我国土地资源日益减少,未来人们日常居住用的房屋向钢结构领域发展是大势所趋,也是科技与人类文明进代的标志。普通民众对于钢结构房屋由什么材料制作而成的充满好奇,今天搜录一些资料大家共同学习,例如高频焊接H型钢就是最常用的材料之一。

一、主框架部分材料

H型钢,可分为热轧型和高频焊接型。是现阶段(过度期)国内发展钢结构住宅的首选用材。缺点是钢材消耗量大,节点处理困难。

U型钢,冷弯成型,厚度为1.6-8mm高度为50-452mm。在欧美市场不常用,在日本它是轻钢住宅,尤其是模块化住宅支撑梁的首选用材。优点是钢材消耗量少,缺点是截面不稳定,有时效变形之虑。目前还难以与H型钢竞争。

C型钢,冷弯成型,厚度为1.5-6mm高度为73-380mm。在欧美它是轻钢住宅支撑梁柱的主要用材,在日本钢结构住宅中作为支撑柱有少量应用。在中国,因市场用量少和缺少相应的使用经验,目前虽难以与H型钢竞争但应当作为钢结构住宅用钢的主攻研究方向。

方钢,冷弯成型,高频焊接,厚度为1.5-8mm,边长为20-200mm。在日本它是模块化住宅支撑柱的首选用材,欧美不大采用。优点是截面稳定,节点布置方便,缺点是钢材消耗量大。目前也难以与H型钢竞争。

轻钢龙骨,冷弯成型,作为承重龙骨其厚度一般为1.5mm以上,边长为60-360mm。日本很少采用这种支撑体系,主要是一些欧美厂商在采用。国内轻钢龙骨生产能力很大,其生产设备和原材料供应都很成熟。但有两点值得注意:第一,轻钢龙骨的截面尺寸小,其耐火性能不如其它支撑梁柱材料,设计时要详加注意;第二,国内用轻钢龙骨作为承重支撑梁柱的设计经验很少,对其节点的研究和支撑体系的力学计算方法和软件开发应是重点。

二、墙体骨架材料

在欧美钢结构住宅中的围护(内、外墙、吊顶)骨架就是轻钢龙骨,厚度在1mm以下。在国内写字楼装修中应用普遍。围护支撑体系的主要特征是带斜拉杆,这种结构主要是为了配合其外墙板体系,因为日式钢结构住宅的外墙板与外墙装饰板是一体的,每块表面积很小,对墙体不能提供拉紧的支护作用,所以需用斜拉杆加强支撑。

三、轻质墙体材料

国外轻钢住宅的墙体都是由轻钢(或木质)龙骨和轻质墙体面板加保温隔热、隔声和防水材料构成。

目前国内外最常用的内墙面板是防火石膏板,大多数是用在写字楼装修中。防水石膏板,可作为厨房和卫生间的墙体面板。低密度水泥纤维板,可作为内、外墙面板。定向刨花板,工艺性好,耐冲击,美国主要用它作外墙面板。国内已经有少数厂家生产。

国外轻钢住宅所采用的保温隔热、隔声材料一般以玻璃丝棉为主,国内货源充足。

四、防水材料

国外住宅外墙都贴有单向透气透水的防水纸,国内目前还不具备生产能力。高密度水泥纤维板,因其安装维护容易,在欧美的住宅中应用普遍,但生产设备昂贵,国内还没有生产厂商。PVC板,在欧美的住宅中应用普遍,国内还没有生产厂商,它便于安装维护,且加工制造容易,因此国内塑料行业很容易开发此类产品。真空挤压高密度水泥纤维板,日本住宅大都采用它,国内也有厂商引进该技术,但由于其制造技术复杂,价格昂贵,且安装工艺复杂,推广难度较大。

五、屋顶(瓦)

陶瓦,属于传统建筑用瓦,重且安装工艺复杂,不太适用于钢结构住宅。

水泥彩瓦,国内有厂家生产并在钢结构住宅上采用过。

高密度水泥纤维板瓦,轻且容易安装,在国外钢结构住宅中应用较普遍,但生产设备及工艺较复杂,技术难点在防水性能和耐候性能不宜保证,国内尚无生产能力。

金属瓦,轻且容易安装,是钢结构住宅的屋顶主要用材,生产设备及工艺过程简单,其技术难点为防锈和耐候性能。国内虽然有很多彩钢瓦生产厂商,但都不能提供高质量的表面喷砂屋面瓦。

六、门窗及楼梯

国内普通门窗生产不论是从质量还是规格品种来看,基本都能满足市场需求。高档门窗尚需进口。斜屋顶窗国内已有合资厂生产,高档车库门国内也有合资组装厂生产。

七、楼层板组成材料

国外钢结构住宅普遍采用木板为楼层板,因为钢结构住宅是延续木结构住宅发展而来。在我国应用要面临两个问题,一是木材资源短缺问题,二是与现行防火安全法规冲突问题。

压型钢板组合楼板,它主要是用于多层和高层楼宇,在低层住宅中应用是大材小用,成本很难接受。蒸压轻质加气混凝土(ALC)楼板在日本应用较多,国内也已经具备生产能力。

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