厂程应用 文章编号: 1009 9441(2017)03 0017 03 钢结构住宅建筑外墙围护结构做法及材料研究与分析 口口刘炜杨秋鸣(山西建筑职业技术学院山西太原030006) 摘要:随着国家及地方推动装配式建筑发展的相关政策的 终成为制约钢结构住宅建筑项目顺利实施及推广普 不断出台作为装配化程度极高的钢结构住宅也遇到了前所 及的瓶颈.
未有的发展机遇,但目前真正能落地实施并顺利建设完成 且能得到投资商及业主满意的钢结构住宅项目依然是凤毛 1住宅建筑的要求及钢结构住宅结构 麟角与钢结构配套的成熟、稳定、经济、适用的外墙围护材 体系现状 料及围护做法的缺乏成为制约我国钢结构住宅发展的关键 因素从住宅建筑的典型特性及钢结构住宅结构体系的现 作为住宅建筑应满足以下要求:安全度有更高 状出发对我国目前常用的钢结构住宅外墙围护材料及围护 要求尤其是体现在结构抗震能力上、结构稳定性 构造做法进行了闸述并对不同的围护材料及做法进行了分 上:住宅的私密性要求高楼板及内墙围护材料要有 析、比较结合钢结构本身在结构方面、施工方面、材料方面 良好的隔声性能外墙要有较好的保温隔热效果外 的特点提出了钢结构住宅外墙围护材料的选择要求及较为 墙材料要有较好的耐久性:住宅建筑内部房间分隔 合理的做法.
关键词:钢结构住宅:围护材料;复合轻质墙体:节能保温 要灵活:房间内不能有影响房间整体效果的明显的 中图分类号:TU391;TU111.4文献标识码:A 突梁、突柱情形:要能满足居民对住宅二次装修的要 DOI:10.13923/j.cnki.cn14-1291/tu.2017.03.007 求等.
引言 目前我国用于钢结构住宅的结构体系主要有 随着我国社会经济的不断发展,中国城镇化速 纯钢框架结构、钢框架支撑结构、钢框架-钢筋混凝 度不断加快建筑业也逐渐从租放式管理、劳动密集 土核心筒结构以及杭萧钢构股份有限公司研发的钢 型作业向工业化生产、装配化施工发展.
2015年 管束结构结构体系逐渐克服了以往住宅房间内凸 底国务院提出在我国经济发展转型升级的关键时 梁凸柱、占用室内空间大的缺点更能满足结构构件 期在拓展市场方面要着重致力于与群众需求密切 灵活布置的需求尤其是最近几年出现的新型钢结 相关的消费品结合棚户区改造和抗震安居工程等, 构住宅结构体系还创新了结构柱、梁连接节点广泛 积极开展钢结构建筑试点从国家层面为我国钢结 应用高频焊接技术使得结构用钢量进一步降低而 构建筑的发展指明了方向:随后重庆等老工业基 且实现了结构构件工厂加工制作效率更高加工质 地雨后春笋般地出台了各项激励政策,朗确钢结构 量更加稳定, 住宅建筑作为装配化住宅的主导方向,努力扩大钢 2钢结构住宅围护结构材料及做法 结构住宅在本地区规划建设的住宅比例:2016年 初至今更多的钢结构住宅项目从开始的筹划准备 钢结构住宅外墙围护结构应满足以下要求:外 阶段逐步走向落地实施阶段.
但在钢结构住宅建筑 墙围护材料应具备轻质高强的特性且材料的保温、 实施过程中遇到的最棘手的问题是缺乏与现有钢结 隔声、隔热、防火、防潮等性能要好:外墙围护结构应 构住宅结构体系配套的成熟、稳定、适用的围护结构 与钢结构住宅结构体系相适应尽量满足标准化、工 材料及做法导致设计人员在建筑方案的拟定上、结 业化流水线生产以适应建筑工业化的发展:外墙围 构抗震计算上遇到较大的问题进而影响了开发商 护结构应构造简单在现场便于安装且围护结构与 对于钢结构住宅适用性、住宅成本控制上的信心最 窗框及其他洞口连接应紧密密封性好等,以下选 ①基金项目:山西省软科学研究项目(2016041014-6).
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取目前国内钢结构住宅建筑几种常用的外墙围护材 结构与楼板之间的节点处理难度增加,作为住宅建 料及做法进行比较、分析.
筑的围护结构材料较难满足住户对于墙体的二次装 2.1轻质加气混凝土砌块外墙围护结构 修的要求:金属复合夹芯板主材造价较高以75mm 加气混凝土砌块是目前普通框架结构建筑最常厚承插式玻璃丝棉镀锌金属板为例在2016年主材 用的围护结构材料在某些早期的钢结构住宅建筑单价已达120元/m².
此类型外墙围护结构的保温 项目上也有应用如2013年正式完工的位于太原市隔热性能有限较难达到住宅建筑维护材料的导热 小店区的山西省第一栋钢结构住宅建筑项目,轻质系数的要求故主要在不考虑节能要求的工业类型 加气混凝土砌块作为建筑外围护结构材料,不但在 建筑中应用较多.
技术上已十分成熟而且其保温、隔热、隔声、防火等 性能均较好:加气混凝土砌块墙体强度高业主二次 装修不受影响,且外墙外立面装饰做法可应用的种 类较多;加气混凝土砌块材料及施工成本相对较低; 钢框架支撑结构斜支撑附近的填充墙施工较易进行.
但加气混凝土砌块的自重较重容重可达8kN/m, 围护材料自重的增加将直接导致结构用钢量上升、 费用增加、工期延长:且加气混凝土砌块砌筑施工、 砌体墙内外表面抹灰作业均属于现场湿作业施工 速度较慢、效率低、现场污染严重现场材料多、人员 多、管理难度大.
图1为位于杭州市的国家钢结构 图2钢结构建筑金属复合夹芯板连接节点 住宅建筑首批示范项目外墙围护结构加气混凝土砌 2.3玻璃纤维增强水泥板等混凝土板材制品外墙 块的应用实例 围护结构 此类型外墙围护材料为单一板材,与主体结构 的连接仍然需要通过竖向冷弯薄壁型钢墙梁连接固 定,其主要特点是板材厚度较小、强度高、抗裂性 好、防火性能较好,且材料本身具有较好的抗冻性, 材料成本适中在此类型板材内侧可以进行挂网抹 灰作业可以满足住户对墙体简单的个性化需求及 二次装修的要求如固定画框、剔槽等.
但材料自身 图1钢结构建筑加气混凝土码块应用实例 较重、板块拼缝多、密封性差,材料在运输过程中易 2.2金属复合夹芯板外墙围护结构 产生破损.
而且在住宅建筑中板材自身的保温效果 钢结构住宅建筑围护结构也可采用金属复合夹 一般仍需要在板材外侧做外保温致使墙体厚度大 芯板复合加芯板内、外侧采用0.5-1.2mm厚热 大提高施工、作业难度、作业周期同时增加.
浸镀锌金属板,中间层复合50-150mm厚的岩棉 2.4CCA板加芯灌浆墙外墙围护结构 或玻璃丝棉保温材料.
这种外墙围护结构外观时 CCA板是近几年开始使用的一种建筑装饰用 尚、现代感强:围护结构构造简单、可成品化定做板 板板材强度高、防火、防潮、防虫蛙、表面平整、便于 材到场后安装速度快:此类型外墙围护结构由于具 加工一般应用于住宅墙体面板、吊顶-自2015年 有较厚的中间层填充材料具有一定的保温、隔热效 开始钢结构高层住宅项目出现以CCA板作为墙面 果且加芯材料大多采用燃烧性能为B1级以上的 面层板用轻钢龙骨固定.
面板固定牢固后最后在 难燃或不燃材料具有较强的防火性能.
在板块交 其面板之间的空腔内加压泵入轻质灌浆材料(灌浆 接处采用承插式连接(见图2)连接节点处加芯材 材料通常为聚苯颗粒混凝土)以达到一定的保温、 料部分采用聚氨酯材料能有效地起到防水、防潮的 隔热效果此类型复合轻质保温实心墙体即为CCA 效果.
但金属复合夹芯板与主体结构的连接需通过 板加芯灌浆墙(如图3所示)已在武汉世纪家园钢 C型或Z型冷弯薄壁型钢墙梁条随之而来的是结构住宅项目中首次应用.
经过对CCA板加芯灌 整个围护结构的用钢量增加、造价增加,且外墙围护 浆墙的各种试验研究此种灌浆墙的防火性能、隔声 18 Research & Application of Building Materials
性能、保温隔热性能、防水密封性能、抗风压性能均规范要求的保温隔热性能,仍需要在砌块外表面做 达到了较好的效果,且墙体厚度一般>200mm灌外保温施工:近十年来钢结构建筑较常用的金属复 浆墙的容重仅仅是加气混凝土砌块的1/2,有效地合夹芯板及其他增强混凝土板材制品,虽然解决了 降低了构件截面及楼面荷载,为钢结构构件控制用湿作业、材料自重大、施工周期长的问题,但在墙板 钢量创造了有利的条件,此类型墙体可实现原有住的 的物理性能如保温隔热性能方面仍然存在较多的问 宅加气混凝土砌块外墙的物理性能,且墙体厚 题不易达到规范要求的节能参数同时不能满足业 度比加气混凝土砌块大大减小能够与钢结构建筑 主二次装修的要求.
近几年出现的以新型装饰材料 实现配套使用,但在现场施工时由于对墙体空腔 CCA板为主的复合型墙体维护材料及做法如CCA 灌浆的施工程序仍属于湿作业施工周期、墙体养护 板加芯灌浆墙、CCA板加气混凝土复合条板隔墙 成型周期均较长,且灌浆过程对墙面污染严重浆料 等基本实现了与钢结构建筑匹配的工业化水准且 拌制过程容易造成粉尘污染在施工过程中应加强 墙面的物理力学性能优良尤其是CCA板加气混凝 工序操作控制.
土复合条板完全告别了湿作业板材工业化生产程 度高现场装配化程度高满足了钢结构住宅建筑使 用上的各项需求,但存在着材料加工成本较高等问 题 随着更多的新材料的出现以及新技术的应用, 今后钢结构住宅建筑外围护结构材料及做法的选择 重点仍然在复合材料上,在保证复合材料保温、隔 热、隔声等物理性能的前提下应努力降低材料截面 尺寸、现场湿作业率及综合材料成本提高材料强度 (以满足运输及二次装修)提高材料工业化生产能 图3CCA板加芯灌浆境 力及现场装配化能力大力推广应用CCA板加气混 凝土复合条板围护结构并积极探索更新、更好的钢 2.5CCA板加气混凝土复合条板外墙围护结构 结构住宅建筑围护材料及做法.
近年来出现以CCA板作为面板以加气混凝土 为芯材经过高压蒸汽养护制成厚度为120-250mm 参考文献: 的复合条板,作为钢结构住宅建筑的外墙围护结构.
[1]李国强方明雾刘宜靖等钢结构住宅体系加气混凝 此种复合板材轻质高强、热工、隔声、防火、防水性能 土外墙板抗震性能试验研究[J].土木工程学报2005, 均较好且施工结束后墙面平整,可直接在墙面进行 38( 10) : 27 31 38. 装饰、装修,以较小的墙厚达到住宅应有的保温隔 [2]田艳娟雷宏刚.浅谈钢结构住宅的外境围护材料[J]. 热、隔声等性能减少了墙体所占用的室内面积增 科学之友:学术版2006(3):83-84. 加了住宅的实际使用面积在较大程度上减轻了结 [3]李海英.钢结构建筑围护结构的材料和构造技术研究 构荷载提高了安全性能,尤为关键的是采用此类 [D].北京:清华大学2005. 复合轻质墙体可彻底解决湿作业缩短施工工期减 [4]李海英,王丽娜钢结构建筑的外墙材料及构造初探 [J].建筑知识2005(2):23 -26. 少施工现场环境污染,可有效实现与钢结构建筑的 [5]吴云,王玉龙钢结构节能住宅墙体材料及组部构造 配套使用真正达到板材生产工业化、技术装备现代 [J].建筑技术 200839(11) :881 884. 化、现场施工集约化, 3结语 Study andAnalysis on Exterior Wall Structure and Materials of Steel Structure 本文对钢结构住宅建筑目前较为常见的外墙围ResidentialBuildings 护材料及做法进行了分析、比较.
传统围护结构所LIU WeiYANGqiu-ming 用的材料如加气混凝土砌块在墙体抗风压性能、隔(ShanxiArchitectumalCollege,Taiyuan,Shanxi, 声性能、二次装修上仍具有优势但施工作业仍大量030006China) 采用了湿作业施工周期长、材料自重大要想达到 Abstract: With the relevant national and local policies 建材技术与应用3/2017 61.
程应用 文章编号:1009 -9441(2017)03 0020 03 市政施工中路面裂缝的控制方法分析 口口吴超兴(南平市高铁片区开发有限公司福建南平353000) 摘要:在市政道路施工中混凝土路面裂缝的主要类型有 控制方法希望能对混凝土路面裂缝控制提供启示, 温度裂缝、荷载裂缝和沉降裂缝.
导致路面裂缝的形成原因 有:材料质量不合格方案设计不合理施工过程质量控制不 1市政道路施工中路面裂缝的类型 严施工养护不够重视车辆荷载的影响,为确保工程质量.
在市政施工中混凝土路面裂缝(如图1所示) 预防路面裂缝的发生应加强材料质量控制完善施工方案 是影响道路质量和安全的重要因素.
为了预防裂缝 设计重视施工过程质量控制并重视施工养护防止超载车 辆造成的不利影响等.
产生延长道路使用寿命施工人员应确保原材料质 关键词:市政施工:路面裂缝;温度裂缝:材料质量;路面养护 量合格并加强施工全过程的质量控制.
作为施工 中图分类号:U416.216;U418.6文献标识码:B 单位需要根据裂缝的不同类型采取预防和控制措 DOI:10.13923/j.cnki.cn14-1291/tu.2017.03.008 施避免裂缝的产生进而实现对工程质量的控制.
引言 就目前的实际情况来看,市政道路路面裂缝主要包 路面裂缝的产生不仅影响市政工程外形美观, 括以下几种类型, 还会降低路面工程质量制约混凝土路面的承载力, 对车辆通行会造成不利影响,为弥补这些不足加 强混凝土路面裂缝控制是必要的,在市政道路施工 中通过采取有效措施防止裂缝的产生不仅可以确 保混凝土路面外形美观还能提高路面承载力确保 路面工程质量,为车辆的安全顺利通行提供保障.
本文结合市政道路施工的基本情况探讨分析了混 凝土路面裂缝类型及裂缝形成原因,提出了有效的 图1市政道路路面裂缝 to promote the development of assembly architecture structure methods. By bining with the the steel structure housing as an assembly of high characteristics of the steel structure it points out the degree meets an unprecedented development requirement for selecting the exterior wall material and opportunity. However the present steel structure the reasonable practice. residential projects which can really be implemented Key words: steel structure residential building; exterior and pleted smoothly and satisfies the investors and wall material; posite lightweight wall; energy - owners are still rare. And the lack of mature stable saving insulation economical and applicable exterior wall materials and enclosure practices has bee the key factor 作者简介:刘炜(1984-)男山西大同人讲师硕士从事 restricting the development of the steel structure 结构工程专业教学工作.
housing in china. This paper from the status quo and 收稿日期:2017-03 22 characteristics of the typical steel structure residential buildings elaborates analyzes and pares the (编辑盛晋生) monly used exterior wall materials and enclosure Research & Application of Building Materials