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浅谈轻钢结构住宅

摘要

钢结构作为现代的“绿色建筑”，因其具有重量轻、强度高，工业化程度高，施工周期短，容易安装，安全可靠性、抗震抗风性能好，环保性能好等特点而被广泛应用于住宅、厂房、体育场等各类建筑中。本文所述轻钢结构住宅主要是一种以轻型冷弯薄壁型钢、轻型焊接和高频焊接型钢、薄钢板、薄壁钢管、轻型热轧型钢拼接、焊接而成的组合构件为主要受力构件，大量采用轻质围护隔离材料的单层或多层建筑结构，每平方米钢用量在40kg以下的轻型钢结构。本文根据钢结构住宅的特点浅谈轻钢结构住宅的生产制造以及连接安装工艺，并对轻钢结构住宅发展遇到的问题进行分析和展望。

关键词：住宅，钢结构技术，钢结构形式，连接安装，发展前景

一、关于钢结构住宅

（1）钢结构住宅发展现状?

轻钢结构住宅在国外已经有50多年的发展历史，我国还属于初级阶段，相比重钢结构，轻钢结构只能做别墅或多层住宅，上世纪九十年代中期在新疆库尔勒就建造了一个轻钢结构的多层住宅小区，北京还有轻钢结构的别墅区，目前轻钢结构的住宅在我国还没有大范围推广。?

钢结构是一种具有较大优势的建筑结构，随着改革开放进程的加快和钢材产量的不断提高，钢结构在我国已经过了20多年的发展，目前技术较为成熟，维护结构及装修水平也相当高，建造轻钢结构住宅没有技术问题。钢结构住宅作为一种绿色环保建筑，已被建设部列为重点推广项目。现在社会人们对住宅密度、环境绿地等要求越来越高的情况下，较大范围应用钢结构住宅，是我国生产发展的必然趋势。

（2）钢结构住宅的优势?

1、重量轻、强度高?

在相同的跨度和荷载作用下，普通钢屋架重量只有同等跨度钢筋混凝土屋架的1/3～1/4。如果采用薄壁型钢屋架则更轻，只有1/10。可见，钢结构比钢筋混凝土结构自重更轻，截面更小，能承受更大的荷载，实现更大的跨度。

2、塑性、韧性好

钢材质地均匀，各向同性，弹性模量大，有良好的塑性和韧性。钢材破坏前会经过很大的塑性变形过程，能吸收和消耗很大的能量。

3、工业化程度高、施工周期短?

钢结构由各种型材和钢板组成，采用机械加工，在专业化的钢结构工厂制造，并由专业施工人员在现场安装，可缩短施工周期，降低造价，提高经济效益。

4、环保性能好

采用钢结构可大大减少砂、石、灰的用量，使用1t钢结构可减少7t混凝土用量，从而减轻不可再生资源的浪费。因此，使用钢结构有利于保护环境、节约

的钢结构房屋。其中，冷弯薄壁型材是由薄钢板经冷弯或模压而成型的，主要用于跨度小，荷载轻的轻型钢结构。

为保证结构安全可靠，经济合理，钢材选用需考虑以下主要因素：

抗拉强度和屈服强度较高。

塑性和韧性好。

有良好的加工性能。

耐久性好。

价格适宜。

（3）加工制作工艺

钢结构加工制作的主要工艺流程有：加工制作图的绘制→制作样杆、样板→号料→放线→切割→坡口加工→开制孔→组装（包括矫正）→焊接→摩擦面的处理→涂装与编号。

1、样杆、样板的制作

样杆一般用薄钢板或扁钢制作，当长度较短时可用木尺杆。样板可采用厚度0.50～0.75mm的薄钢板或塑料板制作。样杆、样板应注明工号、图号、零件号、数量及加工边、坡口部位、弯折线和弯折方向、孔径和滚圆半径等。

2、号料

号料是以样杆、样板为依据，在原材料上画出实样并打上加工记号的过程。号料方法有集中号料法、套料法、统计计算法、预料统一号料法四中。一般工作内容包括：检查核对材料，在材料上画出切、铣、刨、弯、钻等加工位置，打冲孔，标注出零件的编号。

3、切割

钢材的切割下料应根据钢材的截面形状、厚度以及切割边缘质量要求的不同而分别采用剪切、冲切、气体切割、锯断和高温热源切割等工艺，主要根据切割能力、切割精度、切剖面的质量及经济性来选择切割方法。

4、边缘加工和端部加工

方法主要有：铲边、刨边、铣边、碳弧气刨、气割和坡口机加工等。

铲边：有手工铲边和机械铲边两种铲边后的棱角垂直误差不得超过弦长的1/3000，且不得大于2mm。

刨边：使用的机械是刨边机。刨边加工有刨直边和刨斜边两种。一般的刨边加工余量2～4mm。

碳弧气刨：使用的设备是气刨枪。效率高、无噪声、灵活方便。

坡口加工：一般可用气体加工和机械加工，在特殊的情况下采用手动气体切割的方法，但必须进行打磨处理。

5、制孔

钢结构零部件加工的制孔有钻孔、冲孔和火焰割孔等几种方法。钻孔是利用切削原理，对孔壁部分损伤较小，孔精度较高。是目前常用的制孔方法。钻模板上下两平面应平行，其偏差不得大于0.2mm，钻孔套中心与钻模板平面应保持垂直，其偏差不得大于0.15mm，整体钻模制孔的允许偏差应符合有关规定。

6、组装

钢结构组装的方法包括地样法、仿形复制装配法、立装法、卧装法、胎膜装配法等。拼装必须按照工艺要求的次序进行，当有隐蔽焊接时，必须先施焊，经检验合