（江苏华源建筑设计研究院股份有限公司，江苏徐州213022）
摘要：建筑工程在不断的发展过程中，一些新型的设计以及技术的应用，不仅推动了我国建筑的发展，同时，还保证了良好的建筑工程质量。低层轻钢结构的建筑设计具有一定多变性，在实际的设计过程所涉及的有建筑屋面体系、建筑墙面体系以及建筑楼面设计和建筑接头体系。本文主要通过对低层轻钢住宅结构体系选型和设计进行研究分析，并且，根据实际情况提出了一些意见，希望能够促进我国建筑行业的发展。
关键词：轻钢结构；体系选型；设计分析
前言
在实际的建筑工程中，轻钢结构自身重量较轻，基础负载低；在施工过程中花费的时间较短，并且具有很强的工业化程度，具有良好的环保作用。随着一些新材料以及新技术的应用，有效的促进轻钢结构的发展，但是，由于这种结构在我国起步较晚，在实际的应用过程中还存在许多问题。
1轻钢住宅结构体系的优势分析
（1）轻钢结构配件在制作过程中，工厂预制化以及相关的机械化程度较高，使得轻钢结构配件商品化高。
（2）具有良好的综合效益。在实际的应用过程中，轻钢结构具有良好的经济效益，主要表现在：第一，在采用轻钢结构进行施工时，施工周期较短，能够提前进行使用，降低的施工成本，实现建筑效益最大化；第二：在施工过程中，施工人员可以采用一些颜色鲜艳钢板，使建筑具有良好的美感；第三，建筑过程中，自身重量较轻，所以，建筑成本低，能够有效的节约建筑成本。第四，建筑过程中采用聚苯乙烯泡沫夹心板或者单板加保温棉等材料，具有良好的保温效果以及隔热效果，是一种理想的建筑材料。第五，轻钢结构的工程造价低于混凝土的施工造价。
（3）轻钢结构自身重量较轻，具有良好的抗震效果，减少地质灾害造成的损失。
（4）轻钢结构具有良好的环保功能，同时，便于拆迁。
2轻钢结构选型
2.1冷弯薄壁型钢体系
在实际的建筑过程中，冷弯薄壁型钢体系的构件都采用的是较薄钢板冷弯成C形以及Z形，这两者可以单独使用也能够结合使用。通常来说，各个构件之间的连接都是采用自攻螺钉完成，这种结构的强度不能保证，同时，抗侧移能力差，所以只用于1-2层的住宅建筑。
2结构框架
就目前来看，结构框架这种体系一般都用在多层钢结构的住宅建筑过程中。一般来说，纯框架经常用于4-8层建筑。在实际的建筑过程中，纵向以及横向都设置成为钢架，，门和窗能够自由设计，能够提供较大的室内空间，方便了用户的二次设计，能够满足各种生活需求。在设计的应用过程中，框架一般的是应用在楼盖的组合以及低层、高层建筑中，并且具有良好的抗侧移能力。重要是由于在实际的建筑工程中，框架主要是由宽翼缘的H型或者箱型柱以及工字型梁构成，这种结构体系空间灵活，支撑体系强大，用钢较多。
2.3框架支撑
在实际的建筑过程中，都采用焊接的方式，建造成为工字型梁柱，通常来说，这种结构都是横向承受重力。相关的梁柱节点都在横向上，属于刚接，纵向属于铰接。所以，这种结构纵向属于排架，其抗侧移能力弱，相关施工人员应该设置良好的支撑系统，能够有效的防止结构的变形。在支撑结构设计时相关工作人员能够可以结合建筑立面的门窗等进行设计。
2.4剪刀墙支撑体系
在实际的建筑过程中，可以采用钢筋混凝土剪刀墙部分可以代替钢支撑，就形成了框架钢筋混凝土剪力墙体系。一般主要适用于小高层住宅建筑。这种方式能够有效的提高建筑物的侧面刚度。
2.5建筑周围抗侧力结构
就目前来看，这种结构主要应用欧美国家的商业以及居民建筑，其特点是建筑的框架以及和其相交的建筑轴线垂直，呈筒状，能够有效的承担水平荷载。
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在实际的建筑过程中，相关工作人员可以根据实际情况选择合适结构进行建筑，保证良好的建筑质量。
3建筑主要的构件设计
3.1钢结构住宅设计
在实际的设计过程中，钢结构住宅的空间较大，框架受到两个方向的力，承受较大的弯矩，因此，在设计的时候，相关设人员应该对强柱弱梁进行考虑，才能保证良好的设计。就目前来看，我国建筑在设计过程中都采用的是焊接H型或者工字型热轧钢截面，其具有良好的稳定性以及较强的抗侧移能力，但是，由于其轴惯性较大，会出现严重的材料浪费。所以对于轴压比较大，双向弯矩接近，所以，梁截面在较高处一般都采用双轴强度相等的钢管柱是最好的方式。
3.2屋面设计
在低层建筑屋面设计时，相关的设计人员应该保证屋面的设计具有良好的安全性，能够有效的防止渗漏，同时还要具有良好的隔热效果以及美观性。一般来说，屋面的设计主要采用彩钢材料，屋面的坡度比例为1：2.阳台的剖坡度为1～2%。通常来说，为了能够适应低层住宅，屋盖一般都采用冷弯薄壁的钢架。施工过程中，冷弯薄壁C型钢作为横梁，每个横梁之间的宽度为60cm，后在上面铺盖水泥瓦。横梁安装过程中，各个横梁之间应该使用自攻螺钉进行连接，自攻螺钉具有极强的抗腐蚀能力，并且，还能保证建筑结构的稳定。
3.3墙面设计
墙面设计时，一般都采用纤维水泥板灌浆墙体，然后和主结构进行连接，形成嵌入式。在墙体选用过程中，都选择外墙厚度为200mm纤维水泥板墙体，然后在进行处理。并且，还要在墙体中间加入一定的泡沫混凝土。另外，墙面设计时，内墙一般都采用C100轻钢龙骨和纤维水泥板；对于厨房和卫生间房内的隔墙都采用C100轻钢龙骨和水泥纤维板以及加压纤维水泥板。
通常来说，墙体所采用的龙骨其厚度大约为0.6mm，顶层龙骨以及底龙骨和门窗龙骨应该适当加强，大约为1mm，外墙龙骨之间的距离大约为305mm，内墙龙骨之间的距离大约为610mm。在实际的施工过程中，龙骨和龙骨之间一般采用抽芯铆钉进行固定，水泥板以及龙骨之间采用自攻钉进行固定。在墙体施工完成以后，应该积极的对其进行装饰，一般来说，装饰时首先采用腻子对墙面进行刮平，然后再涂抹涂料。对于外墙体的装饰可以采用一些透气性较强的铝板，能够达到良好的效果。
3.4楼面体设计
在实际的设计过程中，楼面一般都采用预制的叠合板和现浇混凝土楼板。相关工作人员应该积极的对楼板的质量进行控制，它的厚度一般为100m～120mm之间，厨房和卫生间的楼面应该采用现浇混凝土板，其厚度大约为100mm。同时，还要在钢梁上打上栓钉，能够有效的增强钢梁以及楼面的组合作用。
3.5支撑结构设计
一般来说，支撑体系能够分为轴支撑以及偏支撑两种，轴支撑其抗震能力较差，偏支撑具有较强的能量吸附性，适合用于门窗设计。但是，就目前来看，我国对偏支撑使用的较少，因此，应该加强偏支撑的应用，才能有效的保证现代化住宅的质量。
3.6节点抗震设计
在实际的住宅设计过中，框架梁的设计一般都采用刚性连接法，能够达到良好的抗震效果，通常采用的方式有翼缘连接承受全部弯矩，梁腹板在此过程中只承受全部的剪力。通过相关的试验表明，这种设计不能满足良好的抗震需求，存在的一定的隐患，因此，在是实际的设计过程中，相关工作人员应该对其进行积极改进。
4结语
综上所述，低层轻钢住宅结构体系选型以及设计是一种发展空间较大的建筑形式，不仅具有良好的建筑质量，还能节约成本。在实际的应用过程中，相关工作人员首先要进行选型，然后进行设计最后进行施工。通过相关的试验，轻钢结构施工周期短、性价比高、具有良好的防火性能、完全符合我国国情，能够有效的促进我国建筑行业的发展，同时，还能有效的减少地质灾害所带来的损失，保证人们生命财产的安全。
参考文献：
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[4]陈岳明，徐军钢．低层轻钢龙骨结构住宅体系简介[J]．中国房地产业2013（01）
论文作者:黄旗峰
论文发表刊物:《建筑建材装饰》2015年10月下
论文发表时间:2016/9/12
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