轻钢的北美体系和澳洲体系
在美国、加拿大以及澳大利亚,用镀锌轻钢龙骨代替传统的木结构的轻钢结构住宅建筑体系,发展至今已有30多年的历史。1996年,美国的住宅建设中轻钢结构住宅达到20%的比例;加拿大则有30%左右的比例;澳大利亚钢结构住宅建造数量约占50%。
这种结构形式主要应用于低层的小住宅。90年代后期以来,多层轻钢龙骨住宅在北美地区迅速发展。除住宅外,这种体系也广泛适用于养老院、*日旅馆、小学校等建筑。
加拿大轻钢
通常由镀锌或镀铝锌合金的薄钢板冷弯滚压成型,其截面形状通常为C型和槽型,钢板的厚度可根据结构的要求而变化,其构件长度可视所需而决定。
轻钢构件制作精确,在其制作过程中通常在构件上有规律地穿孔,以利于水电线路和管道及横向加强构件的通过。虽然一块薄钢板本身的承载力并不高,但通过冷弯成不同形状(如C型)后, 其抗弯抗压的能力成倍提高。因此, 房八斗提醒轻钢构件的承载力主要是取决于其截面形状,而不是板材的厚度。这也构成其轻质高强的特点。
低层住宅
结构体系住宅结构通常由楼面,墙体及房顶等体系组成。轻钢住宅的结构形式通常采用线内支承的板肋体系,轻钢构件可应用于不同的房屋构件,采用轻钢构件可以大大简化结构体系,同时高效利用结构体系及构件的承载力,设计灵活及施工便利。
楼面体系
作为楼面托梁的轻钢龙骨其截面高度通常为150~300mm,钢板厚度大约在0.84~2.56mm,楼面托梁常见支撑形式是简支或连续梁,多跨连续梁即可采用单一构件的形式,又可采取多构件搭接的形式。一般说来多构件搭接的形式较单一构件具有更大的灵活性,同时在运输上也很方便。楼面托梁龙骨的腹板通常给予等间距的冲孔,以方便水电管线的穿越。
欧洲轻钢体系
轻质楼盖系统
由C型的轻钢搁栅与铺于搁栅上的薄板组成。搁栅一般跨度为3.6~4.8m,搁栅高为254mm(搁栅的最大跨度可达11m),搁栅间距为 600mm。搁栅在腹板上开有大孔,这样对于管线的穿越与布置极为方便。楼面有三种做法,分别为:高密度木纤维水泥板;满铺压型钢板再浇筑20毫米的陶粒轻骨料混凝土;满铺定向木纤维板或高密度层压胶合板。
在这些轻质楼盖上每平方米可承受316~365kg的荷载。房八斗提醒该楼盖结构体系重量仅为国内传统混凝土楼板体系的四分之一到六分之一,其楼盖的结构高度将比普通混凝土板高100~120mm。
竖向墙体
竖向墙体结构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0.84~2mm,墙柱间距一般为400~600mm,墙柱的下端为U形开口朝上的底槽梁,墙柱上端为U形开口向下的顶槽梁,搁栅固定于上槽梁侧边。
房八斗提醒,为提高墙柱的稳定性,一般墙柱高度范围内设三道轻钢拉条。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,但该墙体结构不能承受水平荷载。