)計(jì)方案

建筑物的屋面兼具防水、保溫兩個(gè)主要功能，屋面防水應(yīng)作到可靠經(jīng)濟(jì)，屋面的保溫設(shè)計(jì)應(yīng)能滿足冬季保溫設(shè)計(jì)要求為主，適當(dāng)兼顧夏季防熱。根據(jù)輕質(zhì)、經(jīng)濟(jì)施工方便的原則考慮到住宅多為坡屋面，不承受大集中荷載，所以，屋面可采用輕板處理。

樓面主要功能是承受上層荷載，同時(shí)應(yīng)具有隔音、防火等功能。輕鋼結(jié)構(gòu)建筑常用的樓面形式有兩種:一種是輕鋼析上鋪壓型鋼板，然后以壓型鋼板為模板澆細(xì)石硅;一種直接在輕鋼析架上鋪九合板。后一種作法雖然施工方便，造價(jià)較低，但防火性能及樓板剛度較差。而第一種方法，相對(duì)于現(xiàn)澆硅樓面可節(jié)省模板，施工方便，同時(shí)樓面整體也較好。故選用第一種方法。

4 門窗選型及裝修要求

窗采用塑鋼窗，南面為單層玻璃塑鋼窗，北面采用單框雙層玻璃塑鋼窗。門采用熱壓成形木門。內(nèi)墻裝修為抹灰層外刮大白衛(wèi)生間、廚房墻壁貼瓷磚。外墻抹灰層外貼外墻彩色面磚。

5 輕鋼結(jié)構(gòu)住宅設(shè)計(jì)優(yōu)勢(shì)

(1)可以采用冷彎型鋼及普通鋼結(jié)構(gòu)的有關(guān)計(jì)算原理進(jìn)行輕鋼結(jié)構(gòu)住宅的計(jì)算分析。

(2)采用輕鋼結(jié)構(gòu)作為承重體系、輕板作為填充墻，設(shè)計(jì)思想新穎、合理。采用輕鋼、輕板結(jié)構(gòu)不受住宅建筑尺寸非模數(shù)化的影響，住宅建筑的建筑風(fēng)格可以更加新穎別致。

(3)主框架采用方管柱，工字型截面組合粱，結(jié)構(gòu)形式簡潔，受力合理，承載安全可靠。

(4)屋面、墻板采用輕板結(jié)構(gòu)，輕板與粱柱連接節(jié)點(diǎn)簡單，且輕板本身構(gòu)造上保證其平面外有一定剛度，可以承受一定荷載，建筑物的屋面及墻板功能滿足設(shè)計(jì)要求，并且安全可靠。

(5)樓面采用輕鋼析架承重，板為壓型鋼板與混凝土組合結(jié)構(gòu)，此設(shè)計(jì)可保證樓板的正常使用功能，與一般臨時(shí)性建筑常采用的樓面形式相比，在防火功能、樓面剛度方面大幅度提高。

(6)輕質(zhì)材料的采用，大大方便了施工，可節(jié)省大量機(jī)械費(fèi)用，連接節(jié)點(diǎn)的簡化也降低了施工的難度。樓板的做法減少了模板工程及腳手架工程的工作量。

(7)采用輕鋼結(jié)構(gòu)建造的住宅，選材立足于國產(chǎn)材料、常用材料，功能上滿足要求，價(jià)格上節(jié)約開支，經(jīng)濟(jì)指標(biāo)滿足預(yù)定要求(1200元/m2)。

(8)輕鋼結(jié)構(gòu)住宅的墻體，保溫材料仍是有待進(jìn)一步提高性能，改善功能的關(guān)鍵所在，還應(yīng)進(jìn)一步探討采用其它形式材料的方案。

(9)組合結(jié)構(gòu)在輕鋼結(jié)構(gòu)住宅建筑中的應(yīng)用應(yīng)進(jìn)一步研究。

(10)輕鋼結(jié)構(gòu)中支撐形式及節(jié)點(diǎn)構(gòu)造應(yīng)進(jìn)一步作深入研究。

［1］陳紹蕃.鋼結(jié)構(gòu)穩(wěn)定設(shè)計(jì)指南.中國建筑工業(yè)出版.1996.

［2］弓曉蕓.輕鋼結(jié)構(gòu)體系的發(fā)展與展望［J］.工業(yè)建筑.1995(7).