钢结构体系打造的建筑案例细节分享

像小孩子搭积木那样,建造低层独立住宅,如国外流行的DIY(自己做)活动那样,2至3人就可以进行整个房子的建造。
下面介绍的设想方案,主要是先不考虑房子的建造成本,使用一种性能非常优异的现代建筑材料H型钢,并且是经过特别处理的防锈防蚀的热浸镀锌H型钢。
设想方案的要点是,2层以下的低层独立小住宅,承重框架系统,由竖向承重的柱子和水平承重的“主梁”构成,均采用热浸镀锌H型钢(比如,Q235 200×200×8×12——腹板高200mm,翼缘宽200mm,腹板厚度8mm,翼板厚度12mm的宽翼缘H型钢,牌号为Q235,理论重量为50.50kg/m))。水平承重楼盖框架中的“次梁”,均采用热浸镀锌H型钢(比如,Q235 150×150×7×11——腹板高150mm,翼缘宽150mm,腹板厚度7mm,翼板厚度11mm的宽翼缘H型钢,牌号为Q235,理论重量为31.90kg/m)。框架系统中的节点构造,均采用热浸镀锌热轧等边角钢连接件,配合带销子防止螺帽脱落的热浸镀锌螺栓,进行现场连接装配而成。在接下来的房屋承重框架的搭建过程中,全部是采用“螺栓连接”的方式,不采用现场焊接的连接方式。
采用上述方案,搭建2层以下的底层住宅框架,主要是考虑到,H型钢,是一种很好的现代建筑材料,小厂产不了,只有大厂才能产,产品构件的品质非常过硬,产品质量能够得到保证。再一个,钢结构承重框架,节点的连接构造,均使用螺栓连接方式,这种搭建形式,对于非专业施工队伍而言,要比焊接连接方式,更加保险更加可靠。再一个,由于定位是建造低层独立小住宅,因而钢材构件的长度大都较短,在实际施工现场,搭建过程中,配合小型吊车,原则上2至3人,就可以进行操作,再加上,钢结构承重框架的节点,全部是使用带销子防止螺帽脱落的热浸镀锌螺栓进行连接,安装施工,技术要求不高,一般非专业人员,也能办到。采用这种搭建方式,建造真正的“钢筋铁骨住宅”,打造汽车级品质的现代住宅。
至于钢结构承重框架搭建好以后的围护填充、装饰装修、水电暖安装等方面,可以使用优质的“彩钢板”、“胶合板”进行围护,使用无机物材质的不燃型玻璃纤维保温毡毯进行墙体填充,或者是采用蒸压加气混凝土砌块进行围护墙体的砌筑,至于水平承重楼盖的构造,则使用热浸镀锌H型钢“次梁”,配合经过热沥青溶液浸泡防腐防蛀蚀处理的“方木构件”和“胶合板”装配搭建而成。其它部分,需要用到的建筑材料,主要有优质烧结粘土瓦片、防腐木搁条、彩钢板、油毡卷材、胶合板屋面板、屋面保温材料、双面纸面石膏板,等等,所有这些,可以根据实际情况,逐项加以解决。
钢结构建造住宅的一些特点:
钢结构住宅,一般重量都比较小,钢结构住宅所用到的钢材构件,若干年以后可以循环再生利用。
钢结构住宅所用到的钢材构件,便于工厂化加工生产,钢结构住宅施工现场,“湿作业”也比较少,钢结构住宅施工效率较高,因而钢结构住宅的建造工期较短。
“钢结构住宅”,按照使用钢材材料的厚度大小材质的不同,可以分为“轻型钢结构住宅”和“重型钢结构住宅”之分。
在日本,根据所用钢材厚度的大小,钢结构一般划分为:“轻型钢结构”(厚度小于或等于 6 毫米)和“重型钢结构”(厚度为 6 毫米以上)两大类。
实际工程结构中,受力杆件的横截断面,有很多形式,比如,有圆形实心的断面、矩形实心的断面、圆管形的空心断面、方管矩形的空心断面、L型的断面、C型的断面、S型的断面、工字形的断面、H型的断面,等等。
日本某些钢材型材样式示意图
5种不同断面形状的钢材构件
工字钢样品示意图
H型钢样品示意图(每个翼缘的上下两个面,都平行)
H型钢,一般成品定尺长度为12米
为了节省材料便于穿越各种管线一种日本某地生产的H型钢构件示意图
日本部分轻型H型钢样品示意图
日本轻型H型钢与木材构件加工的组合梁样品一例
热浸镀锌带孔螺栓(使用弹性钢丝卡穿孔防止螺帽脱离)
弹性钢丝卡示例
H型钢成品钢材实例
已经加工过的H型钢钢材一例
国外某地一幢单层钢结构坡屋顶住宅的施工现场
国外某地一幢单层钢结构坡屋顶住宅的施工现场
国外某地一幢单层钢结构坡屋顶住宅的施工现场
国外某地一幢单层钢结构坡屋顶住宅的施工现场
国外某地一幢单层钢结构坡屋顶住宅的施工现场
国外某地一幢单层钢结构坡屋顶住宅的施工现场
国外某地一幢单层钢结构坡屋顶住宅的施工现场
国外某地一幢单层钢结构坡屋顶住宅的施工现场
国外某地一幢单层钢结构坡屋顶住宅的施工现场
国外某地一幢单层钢结构坡屋顶住宅的施工现场
国外某地一幢单层钢结构坡屋顶住宅的施工现场
国外某地一幢单层钢结构坡屋顶住宅的施工现场
国外某地一幢单层钢结构坡屋顶住宅的施工现场
边H型钢立柱,与左边H型钢横梁,使用等边角钢和螺栓,进行连接固定,示意图
承重框架系统,典型节点位置,H型钢立柱和H型钢横梁,构造关系示意图
1根H型钢立柱,在同一个节点位置上,前后左右,共4条H型钢横梁,与柱子进行连接。承重框架系统,节点位置,全部使用等边角钢连接件和螺栓,进行现场连接固定(不是采用焊接的方式进行连接)。
水平承重框架中,H型钢梁,垂直交叉连接,构造一例
H型钢水平钢梁续长构造一例
H型钢竖立立柱续长构造一例
日本某地,“轻型钢木组合”,水平承重框架,楼盖底部,局部特写
H型钢承重立柱与预制混凝土空心砌块填充墙体之间的关系局部放大特写
H型钢承重立柱与预制混凝土空心砌块填充墙体之间的关系示意图一例
欧美地区一轻钢结构住宅的外墙构造,示意图
从图中可以看出,从外到里,分别是:实心烧结粘土砖+带拉结筋的竖向搁条+硬质泡沫保温板+轻钢立柱框架+立柱之间填充无机物材质的不燃型玻璃纤维保温毡毯层+2层防火石膏板(+室内粉刷)
特别提醒:无机物纤维状保温材料,造价较低,保温隔热、吸音隔声、防火性能,都很好,但是,使用环境,必须干燥。否则,吸潮、进水以后,性能会大大降低。
日本一轻钢结构住宅的外墙构造,示意图
从图中可以看出,从外到里,分别是:成品外墙壁板材料+挂板搁条层(通气层/空气流通层)+护墙板层+2层无机物材质的不燃型玻璃纤维保温毡毯层+框架立柱层+木搁条层(通气层/空气流通层)+纸面石膏板(+室内粉刷层)
还可以看出,外墙上的“冷桥”位置,即,每一根方管钢管立柱的外侧,专门围护了保温毡毯,进行特别的构造处理。
日本一轻钢结构住宅的外墙构造,示意图(构造情况跟上图类似)
轻型钢结构外墙构造示意图一例
从图中可以看出,从外到里,分别是:块材贴面+砂浆粘接层+砂浆刮平层+网格增强层+保温板之间密封胶带+硬质泡沫保温板+覆盖板层+钢材立柱+立柱之间填充无机物材质的不燃型玻璃纤维保温毡毯(+纸面石膏板+室内粉刷层)
转载于民智一郎博客。
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