一文讀懂——輕鋼結構的北美體系和澳洲體系有什么區別？

在美國、加拿大以及澳大利亞，用鍍鋅輕鋼龍骨代替傳統的木結構的輕鋼結構住宅建筑體系，發展至今已有30多年的歷史。1996年，美國的住宅建設中輕鋼結構住宅達到20％的比例；加拿大則有30％左右的比例；澳大利亞鋼結構住宅建造數量約占50％。

這種結構形式主要應用于低層的小住宅。90年代后期以來，多層輕鋼龍骨住宅在北美地區迅速發展。除住宅外，這種體系也廣泛適用于養老院、假日旅館、小學校等建筑。

輕鋼別墅

加拿大 · 輕鋼住宅體系

通常由鍍鋅或鍍鋁鋅合金的薄鋼板冷彎滾壓成型,其截面形狀通常為C型和槽型，鋼板的厚度可根據結構的要求而變化,其構件長度可視所需而決定。

輕鋼構件制作精確,在其制作過程中通常在構件上有規律地穿孔，以利于水電線路和管道及橫向加強構件的通過。雖然一塊薄鋼板本身的承載力并不高，但通過冷彎成不同形狀(如C型)后, 其抗彎抗壓的能力成倍提高。因此, 鴻路鋼構提醒您：輕鋼構件的承載力主要是取決于其截面形狀，而不是板材的厚度。這也構成其輕質高強的特點。

低層住宅

結構體系住宅結構通常由樓面，墻體及房頂等體系組成。輕鋼住宅的結構形式通常采用線內支承的板肋體系，輕鋼構件可應用于不同的房屋構件，采用輕鋼構件可以大大簡化結構體系，同時高效利用結構體系及構件的承載力，設計靈活及施工便利。

樓面體系

作為樓面托梁的輕鋼龍骨其截面高度通常為150~300mm，鋼板厚度大約在0.84~2.56mm，樓面托梁常見支撐形式是簡支或連續梁，多跨連續梁即可采用單一構件的形式，又可采取多構件搭接的形式。一般說來多構件搭接的形式較單一構件具有更大的靈活性，同時在運輸上也很方便。樓面托梁龍骨的腹板通常給予等間距的沖孔，以方便水電管線的穿越。

墻體系統

用于墻體的輕鋼龍骨可分為承重和非承重兩種，承重的C型龍骨其截面高度一般在93~200mm，鋼板厚度通常介于0.80~1.91mm之間；非承重龍骨的截面高度在41~150mm之間，其鋼板厚度為0.45~0.84mm，作為一種非常經濟實用的墻體體系，這種由輕鋼龍骨與石膏板(若作外墻還需加結構板材)組成的板肋墻體普遍適用于高層住宅建筑。

鴻路鋼構輕鋼別墅提醒您：屋架不同截面形式及厚度的輕鋼構件，可為各式各樣的房頂形式及體系提供廣泛的用途。屋架即可由輕鋼椽梁直接構成，也可用輕鋼桁架構成。輕鋼桁架既可現場制作也適合于工廠大規模集成生產，跨度較大的情況下，采用輕鋼桁架尤為經濟。

中低層住宅

輕鋼板肋結構體系通常適用于六層或六層以下的住宅建筑，但目前也有應用到八層的旅館建筑實例。中層住宅建筑，其底層輕鋼龍骨厚度可達2.6mm，龍骨間距常為305mm，上部樓層的龍骨材料厚度可隨荷載的減小而減少。

樓面結構可根據其跨度的長短選擇輕鋼樓面體系、由壓型鋼板和混凝土構成的鋼承復合樓板、鋼筋混凝土預制或現澆樓面。特大開間可采用輕型空腹鋼桁架，壓型鋼板和混凝土組成的復合樓面，抗側向荷載的體系常由輕鋼拉條構成X型斜向支撐體系，或由抗剪板材與輕鋼龍骨組成的剪力墻體系構成。

高層住宅

在加拿大，輕鋼結構已廣泛地應用于包括住宅在內的各種高層建筑，其主要用于內外填充墻、隔墻、幕墻、外維護墻及屋架、屋頂體系。高層住宅的承載結構常由H型鋼或鋼筋混凝土的框架體系組成，鴻路鋼構提醒您：由輕鋼構件構成的輕質內外墻體系非常便于與承重結構的框架體系融為一體。

美國 · 輕鋼住宅體系

輕質樓蓋系統

由C型的輕鋼擱柵與鋪于擱柵上的薄板組成。擱柵一般跨度為3.6～4.8m，擱柵高為254mm（擱柵的最大跨度可達11m），擱柵間距為 600mm。擱柵在腹板上開有大孔，這樣對于管線的穿越與布置極為方便。樓面有三種做法，分別為：高密度木纖維水泥板；滿鋪壓型鋼板再澆筑20毫米的陶粒輕骨料混凝土；滿鋪定向木纖維板或高密度層壓膠合板。

在這些輕質樓蓋上每平方米可承受316～365kg的荷載。鴻路鋼構提醒您：該樓蓋結構體系重量僅為國內傳統混凝土樓板體系的四分之一到六分之一，其樓蓋的結構高度將比普通混凝土板高100～120mm。

豎向墻體

豎向墻體結構一般將內橫墻作為結構的承重墻，墻柱為C形輕鋼構件，其壁厚根據所受的荷載而定，通常為0.84～2mm，墻柱間距一般為400～600mm，墻柱的下端為U形開口朝上的底槽梁，墻柱上端為U形開口向下的頂槽梁，擱柵固定于上槽梁側邊。

鴻路鋼構提醒您：為提高墻柱的穩定性，一般墻柱高度范圍內設三道輕鋼拉條。這種墻體結構布置方式，可有效承受并可靠傳遞豎向荷載，且布置方便，但該墻體結構不能承受水平荷載。

剪力墻和十字交叉支撐

為抵抗水平風荷載與地震作用，美國多層輕鋼結構住宅體系中有兩種方式：采用輕鋼剪力墻或采用帶十字交叉支撐的普鋼框架結構。輕鋼剪力墻一般布置在分戶墻，采用0.5mm鍍鋅薄鋼板蒙于石膏板上，再固定于輕鋼墻柱上，形成類似于應力蒙皮結構的剪力墻，每層之間有一個特殊的構件對上下樓層剪力墻進行連接，以有效傳遞水平剪力與由于水平力作用在墻柱上而產生的拉力。

在地震區，為保證結構安全，采用帶十字交叉支撐的普鋼框架作為抗側力結構，形成以輕鋼承受豎向荷載，以普鋼承受水平荷載的混合結構體系。

建筑保溫節能

美國輕鋼住宅體系中對保溫節能技術十分重視，對于墻來說為確保達到保溫效果，一般除了在墻的墻柱間填充玻璃纖維外，在墻外側再貼一層保溫材料，有效隔斷了通過墻柱至外墻板的熱橋；同時，樓層之間擱柵內填充玻璃纖維，減少通過樓層的熱傳遞。

建筑防火

輕鋼結構中關鍵的技術應用，在墻的兩側與樓蓋的天花處貼防火石膏板，對于普通防火墻和分戶墻用25.4mm石膏板保護，可達到1小時的防火要求，另外在墻體墻柱間與樓蓋擱柵間填充的玻璃纖維對于防火與熱傳遞也起了積極的保護作用。

建筑隔音

美國輕鋼研究對于隔聲處理下了較大功夫，在內外墻及樓蓋擱柵間填充玻璃棉，有效阻止了通過空氣傳播的音頻部分，而對于通過固體傳播的沖擊聲，在美國的輕鋼住宅中，作了如下構造處理：對于分戶墻，用二道墻柱構成帶有中間空隙的二道墻體；而對于吊頂用的固定石膏板的小龍骨，用帶有小切槽的彈性構造以有效減少樓層間的固體聲傳播。

澳大利亞 · 輕鋼住宅體系

構造特點

承載結構采用冷彎薄壁輕鋼骨架，采用高強、防腐鋼卷板（屈服強度550Mpa，鋅鋁合金鍍層厚度270g／m2），鋼材厚度為0.85mm，通過電腦輔助制造，直接軋制成各種不同類型的結構構件。

豎向承重構件采用密排柱，最大柱中距600mm。平面承重構件：屋面采用桁條網，網格尺寸為600x600mm，樓（地）面采用桁架式梁，最大中距1200mm，門窗過梁采用小桁梁。

圍護及施工

墻體圍護結構采用輕質高強圍護材料或纖維水泥板。屋面、樓面、內外墻采用防水、保溫材料。屋面樓面系統采用防水玻纖瓦、防水卷材、保溫材料棉、桁條、防火石膏板等。

輕鋼構件的生產制作，由電腦軟件全過程控制，確保了構件的制造精度，誤差小。除基礎施工外，其余全為干作業施工安裝。

設計特點

冷彎薄壁輕鋼結構體系是澳大利亞的成熟技術，設計中使用了專業的輕鋼結構建造設計軟件，生成的生產數據文件可以直接輸入到加工設備進行自動加工。

北美體系和澳洲體系，認知誤區

墻體厚度

通常說“美標比澳標墻體、外圍護要厚。”

鴻路鋼構提醒您：外圍護墻體厚度，主要是由當地的氣候條件及所用材料的導熱系數決定的。

結構成本

“美標用鋼量大，看起來很結實，澳新標看起來比較單薄，所以美標的造價肯定高于澳標。”

美標采用Q235，Q345的鍍鋅鋼，造價相對澳標采用的Q460，Q500，Q550鍍鋁鋅鋼要便宜。所以，很多人感覺北美體系的厚實，那也只是外觀給人的感受。

安全性

澳新標結構中“蒙皮效應”的應用使得結構整體看起來較為簡潔、單薄，美國獨特的屋架設計、過梁、樓板系統使得整體感觀比較穩固，安全性能看起來更高。

這其實是一個誤區。

鴻路鋼構提醒您：只要設計得當，兩個體系都一樣堅固耐用。而真正的計算體系，會更加優化材料的實際用量，長遠來看成本效益需要獲得更多的關注