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輕鋼結(jié)構(gòu)別墅應(yīng)用實(shí)例及關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)做法介紹 輕鋼結(jié)構(gòu)作為一種新型建筑材料,它已成為別墅房的主體建筑材料。其中以美國、加拿大、澳大利亞及日本應(yīng)用較多。美國在1993年,只有1 %的新建房為鋼結(jié)構(gòu),而到了1998年,鋼結(jié)構(gòu)房占新建房的5%~6% ,其中以加州處于領(lǐng)先[1]。輕鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)成熟可靠,結(jié)構(gòu)體系靈活利于建設(shè)及商業(yè)開發(fā),建筑經(jīng)濟(jì)性高,技術(shù)先進(jìn)符合環(huán)保節(jié)能可持續(xù)發(fā)展[2]。隨著中國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,住宅業(yè)迫切需要實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化、工業(yè)化、集約化生產(chǎn),以提高勞動生產(chǎn)率和產(chǎn)品質(zhì)量[3] 。 本文結(jié)合某北美風(fēng)格輕鋼結(jié)構(gòu)別墅在某房地產(chǎn)開發(fā)項(xiàng)目的應(yīng)用實(shí)例,從建筑構(gòu)造和結(jié)構(gòu)方面詳細(xì)介紹了輕鋼結(jié)構(gòu)別墅的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)做法并總結(jié)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。 1 工程概況 本項(xiàng)目為北美風(fēng)格輕鋼結(jié)構(gòu)別墅,別墅單體建筑面積249~1400平方米,2~3層,層高3.2米,共197棟。采用條形基礎(chǔ),主體為鋼結(jié)構(gòu)。工期4個月。目前已經(jīng)全部完工并交付使用。見圖1。 ![]() 圖1 北美風(fēng)格輕鋼結(jié)構(gòu)別墅外觀 2 墻體做法 2.1 構(gòu)造做法執(zhí)行規(guī)范及標(biāo)準(zhǔn)。 《蒸壓加氣混凝土砌塊建筑構(gòu)造標(biāo)準(zhǔn)圖》(03J104)(原為SJ139)。 廣東省標(biāo)準(zhǔn)《非承重混凝土小型砌塊砌體工程技術(shù)規(guī)程》(DBJ/T15-18-97)。 《內(nèi)隔墻建筑構(gòu)造》(J111~J114)。 2.2 墻體做法 外墻均加氣混凝土砌塊+保溫棉+內(nèi)側(cè)12厚石膏板。 居室內(nèi)隔墻均為輕鋼龍骨+保溫棉+雙面12厚石膏板。 衛(wèi)生間廚房內(nèi)側(cè)隔墻為輕鋼龍骨+保溫棉+雙面12厚防水石膏板。 車庫內(nèi)側(cè)隔墻為輕鋼龍骨+保溫棉+ 12厚防火石膏板。 衛(wèi)生間,洗衣房,廚房處的石膏板為防水石膏板。廚房,衛(wèi)生間,洗衣房墻面刷防水膠后貼面磚。二層衛(wèi)生間及露臺地面刷851防水涂料兩道,四周翻起200后再貼面材。墻體做法大樣見圖2,圖3。 ![]() 圖2 墻體做法現(xiàn)場照片 ![]() 圖3 墻體做法大樣 3 樓面地面做法 3.1 地磚地面: A,8~10厚地磚素水泥擦縫。 B,5厚水泥膠結(jié)合層。 C,地面刷851防水涂料兩道,四周沿墻上翻200高。 D,20厚1:3水泥砂漿找平。 E,素水泥漿結(jié)合層一遍。 F,25或45厚C15砼0.5%找坡,坡向地漏。 G,80厚鋼筋網(wǎng)片砼墊層。 H,素土夯實(shí)。 3.2塑料地面: A,1.5~2.0厚塑料地板。 B,202膠或XY401膠粘劑粘結(jié)。 C,107膠水+水泥膩?zhàn)优镀秸?/div> D,地面刷851防水涂料兩道,四周沿墻上翻200高。 E,20厚1:3水泥砂漿找平。 F,素水泥漿結(jié)合層一遍。 G,38或58厚C15砼0.5%找坡,坡向地漏。 H,80厚C20鋼筋網(wǎng)片砼墊層。 3.3 地毯地面: A,進(jìn)口地毯。 B,四面結(jié)合膠。 C,刷851防水涂料兩道,四周沿墻上翻200高。 D,80厚鋼筋網(wǎng)片砼墊層。 E,素土夯實(shí)。 3.4車庫地面: A,水泥地板漆。 B,30厚C20細(xì)石砼隨打隨抹光。 C,20厚1:3水泥砂漿找平。 D,80厚C20鋼筋網(wǎng)片砼墊層,0.5%找坡,坡向車庫門口。 E,素土夯實(shí)。 3.5 木地板地面: A,8厚復(fù)合木地板。 B,瀝青油氈一層。 C,刷851防水涂料兩道,四周沿墻上翻200高。 D,80厚C20鋼筋網(wǎng)片砼墊層。 E,素土夯實(shí)。 3.6 地磚樓面: A,6厚地磚素水泥擦縫。 B,接合膠。 C,25厚細(xì)石砼找坡,最薄處大于10, D,50厚壓型鋼板。 E,素土夯實(shí)。 3.7復(fù)合地板樓面: A,8厚100×600復(fù)合木地板。 B,防潮地墊。 C,11.5厚OSB板。 D,76厚壓型鋼板。 3.8 地毯樓面: A,進(jìn)口地毯。 B,四面結(jié)合膠。 C,11.5厚OSB板。 D,76厚壓型鋼板。 3.9 地磚樓面(有保溫層): A,6厚地磚素水泥擦縫。 B,15厚1:4干硬性水泥砂漿面撒素水泥一道。 C,1.5厚防水卷材兩層。 D,851防水涂料兩道。 E,刷基層處理劑一道。 F,15厚1:2.5水泥砂漿找平。 G,30厚水泥膨脹珍珠巖2%找坡。 H,50厚壓型鋼板。見圖4 樓面及吊頂做法大樣,圖5 樓地面做法大樣 ![]() 圖4 樓面及吊頂做法大樣 ![]() 圖5 樓地面做法大樣 4 門窗 塑鋼門窗均采用乳白色型材,門為6厚凈面雙層玻璃,窗為5厚凈面雙層玻璃。 大門為鐵質(zhì)模壓門,臥室門,衛(wèi)生間門,傭人房門,廚房門均為成品木質(zhì)模壓門。 5 屋面做法 屋面做法(由上而下): 英紅彩瓦,40*25掛瓦條,40*20順?biāo)畻l,1.5厚防水卷材2層,端頭包住雨水溝內(nèi)檐,11.5厚OSB板,鋼屋架,保溫棉(帶錫箔密閉層),鋼絲網(wǎng),輕鋼龍骨,12厚防火石膏板。 見圖6 屋面、檐口及吊頂做法大樣 ![]() 圖6 屋面、檐口及吊頂做法大樣 6 防火 建筑防火等級按照規(guī)范定為二級。對所有結(jié)構(gòu)受力構(gòu)件均涂超薄膨脹型防火涂料,涂層厚度要求滿足《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GBJ16-87的要求,做到承重柱、梁、屋架和檁條分別滿足2.5、1.5、0.5h的耐火極限要求。 7 防銹 要求所有的鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件再出廠前都必須做熱鍍鋅防銹處理,雙面鍍鋅量不小于275 g/m2。同時要求構(gòu)件安裝完成后必須做構(gòu)件表面防銹檢查,破壞的面層補(bǔ)刷防銹漆,并刷酚醛瓷漆面漆二度。防銹漆與超薄膨脹型防火涂料相容,并出具相容性報告。 8 保溫、防潮、防結(jié)露[4] 鑒于室外保溫對造型復(fù)雜的別墅較為困難,主要采用室內(nèi)保溫。采用屋面及天花的雙重保溫隔熱措施,即先在屋面下直接做一層保溫層,盡量減少屋面日照的熱輻射作用。再在吊頂上部緊貼著天花板做一層保溫層起到直接的保溫效果。外墻的保溫與屋面保溫相似,在輕鋼龍骨石膏板內(nèi)墻面與鋼結(jié)構(gòu)之間密布保溫棉。墻體材料則選擇了保溫性能較優(yōu)的加氣混凝土砌塊,起到保溫作用。 底層地面的防潮具體做法是選擇耐水性好的保溫材料鋪設(shè)于地面裝飾層下。當(dāng)然窗戶等建筑開口部是關(guān)系到建筑整體保溫性能的關(guān)鍵內(nèi)容之一,本項(xiàng)目使用雙層中空塑鋼門窗。 為避免鋼結(jié)構(gòu)的冷橋作用而出現(xiàn)室內(nèi)結(jié)露的現(xiàn)象。本項(xiàng)目在內(nèi)墻石膏板及吊頂石膏板和保溫材料之間做一層隔汽紙作為防濕措施。并要求該隔汽紙必須做到密閉,鋪設(shè)時的相互搭接必須保證100mm的寬度。還有,考慮到在鋼結(jié)構(gòu)的柱腳部位,混凝土基礎(chǔ)中的浸透水會對柱腳形成腐蝕,在基礎(chǔ)混凝土與柱腳之間設(shè)有聚乙烯塑料膜作為防濕措施。另外,為了防止室內(nèi)的日常生活而散發(fā)的水蒸汽會上升到吊頂內(nèi),在鋼屋架上或柱子的上端出現(xiàn)結(jié)露現(xiàn)象,我們在吊頂上屋架內(nèi)還設(shè)置了通風(fēng)裝置,并且在選擇保溫材料時選擇比較柔軟的材料,以便在施工時堵實(shí)天花的各種縫隙,杜絕室內(nèi)水蒸汽逸入吊頂之內(nèi)。 9 隔音 采用嚴(yán)格的隔音處理。樓面由上至下做法層次:吸音地毯+防潮層+鋼龍骨+隔音棉+ 12厚石膏板。外墻體的內(nèi)面采用加氣混凝土砌塊+保溫棉+內(nèi)側(cè)12厚石膏板,內(nèi)隔墻均為輕鋼龍骨+保溫棉+雙面12厚石膏板,車庫內(nèi)側(cè)隔墻為輕鋼龍骨+保溫棉+ 12厚防火石膏板,所填充的保溫材料也可以使建筑達(dá)到一定的隔音效果。見圖7。 ![]() 圖7 墻面隔音棉施工 10 主體鋼結(jié)構(gòu) 主體框架和屋面結(jié)構(gòu)均為鋼結(jié)構(gòu),鋼結(jié)構(gòu)材質(zhì)Q235B,材質(zhì)符合《碳素結(jié)構(gòu)鋼》(GB700-88)的規(guī)定。焊條E43XX,焊縫等級為二級。螺栓采用8.8級承壓型高強(qiáng)螺栓。 鍍鋅壓型鋼板波高75MM,T=1.2MM。壓型鋼板的尺寸、形式、板厚允許偏差應(yīng)符合《建筑用壓型鋼板》(GB/T12755-1991)的要求。鍍鋅壓型鋼板,其基板為熱鍍鋅板,雙面鍍鋅層重應(yīng)不小于275g/m2,產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)符合國際《連續(xù)熱鍍鋅薄鋼板和鋼帶》(GB2518-88)的要求。壓型鋼板基板材料一般應(yīng)選用符合國際GB700-88的Q235-B.級鋼。 施工驗(yàn)收執(zhí)行《鋼結(jié)構(gòu)工程施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)范》(GB50205-2001)、《建筑鋼結(jié)構(gòu)焊接技術(shù)規(guī)程》(JGJ81-2002)及其他驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)。 10.1 屋面多點(diǎn)匯交鋼結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn) 別墅最復(fù)雜的地方就是屋架部分,屋面有三面坡,四面坡,五面坡,甚至六面坡。建筑造型復(fù)雜,導(dǎo)致結(jié)構(gòu)做法也比較復(fù)雜。鋼結(jié)構(gòu)屋面存在多根屋面梁匯交的情況。屋面斜鋼梁多根匯交,采用Φ102X7鋼管作為連接接點(diǎn),在Φ102X7工廠焊接8厚鋼連接板,采用高強(qiáng)螺栓與屋面斜鋼梁連接。見圖8,圖9。 ![]() 圖8 屋面鋼結(jié)構(gòu)梁匯交情況及屋面保溫棉施工現(xiàn)場照片(白色為超薄膨脹型防火涂料) ![]() 圖9 屋面鋼結(jié)構(gòu)梁匯交節(jié)點(diǎn)大樣 10.2 鋼結(jié)構(gòu)梁柱節(jié)點(diǎn) 鋼結(jié)構(gòu)梁柱均采用大通高頻焊接H型鋼。梁腹板采用高強(qiáng)螺栓與柱上耳板連接, 上下翼緣熔透焊, 焊縫等級為二級, 超聲波探傷。見圖10,梁柱剛接節(jié)點(diǎn)大樣。 主要梁型號為:H250X150X4.5X6,H200X100X4.5X6,H150X100X4.5X6。 主要柱型號為:H100X100X4.5X6,2H100X100X4.5X6,H100X100X6X8。 ![]() 圖10 梁柱剛接節(jié)點(diǎn)大樣 10.3 柱與基礎(chǔ)梁連接做法 在條形基礎(chǔ)施工預(yù)埋4Φ20X480錨栓,鋼柱柱腳與預(yù)埋錨栓連接定位后澆到C20混凝土。見圖11,鋼柱與基礎(chǔ)梁連接大樣 ![]() 圖11 鋼柱與基礎(chǔ)梁連接大樣 11 結(jié)語 本項(xiàng)目目前已經(jīng)全部完工并交付使用。從使用情況來看,屋面、墻體、隔音、樓地面、防腐等做法均比較成功,值得推薦。但存在以下問題,需進(jìn)一步在設(shè)計(jì)和施工中加強(qiáng)控制及改善。 第一、 施工中容易出現(xiàn)砌塊達(dá)接長度過小、拉接鋼筋不按要求設(shè)置以及裂縫等質(zhì)量通病產(chǎn)生。應(yīng)嚴(yán)格按規(guī)范施工,加強(qiáng)施工過程監(jiān)管、構(gòu)造措施及操作人員培訓(xùn)。 第二、 加氣混凝土砌塊露天堆放時,要采取遮蓋措施及四周做好排水處理,避免雨水淋濕?,F(xiàn)場施工比較容易出現(xiàn)砌塊不進(jìn)行澆水濕潤或澆水不夠,砌塊砌筑前24h澆水濕潤,直到表面充分濕潤為止,砌筑時要達(dá)到面干狀態(tài),含水率小于15%。 第三、 加氣混凝土砌塊施工,比較容易出現(xiàn)砌塊水平灰縫、垂直灰縫飽滿度不足。在砌筑過程中,應(yīng)采用“擠法”或“灌漿法”使豎縫灰漿飽滿,一邊砌筑,一邊進(jìn)行補(bǔ)縫、勾縫處理。在砌筑完上層砌塊后,應(yīng)隔層砌塊對灰縫進(jìn)行二次勾縫。待砌體砌筑完畢至少7天后用紅磚進(jìn)行頂部斜砌(角度60°~75°)頂緊,并用砂漿填實(shí)。[5] 第四、 由于坡屋面的原因,本項(xiàng)目墻體沒有在頂部設(shè)計(jì)圈梁,導(dǎo)致部分房屋墻體出現(xiàn)裂縫。建議墻體頂部做鋼筋混凝土圈梁壓頂。 第五、 外墻及隔墻均采用加氣混凝土砌塊+保溫棉+12厚石膏板做法。業(yè)主在使用中在墻面安裝掛鉤等均不方便,導(dǎo)致業(yè)主對該做法的不認(rèn)可及投訴。建議內(nèi)墻面改用其他較厚輕質(zhì)墻板,或安裝專用掛鉤龍骨并給業(yè)主提供專用掛鉤龍骨安裝位置圖,方便業(yè)主二次裝修。 第六、 樓面主要采用76厚壓型鋼板+11.5厚OSB板做法。相比之下改為壓型鋼板+鋼砼結(jié)構(gòu)做法效果會更好。 第七、 本項(xiàng)目層高3.2米,采用中央空調(diào)。空調(diào)管及機(jī)電管線均穿吊頂。實(shí)際裝修后凈高2.6米左右,在別墅大戶型中顯得比較矮。建議大戶型別墅層高設(shè)計(jì)為3.6~3.9米會比較舒服。 第八、 屋面排水溝采用成品塑料天溝,車庫門采用壓型成品自動卷閘門。使用3年左右出現(xiàn)發(fā)黃及變形現(xiàn)象。應(yīng)加強(qiáng)制作材質(zhì)的選擇和廠家生產(chǎn)能力的考察。
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