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摘要:钢结构墙体属于围护结构,不承受建筑物的荷载.但必须满足力学性能、保温隔热、防渗防水、隔音、燃烧性能、耐低温等方面的要求.所以,墙体材料的选择及其构造的节点处理,成为钢结构住宅推广中关键的问题之一。
关键词:轻型钢结构;墙体技术;住宅
1轻钢结构住宅简介
所谓轻型钢结构体系,就是承受较小的水平外力荷载,采用较小的构件截面,结构自重较轻的钢结构体系.该体系应用冷弯型钢、热轧或焊接H型钢、T型钢、焊接或无缝钢管及其组合构件作为承重骨架,应用石膏板、OSB板、PC板、蒸压轻质加气混凝土板(AIC板)、彩钢板作为骨架外的围护结构.这种体系的房屋建筑构造灵活,屋外装饰类型和色彩丰富多样,可以建造出形式各异的低层或多层轻钢别墅或住宅公寓.轻钢结构住宅结构体系与砖混结构和混凝土结构体系有很大区别,它由轻钢结构体系、楼面结构体系和维护结构体系等组成.轻钢结构体系主要包括两种低层轻钢结构体系和多层轻钢结构体系,低层轻钢建筑指两层及以下的轻钢房屋建筑,主要有实腹式(格构式)门式钢架或排架.该体系的受力构件主要是各榀钢架靠墙梁、檩条和各类支撑连系.多层轻钢建筑一般为10层以下的住宅,总高度小于24m的公共建筑,20m以下楼面荷载小于8kPa的工业厂房.
围护结构体系主要包括两种非自重式轻型墙体和自承重轻型墙体.非自重式轻型墙体材料主要有压型彩钢夹轻型保温隔层墙体、压型彩钢夹芯板、玻纤增强水泥外墙板等.自承重轻型墙体材料主要有空心砌块、加气混凝土砌块、预制预应力混凝土砌块、长尺压型钢板、钢网塑料墙体、轻钢龙骨加面板墙体等.此外,玻璃幕墙既可作非承重式轻型墙体,也可作自承重轻型墙体,主要是看做法。
2墙体材料
2.1外墙材料
外墙与大气直接接触,而湿热的大气会对外墙造成一定的损害,为了避免这种损害,外墙材料应该选择具有隔气和隔热功能的材料.墙体材料多为块材、板材,适用性较强.如:黏土空心砖、空心混凝土砌块、加气混凝土、压型钢板加轻质保温材料组成的复合墙体、OSB板、CS板等.单一的墙体材料有很大一部分满足不了建筑节能的要求,必须在其中加一些高效的热绝缘材料,如岩棉、膨胀珍珠岩、矿渣棉、聚苯乙烯泡沫板、泡沫塑料、挤塑保温板等,采取复合技术,达到建筑节能的目的.为了避免墙体产生热桥,目前广泛的使用外墙外保温.经过多年的努力探索,设计工作者开发出了一种叫做昊角墙材的新型非承重材料。
2.2内墙材料
现今我国内墙材料用的比较多的是防火纸面石膏板,这种内墙面板进货渠道比较多,价钱比较合理,容易被接受.防火纸面石膏板中最多的材料是建筑石膏,石膏本身不能燃烧,也不会助燃,另外其中的耐火芯材是由一定量的轻基材、无机耐火纤维和外加剂结合而成,耐火芯材和护面纸紧密牢固的结合起来,故而具有较好的防火性能,芯材结合力在高温状态下也不会被轻易破坏.防火纸面石膏板再生产和使用的过程中不会对环境造成危害,是一种绿色环保材料.在适宜的环境气温和温度内其整体性在相当长的一段时间不会改变,不会出现干裂现象,也不会有被虫子损害或者因为发霉等原因而使形状发生改变的问题.作为墙体,它的隔音效果也比较好.另外由于防火纸面石膏板本身比较轻,在运输的过程中不会出现问题.采用防火纸面石膏板建成的住宅更加适宜居住,下雨多的时候,这种内墙材料能够起到降湿的作用,把屋里多余的水分吸收起来,当屋里空气干燥的时候又能起到增湿的作用,内墙材料中吸收的水分又被用来去增加屋里的湿度.这种材料优点多多,被广泛应用是毋庸置疑的。
3墙体技术
外墙的轻钢龙骨采用小方钢管桁架结构,聚氨酯复合材料外包覆盖主体钢结构,即轻质隔墙板+龙骨+聚氨酯保温装饰一体板.内墙采用复合墙板和硅酸钙板保护HL硬泡聚氨酯复合板由双面柔性面材和聚氨酯硬泡复合而成,在工厂的专业生产线上生产,聚氨酯硬泡为芯材,两面覆盖非装饰面层.双面层为无机防火A级材料—水泥玻璃纤维薄毡,有效地解决现场防火问题,同时也保证层间粘结良好;中间PU硬泡保温层采用聚氨酯泡沫,保温层厚度较小,具有良好的防水性能、力学性能、耐高低温性能.聚氨酯硬泡为芯材,两面覆盖非装饰面层.HL硬泡聚氨酯复合板外墙外保温系统是置于建筑物外墙表面的外墙外保温系统,由HL硬泡聚氨酯复合板、锚固件、耐碱玻纤网格布、胶粘剂等组成.聚氨酯保温装饰一体板具有良好的保温、隔热、隔音效果,并且聚氨酯不助燃,符合消防安全,上下板加聚氨酯的共同作用,具有很高的强度和刚度,下层板光滑平整,线条明朗,增加室内的美观度和平整度.安装方便,工期短,美观,是一种新型的建筑材料.
产品优势:
(1)导热系数极低.聚氨酯硬泡导热系数可达到0.017~0.024W/m.K,是目前任何保温材料无法比拟的,应用最广的一种材料.
(2)良好的隔音性能.由于聚氨酯硬泡保温层是闭孔结构,能够吸收声能,分散和降低噪音,可以提供安静、良好的室内环境.
(3)理化性能稳定,使用寿命长.聚氨酯硬泡保温层是一种惰性材料,各项性能稳定,与酸、碱都不发生反应,抗变形能力强,无毒无害且寿命较长,在正常使用条件下能达到30年以上.
(4)防火性能优异.聚氨酯硬质泡沫材料耐高温,阻燃、防火.在燃烧时会在其泡沫表面形成积碳,从而隔离下面的泡沫,有效防止火焰蔓延.在聚氨酯硬质泡沫材料中添加阻燃剂和自熄材料,可使其燃烧性能达到B1级,燃烧持续时间性能达到A级.
4节点连接
采用轻钢龙骨复合墙板做围护墙体时,要保证每一面墙平直,可以在导轨里插入一根最短为152.4mm长的柱子来拼接导轨.导轨的壁厚最小为1.0mm,在拼接的每一边使用四颗ST5.5螺钉,间距不超过600mm双排布置.如果在过梁位置拼接墙,就可以节省材料,制造过梁的C型钢也能采用导轨拼接.墙板间的拼缝要用材料出厂时压好的边相对,如需切割,则切割过的一边向外侧.墙板的上边缘要拉线对齐在同一直线上.当采用轻质砌块作围护墙体时,除对外包钢结构砌筑的砌块应有可靠连接和咬槎外,其他处理方式同砖墙做法。
5安装
为避免现场施焊,应采用不锈钢件和镀锌铁件作为干挂金属构件,并且做好防腐处理,干挂节点应由设计确定,施工时保证位置的准确.干挂施工应有专业作业队来完成.构件安装过程中需加临时斜向支撑,依次逐个安装,防潮层在接口处要有一定的搭接宽度,构件安装时要严格对齐.挂板式外墙防水处理至关重要,挡风板外侧防水处理,同时,地面防水层应延伸到外墙内,外墙转角缝隙内填充隔音物质,加密封条密封.而砌块类的则是内嵌式安装.砌块安装前要做好准备工作,保证施工的质量。
结束语
长期以来,钢结构住宅的造价一直是人们最关心的问题,而墙体的造价在整个造价中占相当大的比重,它与墙体的材料,工艺,技术都有很大关系,需正确、全面地用综合效益来分析.在国内,以低碳、节能减排,绿色环保为目的的同类墙体的研究和应用已成为我国墙体改革发展的一个重要方向,而发展应用以苯板、建筑石膏板为基本材料的轻、薄墙体已形成一定规模并且取得了较好的经济效益。
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