一、轻钢建筑简介
我们首先应当正确区分轻钢结构与重钢结构的区别。虽然判定结构为重钢与轻钢结构确实没有一个统一的标准,很多有经验的设计师或项目经理也常常不能完全说明白,但我们可以以一些数据综合考虑并加以判断:①一般来讲轻钢结构每平米用钢量不大于50kg/m2;②轻钢结构的主要构件钢板厚度不超过10mm。
所谓轻钢结构通常是指由下列钢材所构成的结构:①冷弯薄壁型钢结构;②热轧轻型钢结构;③焊接或高频焊接轻型钢结构;④轻型钢管结构;⑤板壁较薄的焊接组合梁及焊接组合柱而构成的结构。
二、房屋的各个部件组成
下图为北美典型轻钢别墅的节点构造,清乡墅院已将国外优秀建筑引进,涵盖美国、加拿大、欧洲、日本各地。
三、轻钢建筑特点
轻钢龙骨构架具有了轻型木构架的多数优点:它具有多种用途而且材料是弹性的;施工仅需要简单廉价的工具;为各类管线设施及保温提供了空间;并且可以与各种类型的外部与内部装饰材料连接。此外,轻钢构架可以被用于规范要对可燃性有更高要求的建筑中,因此其用途将会延伸到体量更大的建筑及那些耐火性要求更高的建筑中。
轻钢结构件比同体量同强度的木构件轻很多,这是因为其壁骨中距通常为24英寸(600mm),而非像木结构那样16英寸(400mm)。钢构件比木构件更容易保持垂直度且更加统一,它们的尺寸也更加稳定,因为它们不会受湿度改变的影响。尽管它们如果在一个延长的时期内暴露于潮湿的空气中尤其是沿海的位置中可能受侵蚀,但钢构架构件不会受害于白蚁或腐烂。钢构架构件的价格是相对稳定的,而木材是一种易于遭受供应波动的农业产品,其价格常常随着市场条件的改变在一个较大的范围内变化。
轻钢结构的热传导比木材要高得多。在寒冷的气候中,轻钢构件能够足够快地传导热量从而充分减少墙体或屋面的热性能。这会导致过多的能量损失及室内的水离析结,伴随着的还有霉菌的生长及表面装饰的褪色。在多数的气候环境中,必须在结构上增加硬质隔热层以阻止热流通过轻钢构件。
轻钢建筑要比木材结构花费更长的时间,这是因为:①即使螺栓用电动螺栓驱动机安装,每个螺栓要比进入木材的钉子花费更长的时间。②因为需要更多的角钢与夹片,因此要有更多的螺栓来安装。③墙体必须在覆板之前进行翻转。④腹板加劲肋必须被安装在每个承重墙下面的楼板搁栅里。由于更多的劳动力需求抵消对钢材的少量节省,整体而言,其成本比一个等体量的轻木建筑更加昂贵。
四、轻钢建筑建造过程