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摘要：轻钢结构住宅具有较高的科技含量，建筑造价也相应高于其它类住宅，结合考虑出房率、土地使用效率等，属值得推广的新型住宅建筑体系，本文进一步分析了住宅建筑中轻钢结构施工的有效运用，以供同仁参考借鉴。
关键词：住宅建筑；轻钢结构；施工；有效运用
1 轻钢结构轻钢结构建筑体系概述
轻钢建筑就是以轻钢材料为骨架，轻质材料为外围，因此有很强的灵活性与适应性，各种条件下都能够发挥作用，并且材料质量轻、操作简便、拆装方便、安全，应用前景非常广阔。我国目前主要在工业建筑与商业建筑中应用轻钢结构较多，还未普及到民用住宅，对多层住宅轻钢结构的研究还不够深人。此外，轻钢结构建筑体系的优点还在于保护环境和节约社会资源。混凝土建筑施工中会产生大量的建筑垃圾，而混凝土建筑的拆除也会对环境造成很大的影响，废料的利用率很低，而轻钢结构不仅污染小，废旧材料还可以回收再利用，因此被人称为“生态建筑体系”。轻钢结构建筑体系的主要特点：①设计符合建筑模数制要求。②轻钢材料生产标准化、工业化。③轻钢材料所占体积小，增加了建筑实用面积，且结构牢固，有较强抗震能力，施工简单，对施工人员专业素质要求较低，与传统混凝土施工相比，工期大约缩短了1／2——1／3。基于上述特点，轻钢结构建筑体系被广泛应用于大型厂房、超市、办公楼等，还可以用于建筑加层等。如果建筑物横向跨度过大或纵向高度过高则需要加装承重钢骨架或混凝土骨架，轻钢只用于围护。
2 钢结构承重体系的类别以及类型选择
2 1纯框架结构体系
纯框架结构体系实际上就是指沿着纵横方向基本都由框架作为承重和抵抗水平抗侧力的主要构件组成的结构体系。主要的特点就在于能够构成比较大的使用空间，平面的布置比较灵活，能够与多种类型的使用功能相适应，结构每个部分的刚度都比较均匀，构件比较容易与标准化的原则相适应，构造比较简单，容易进行施工；但是其抗侧移的刚度比较小，一般都应用于低于12层的建筑。
2.2钢框架支撑结构体系
框架一支撑体系是在框架体系中的一部分框架柱之间进行竖向支撑的设置，进而形成若干的竖向支撑的支撑框架，或者是在框架体系中进行若干仅用于承担竖向荷载的带竖向支撑的排架结构的设置，周围则是用刚接框架。这样的体系有着较好的抗震性能和较强的侧向刚度，支撑结构能够起到很好的剪力墙的作用，能够将大部分的水平力承担起来:比较适合于在30~40层的高层建筑结构中进行使用。
2.3钢框架剪力墙体系
该结构体系实际上是在钢框架结构的背部，通过带竖缝的钢筋混凝土抗震墙板的使用，或者是内部埋设钢支撑的预制钢筋混凝土墙板的方式，与室内的横隔墙配合进行布置，共同构成房屋的主要的抗侧力构件；相对于中间部位的房建可以布置成电梯间、楼梯间或者是卫生间，可以在合适的房间的周围进行钢筋混凝土剪力墙的布置，从而形成钢框架剪力墙体系；如果外部的钢框架采用的是三到四米的密柱或者是深梁来构成钢框筒的时候，就构成了钢框筒—筒体结构体系，适用于更高的楼层建筑。
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3 住宅建筑中轻钢结构施工的有效运用
3.1变形限值的讨论
抗侧力结构的材料可以是钢材料或者是钢筋混凝土材料。如果采用钢桁架作为抗侧力结构的主材料时，使用规范规定：在地震作用下，层间位移1/250，顶点位移1/300。在风力作用下，层间位移1/400，顶点位移1/500。所以不难看出，把钢桁架作为抗侧力结构的主构架可以增强钢结构的抗侧力能力，可以很好地控制造价。在对变形限值进行控制的过程中，其需要对其预应力也做出相应的数据分析。通常情况下，钢结构的施工设计中，其预应力会呈现不规则的变化。甚至部分钢体直接限值变形。这都会工程的质量造成相应的影响。所以，在进行其具体数值的讨论过程中，需要对其数值进行相应分析，只有对其变形值进行综合讨论，才能使得其基础的预应力得到平衡，从而达到预定的建筑效果。
3.2楼层高度的确定
在进行钢结构的建筑设计过程中，首先需要对其楼层的高度进行基础确定。在进行确定以后，就可以对其结构形式以及适用的范围性进行明确区分。之后对其建筑的高度进行最佳比例的控制。这样就能让钢结构的整体结构框架形态有效地发挥出来。尤其是在高层住宅的建筑过程中，钢筋混凝土具备更好地稳定性。但是在高层楼的应用中，由于其剪应力容易出现浮动，所以常常也容易出现一定的问题。因此，在进行钢结构的施工过程中，一定要确定具体的楼层，从而让钢结构施工技术能够得到全面性的应用。
3.3柱网和柱断面的选择
在进行施工的过程中，柱网以及柱断面的选择也有一定的要求。其需要与梁端的位置进行相互结合，从而进行针对性设计。尤其是在外墙端的施工建设中，一定要与其总体的高度保持相应的吻合。对钢柱的截面形也要做出相应的分析。所以，在进行柱断面的全面选择的过程中，应该结合实际的情况进行相应分析，采用贯通式的节点，使得其总体的构造变得简单。
3.4钢结构节点的全面构造
钢结构节点的构造是钢结构建筑施工中的一个重要的内容。其不仅能够使得预应力得到全面的平衡，还能使得施工的质量得到提升。在钢结构节点构造的具体施工中，通常需要从多个角度出发进行。一般情况下，其需要从以下两个角度去进行构造。
其一：柱脚生根部位。这是对混凝土结构框架的一种节点构造。其是模型的基础确定。在进行构造的过程中需要对其标高的数据进行相应的审查，同时对其柱脚进行高强度螺栓进行相应的连接。通常其首层需要采用钢筋混凝土的节点进行构造，然后在其他层的外围也需要进行综合性应用。
其二：强节点弱构件的设计也十分重要。在进行非防震的设计时，应以节点正在进行受力为前提，进行受力的阶段设计。而在进行抗震的设计时，就有所不同了，首先就应是整个结构处于一个比较稳定的状态，在进行整体的设计，而每个节点的受力情况也必须是比较稳定的，只有这样，才能够从真正意义上起到抗震的作用。
4 维护与保养
⑴轻钢结构建筑体系可耐25℃的高温，却不耐火，因此需要在轻钢构件表面涂上防火涂料、包裹防火材料或者裹上混凝土等，视具体需求与建筑物防火等级确定使用何种方法。（2）轻钢结构建筑体系所用钢板较薄，对耐锈蚀的要求较高，否则就会因为生锈而降低建筑的承载能力，导致寿命降低。因此，在使用前需要对轻钢材料进行除锈，之后涂上防锈材料，如油漆、树脂等，提高钢材抗氧化能力。调查研究显示，钢采构件受周围环境的影响较大，如氧、硫化物、氯等都会对未加保护的钢材造成损坏。还有一种方法可以防止钢结构生锈：热喷涂法，涂层可持续保护钢结构20年。如果周围环境过于恶劣，普通的防诱方法效果不佳时，则应使用耐候钢，但相比而言，造价会更高。
（3）轻钢结构建筑体系具有良好的导热性，因此在设计时应考虑到这一点，可以在金属构件之间加入绝缘材料，使轻钢结构建筑围护层具有较好的保温、隔热性能，提高使用者的舒适度。
结束语：
对于传统的住宅而言，不仅使用功能、结构体系材料单一，并且资源浪费严重、建设速度慢、能耗高、抗震性差，这便难以与社会的发展乃至人们的需求相适应。而富有现代气息的轻型钢结构，则具备着非常多的优势，诸如结构性能好、造型优美以及使用便利等等，因而正在被广泛的运用在住宅建设中。
参考文献：
【1】王华勇. 探讨建筑工程中轻钢结构的防腐及防火技术[J]. 江西建材，2015（5）：69-71.
【2】韦荣华．轻钢结构民用住宅设计［J］． 民营科技，2015，02∶ 185．
论文作者:曹桥福
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第35期
论文发表时间:2018/5/24
标签：结构论文; 建筑论文; 轻钢论文; 体系论文; 钢结构论文; 框架论文; 对其论文; 《建筑学研究前沿》2017年第35期论文;