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珠海钢结构材料选择和设计中的注意事项

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轻钢结构(轻型钢结构)主要是指以镀锌轻钢龙骨为结构件建造的住宅,这种结构在国外多为一、二层的独户式小住宅,也有用其建造六层以下集合式住宅的,明显区别于采用H型钢等厚壁钢材(因表面涂有防锈漆,俗称“红钢”)的结构,因而称为轻钢结构。轻钢结构建筑具有性能好、自重轻、工厂化程度高、建造速度快、劳动强度小等优点,因而近三十年来在欧美国家逐步发展起来,已经形成了一整套十分成熟的技术。国内外许多企业不约而同地想把轻钢结构住宅技术移植到中国来,但效果却不像人们事先想象的那样乐观。

⑴在用材上应优先采用“H”形钢,它受力合理,拼接方便,加工容易。对于承重结构宜用Q235钢和低合金钢中的16Mn、15MnV或15MnV钢,但需注意Q235-A钢的含碳量不作为交货条件,可焊性无保证,故不宜采用作焊接结构。对于板厚大于25mm的梁翼缘与柱,现场焊接的梁柱节点不宜用Q235-B.F,应尽量选用Q235-B或Q235-B.b,对于特别重要结构宜选用Q235-C或Q235-D。

⑵对厚度为17~40mm的Q235钢的设计指标比现行GBJ17-88《钢结构设计规范》中的规定值提高5Mpa(上海标准),焊缝强度也作了相应调整。

⑶考虑了技术进步因素,将主要受力构件的壁厚调小了,即在现行GBJ18-97《冷弯薄壁型钢结构技术规范》中的主要受力构件的壁厚不小于2mm调整为不小1.5mm,框架梁柱构件不小于3mm。

⑷在风荷载作用下,门式刚架的侧移按GBJ18-87《冷弯薄壁型钢结构技术规范》规定为柱顶高度的1/150。但在这2个规程中均作了细化规定并作相应调整,但具体数值不尽相同。设计者在使用时宜予以注意。

⑸在设计刚架、屋架和檩条等时,应考虑由风吸力作用所引起构件内力变化的不利影响。此时永久荷载分项系数取为1.0。这一规定主要是考虑到当设计的刚架、屋架、檩条在屋面材料较轻的情况下;若受风吸力作用,构件内力将会变号,会出现拉杆变为压杆的情况。在内力变号时永久荷载起减载作用,永久荷载分项系数取为1.2,则会造成结构可靠度的降低,导致不安全因素。

轻钢结构住宅并非仅有冷弯镀锌轻钢龙骨体系一种,其它各种冷弯或热轧薄壁型钢形成的工业化住宅体系也都应属于轻钢结构住宅体系,如日本积水化学工业株式会社、大和住宅工业株式会社的钢结构住宅体系等。本文的观点同样适合这些体系,所不同的是,它们是拥有企业自身知识产权和特点的工业化住宅体系,其优点也值得我们逐步学习、引进、消化和吸收,以进一步推进中国的住宅产业现代化。