傅晓龙 李浩
中国建筑第二工程局有限公司 北京市 100160
摘要：随着建筑行业的不断发展，装配式轻型钢结构被越来越多地应用于国内的房屋建设中。装配式轻型钢结构在我国建筑行业范围内需求越来越大，是我国新兴农村与城镇建设的主力军。文章通过对装配式轻型钢结构发展现状的进行研究，提出一种轻钢龙骨的新型制作方法，从技术角度进一步推进装配式轻型钢结构的发展。
关键词：装配式建筑；轻型钢结构；轻钢龙骨；
前言
装配式建筑作为一种新兴的建筑建设方法，其集标准的施工方法、程序化的装配方式、预制模块化于一体。与传统的建造方式相比，装配式建造方法更加强调循环、质量、环保以及技术含量，摒弃了传统方式耗能高、期限长、劳动力需求大等缺点。现阶段，装配式建造结构主要分为三大类∶第一类为钢筋混凝土装配结构，其主要是通过焊接的方式连接构件，以大跨度板柱为建设基础，主要以法国的装配建筑为代表;第二类为装配式钢结构，典型代表为美国和澳大利亚装配式建筑，在装配式钢结构中主要以轻型钢结构为代表，文章将对该结构进行详细研究;第三类为预制集装箱式结构，其是以集装箱为基本组成单元。
一、装配式轻型钢结构建筑的特点
装配式轻型钢结构建筑是将在工厂预先生产好的钢构件、内外墙构件、墙柱、墙梁等部件，运送至施工现场以后按照相关的应用标准与建设规定建设安装。装配式轻型钢结构建筑可以保证建筑的可靠性，同时由于该类建筑是制造工厂根据建筑生产所需尺寸制造好后在现场组装的，因此其具有高度的灵活性，可以使建筑在建造完成后有更加优越的空间利用率，使土地可以更好地依据建造者的心意得以利用。装配式轻型钢结构部件大都在工厂内提前制作完成再运输至施工地点，这样可以显著降低施工周期，使建筑设计与实地施工完美配合，同时还能降低施工的噪声。再加上现阶段装配式钢结构施工大多会引入BIM技术，这使得施工的效率显著提高，施工速度也明显加快。轻型钢结构具有质量轻、强度高等特点，有利于提高建筑的综合性能。截面积小、资源利用少、运用的材料大多为新型节能材料是轻型钢结构的另一特点，由于其主要装配方式为流水线式的组装方法，故其人力成本较低，可以显著降低整个项目的建设成本，既经济又环保。
二、装配式轻型钢结构建筑体系分析
1.结构体系、墙架柱与墙架梁的研究
本文选用的轻型钢结构材料为冷弯薄壁型钢，这种材料的优点是轻质，硬度高，横截面积大。这种类型的钢材相比于热轧钢，回转半径增加了一半左右，而且由于冷弯薄壁型钢种类多，易于广泛地使用。轻骨料主要分为两类，即人工合成的轻骨料和天然轻骨料。由轻骨料组成的轻骨料混凝土质地轻，耐火性高，抗震性好，在满足建筑高强度要求的情况下，还减轻了建筑的自身重量，在建造中性能价值优越。装配式轻型钢结构建筑体系布置灵活，可以根据用户要求定制室内空间，体现住户的个性化需求。该体系包括墙架柱、墙架梁、冷弯薄壁型钢梁楼盖、轻骨料楼板。将结构次梁嵌入在楼板中，减少了结构布置的空间占用面积，有效增加了室内净高度。在楼盖中，使用冷弯薄壁型钢作为受力部件，采用轻骨料作为建筑填充物，并以钢丝网作为交叉布置，这种体系有着自身重量轻，吊装简单，钢梁还可以为侧向力提供支撑，提高楼盖的承载力。
在本文研究的装配式轻型钢结构建筑中，墙架柱和墙架梁使用较为成熟的H型钢截面积形式，这种形式优化了墙架梁与墙架柱的截面形状，为住户呈现了良好的空间观感。施工安装的方式采用四点起吊方式，结合千斤顶校正法作为缆风校正和垂直纠偏的方式，在施工过程中可一次性地就位、校正、固定。墙柱按照三层一段分节，钢构件的重量与塔吊的吊重相对应，满足吊装的需求。
钢柱吊点是着重需要考虑，采用临时连接耳板作为吊装的吊点，而且需要在吊钩下挂设强度高的吊绳，在钢柱起吊前将爬梯作为传递方式，同时为了人工的操作方便，需在柱顶设置摘钩的人工平台。为了将墙架柱与接触面紧密贴住，需要清理钢架柱接触面的渣土、锈斑。在现场安装的同时，上下柱的耳板采用焊接的方式固定，焊接接口应满足一级焊缝要求，尤其在上下钢柱的间翼。钢柱的中心线与下段钢柱的中心线保持重合状态，活动双夹板平稳插入下段钢柱的耳板上，同时利用斜撑力对钢柱进行稳固。对于钢梁采用同时起吊，分别就位安装的方法，将墙架梁按照施工图吊装就位后，先用冲钉打紧墙梁的两端，然后用螺栓固定紧密。
2.楼盖与墙体
装配式轻型钢结构建筑体系中的楼盖采用上述说到的冷弯薄壁型钢梁这种轻型钢结构，轻骨料混凝土和钢丝网也运用在其中。同时组合墙体也由冷弯薄壁型钢梁组成，并且含有抗裂钢丝网、保温隔热材料和轻骨料等建筑材料。在轻骨料混凝土中嵌入冷弯薄壁型钢梁，以轻骨料混凝土为钢结构构件提供侧向力的支撑，这样做很好地提高了构件的组合优势及其承载能力。在墙体的研发设计中，为了提高建筑设计的预制化程度，加入了表面装修层，以满足不同住户的个性化需求。基于BIM技术较好地实现一体化的全流程智能集成化设计，协调工程中的各个部分，统一施工过程中的不同的环节，实现系统工程的完整体系，充分遵循个性化、标准化的施工设计理念。
三、装配式轻型钢结构相关技术的应用——轻钢龙骨外墙
轻钢龙骨外墙具有质量轻、耐力强等特点，其是以薄壁轻钢作为主体框架，配以水泥纤维板作面板以及侧板，加上粉末水泥进行板上填充，并以外聚苯乙烯泡沫板作为整个外墙的绝缘材料而组成的三明治型墙体外部板。在轻钢龙骨外墙的制作工艺中，外墙内的钢材表面多用电镀法进行处理，材料的防腐蚀保护效果更优;该方法还可以增强材料的隔音效果，使其更加耐火、轻便。
1.墙板间的相互连接
轻钢龙骨外墙的内部结构使得轻钢龙骨外墙的外壳十分稳定。在日常建造过程中，墙壁板与各个组件之间大多是运用钢板相互连接的，连接的节点用螺丝钉固定，最后运用电焊的方法加固。该链接大多在工厂制造时进行，场内的机械化处理降低了轻钢龙骨外墙的成本。在工厂内加工完毕后，只需将该类模块运送到安装地点，简单密封处理板与钢材之间的缝隙后即可完成。
2.墙板的具体制作过程
预制轻钢龙骨框架并在龙骨上留相应的孔位，更好地连接错件玻璃纤维。按照预先设计好的布置图将玻璃钢连接在布置图预设好的保温板位置上。垂直放置内外龙骨，并在内外龙骨之间安装玻璃钢锚保温板，运用错件的错头连接两侧的龙骨与保温板。用内贴硅钙面板作为底模，将龙骨框架放置在其上，连接龙骨框架与内贴硅钙面板，同时处理埋件、龙骨、面板三个构件，使其相互连接，同时按照需要在表面喷一层黏结砂浆，在其内部浇灌入泡沫水泥或轻质材料。在养护处理保温材料后，同样喷黏结砂浆，在其内浇灌入泡沫水泥或轻质材料。用螺钉在硅钙板面板上外侧连接面板与龙骨框架，完成制作。
结束语
综上所述，文章通过对装配式轻型钢结构的研究，提出了一种轻钢龙骨的新型制作方法，其主要以轻钢龙骨两侧的墙板为主要框架，较为适用于预制集成建筑中的复合保温板。由于其是以双层钢框架作为主要结构，因此该方法制作出的墙板与普通的复合墙体相比更为轻便，同时其受力性能也比普通混凝土更加优良。
参考文献：
[1]陈家春.装配式轻型钢结构关键点研究[J].福建建筑,2020(6):37-40.
[2]张昭祥.装配式轻型钢结构住宅技术体系的工程应用与分析[J].中国住宅设施,2020(5):127-128.