钢结构住宅墙体的应用现状

2022-09-10

钢结构住宅具有强度高、自重轻、抗震性能好、施工速度快、地基费用省、占用面积小、工业化程度高、外形美观等一系列优点, 与混凝土结构相比它是环保型的和可再次利用的, 也是易于产业化的结构。从住宅的发展方向和国外的发展状况来看, 钢结构住宅建筑是住宅产业化发展的必然趋势, 它将带动我国住宅产业的发展, 废弃“秦砖汉瓦”, 使我国住宅建筑逐步达到标准化、工业化和现代化。目前, 国内已建成一批钢结构住宅试点, 有了一定的建设经验和技术成果, 现就钢结构住宅墙体的应用问题展开讨论, 供大家参考。

1 国内钢结构住宅的常用墙体材料

钢结构住宅墙面等围护结构一般采用轻质结构, 传统住宅所使用的砌块等砌体并不适用于钢结构住宅体系。钢结构住宅的内外墙体, 主要起围护及分隔作用, 内墙为承受本层自重, 外墙为抵抗风力等。国内目前应用于钢结构住宅的墙体材料主要有:加气混凝土砌块、轻质砂加气混凝土砌块或墙板、蒸压轻质加气混凝土砌块或墙板等。

2 墙体应用中的问题

我国现有的墙体材料适合钢结构住宅建设要求的少之又少, 存在很多突出问题。目前国内部分厂家的墙板在试验过程中产生了良好的性能指标, 但在使用过程中却出现了如漏雨、渗水、裂缝和隔音效果较差等问题, 需要进一步研究改进。以下就工程中墙板应用中出现的问题展开讨论。

加气混凝土砌块可作为钢结构住宅的外墙, 其优点是价格低, 缺点是耐侯性能差。若直接做外墙使用, 其表面常出现开裂的现象。普通加气混凝土砌块并不符合钢结构住宅产业化的要求, 与结构框架梁柱整体协调性不好, 湿作业较多, 自重较大。由于各地推广节能型住宅, 一般需要在加气混凝土砌块外侧加贴保温材料来满足建筑节能65%的要求。而高层建筑的围护墙体的外侧保温不宜采用聚苯乙烯泡沫板、岩棉板等轻质保温材料。这些轻质的外保温复合墙体存在整体性能差、不能承受外部装修的贴挂荷载、墙表面易出现裂纹、墙体内容易造成热桥等缺点。

蒸压轻质加气混凝土ALC板被列为“国家住宅建设推荐产品”。该墙板具有自重轻、保温隔热性能优良, 有较高的强度 (板内配筋, 可提高其抗弯、抗剪强度) 、较佳的耐火和防火性能以及隔声性能。有砌块和板材两类。砌块分为承重砌块、非承重砌块和保温块。承重砌块可用十混合结构中作承重的内外墙体。非承重砌块可用于内外填充墙和分隔墙。保温块可用于外围护结构的保温 (含屋面保温) 。板材分为屋面板、楼板和墙板。墙板一般不作承重用, 用于内墙隔断和外墙围护。板材按结构要求配置一定数量的钢筋。外墙板厚度为100mm～200mm, 板宽为600mm, 板长可达6000mm, 设计可根据需要进行选用。墙板为工厂化预制生产, 现场安装, 基本取消了湿作业;加工尺寸精确, 施工快速、简单, 大大缩短了施工周期;由于质轻并有相当的强度, 可简化工程基础;优良的保温性能可减少墙身厚度, 增大建筑的使用面积。同时在地震中可大大降低建筑的破坏程度, 减少灾害造成的损失。墙板板缝的抗渗、墙板的防火也都满足国家相应标准的要求。但是生产工艺较复杂, 造价高, 且由于密封胶的耐久性还没有很好的解决方法, 因此也存在板缝较多的弊端。

3 处理措施

3.1 墙体材料的选择

对于钢结构住宅的墙体应优选轻质保温复合墙板或ALC板, 摒弃传统住宅所使用的砌体砌块。在钢结构住宅试点技术成果中, 山东莱钢建设有限公司开发生产的LCC系列轻质保温复合墙板可用于框架结构建筑的非承重墙体, 它包括用于外维护墙的LCC-C型墙板和用于内隔墙的LCC-B型墙板, 这两种墙板很好的解决了传统墙体存在的问题。

LCC-C型墙板是以三维钢丝网架聚苯乙烯板作为夹心保温层, 双面浇筑细石混凝土作为保护层的在工厂预制的复合墙板, 也是建设部2001年重点科技项目开发的主要产品。该墙板经试验室检测和实际应用中得出结果显示, 节能、保温、防火均达到规范要求。其主要应用于非承重的外围护墙, 节能保温效果好, 满足建筑节能65%的要求。莱钢开发的钢结构住宅整面墙或一个建筑开间为一块墙板, 具有墙板缝隙少、装配速度快、节能保温与承载能力强等优势, 而且大大减少了漏水、漏雨、隔音防噪效果差、墙面易开裂等问题。在同等条件下, 该墙板可比其他墙体减小50%左右的厚度, 有效增加建筑使用面积。LCC-B型轻质保温复合墙板是以水泥粉煤灰颗粒为主芯材, 以硅酸钙板或薄型纤维水泥板等为面板的轻质复合墙板。应用十建筑中的非承重内隔墙、分户墙和外维护墙。

3.2 板缝处理

外墙的接缝及变形缝的处理是钢结构建筑中最难解决的问题, 由于北方的温差大, 一般的材料很难满足要求, 往往造成漏雨、漏水、漏风等问题。

对于ALC板外墙施工时要求板缝之间须用合适的密封材料嵌缝, 外再涂以合成树脂乳胶密封液一层, 再刷水泥浆一道 (内掺水质量5%～10%的107胶) , 最外面采用涂料或其他合适的饰面。

北京引进的欧乐板 (Sto) 是无水泥基外墙外保温系统, Sto外墙保温系统就是在普通的外墙体上加上一层保温层, 再加上一层无缝且有一定伸缩系数的外墙涂料。Sto外墙保温系统可以避免漏雨、漏水、漏风问题的发生。该系统集防水、保温、装饰功能为一体, 其“无水泥”的防护面层, 具有很高的抗冲击荷载能力和弹性、优越的耐候性及抗裂性。墙体材料采用了PVC合成材料, 高温下挤出一体成型。可塑性好, 可按照设计人员的需要, 加以弯曲变化, 塑造出优美的造型。它可配合工地现场尺寸需求订制可减少现场建筑垃圾及节省材料。

4 结语

由于目前钢结构住宅的应用还不广泛, 墙体在钢结构住宅的应用中还存在上述的问题, 这就需要设计、施工等技术人员要大胆的引进并改进相关的技术, 结合国家已经出台的技术措施, 如国家标准图集《05J910-1, 2钢结构住宅》里分别给出了冷弯薄壁型钢结构和钢框架结构的一些外墙保温节点做法。将各厂家的成熟技术与国家标准图集结合起来, 就可以满足目前钢结构住宅的应用要求。随着研究的推进, 再探索出更加适合不同地区气候、经济、资源等条件技术措施, 真正实现钢结构住宅的产业化。

摘要：钢结构住宅是节能、环保、易于产业化标准化和抗震性能良好的住宅体系, 是建设部推广应用的一项技术。但我国现有的墙体材料适合钢结构住宅建设要求的少之又少, 存在很多突出问题。本文就墙体应用中出现的问题与采取的措施展开讨论, 供高等院校学生及工程技术人员参考。

关键词：钢结构住宅,墙板,板缝处理