解读轻型钢结构住宅技术新规程

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我国《轻型钢结构住宅技术规程》(以下简称《规程》) 前不久由住建部批准发布，将于今年10月1日起执行。该《规程》是我国建筑领域第一部关于钢结构住宅的技术规程，将为我国轻型钢结构住宅行业提供标准及依据。该《规程》适用于轻型钢结构住宅的设计、施工和验收，可作为我国轻型钢结构住宅行业标准和依据。其中，有些为强制性条文，必须严格执行。
    　　近几年来，在我国出现的钢结构住宅建筑形式有：普通钢结构住宅工程、国外引进的冷弯薄壁型钢低层住宅工程，还有自主研发的轻钢框架配套复合保温墙板的低层和多层钢结构住宅工程等等。伴随着众多钢结构住宅建筑形式的出现，规范钢结构住宅的技术标准亟待出台。《规程》是结合我国城镇建设和建筑工程发展的实际情况，在广泛调查研究，认真总结近几年我国钢结构住宅建设经验，并在做了大量的有关材性、体系和节点等试验的基础上，制定出来的。
     业内人士表示，《规程》的出台将进一步推动我国钢结构住宅向产业化、集成化发展，从而降低住宅建设对资源的浪费，尽早实现中央提出的建筑节能目标。
    国家住宅产业政策催生《规程》出台
     多年来，我国住宅建设主要是粗放型生产，住宅建造以现场手工湿作业生产方式为主，不仅生产效率低、建设周期长，而且能耗高、环境压力大，住宅的质量和性能难以保证，寿命周期难以实现。轻型钢结构住宅则解决了上述难题，这一住宅形式不仅能够给用户营造更舒适、安全的使用空间，而且在提高住宅建设质量和产业化方面可发挥重要的、积极的作用。
     据资料显示，美国是最早采用钢框架结构建造住宅的国家和地区之一。鉴于经济性、安全性能(抗震、防火)以及耐久性能的综合考虑，越来越多的房屋开发商转而经营轻钢结构住宅，轻钢结构住宅的价值很快得到普遍认可。1965年，轻钢结构住宅在美国仅占建筑市场的15%，1990年上升至53%，1993年上升至68%，2000年已经上升到75%。虽然国情不同，但也可以看出轻钢结构住宅已经成为未来住宅的发展方向。
     在《规程》颁布之前，随着国民经济的迅速发展，人们对住房的要求越来越高，对安全住宅、舒适住宅、健康住宅、绿色住宅等高品质住宅的需求越来越强烈，轻钢结构住宅满足了人们对理想住宅的要求。与此同时，近年来国家住宅产业政策一直以节能、产业化为导向。因此，在这样的背景下，国家有关部委先后出台了一系列推动轻钢结构住宅发展的产业扶持政策。
     有关人士认为，目前，国内钢材产量充足，有了一批轻型钢结构住宅试点与示范的建设经验和科技成果，轻型钢结构住宅的发展已具备了较好的物质和技术基础。《规程》的出台，将标志着我国轻型钢结构住宅产业进入一个新的发展阶段。
    专家解读《规程》要求及适用范围
     一位参加《规程》编制的业内专家介绍说，近几年来，在我国出现的钢结构住宅建筑形式主要有：普通钢结构住宅工程、国外引进的冷弯薄壁型钢低层住宅工程、自主研发的轻钢框架配套复合保温墙板的低层和多层钢结构住宅工程等等。伴随着众多钢结构住宅建筑形式的出现，规范钢结构住宅的技术标准亟待出台。结合我国城镇建设和建筑工程发展的实际情况，在广泛调查研究，认真总结近几年我国钢结构住宅建设经验，并在做了大量的有关结构体系和节点等试验的基础上，由中国建筑科学研究院负责，组织有关设计、高校、科研和生产企业等单位共同编制了这部《轻型钢结构住宅技术规程》。
     参与《规程》起草的钢结构专家介绍说，《规程》适用于以轻型钢框架为结构体系，并配有满足其功能要求的轻质墙体、轻质楼板和轻质屋面建筑系统，是轻型钢结构住宅的设计、施工和验收的标准。《规程》要求重点突出“轻型”，可用于抗震或非抗震地区的不超过6层的钢结构住宅建筑。对公寓等其他建筑可参考使用。需要指出的是，轻型钢结构住宅的设计、施工和验收，除应符合本《规程》外，还应符合现行国家有关标准的规定。
     《规程》中所说的“轻质材料”是指与传统的材料如钢筋混凝土相比较而言。轻型钢框架是指由小截面热轧H型钢、高频焊接H型钢、普通焊接H型或异形截面的型钢、冷轧或热轧成型的方(或矩、圆)形钢管组成的纯框架或框架——支撑结构体系，结合轻质楼板和利用墙体抗侧力等有利因素，可使钢框架结构体系不仅用钢量省，而且解决了可以建造多层结构的技术问题，尤其是能与我国现行规范体系保持一致，满足抗震要求，是一种符合中国国情的建筑结构体系。
     轻型钢结构住宅作为一种专用建筑体系，其设计与建造必须要有材性稳定、耐候、耐久、安全可靠、经济实用的轻质围护配套材料及其与钢结构连接的配套技术，尤其是轻质外围护墙体及其与钢结构的连接配套技术。由于其轻型，结构性能优越，建筑层数又不超过6层，易于抗震。只要配套材料和技术完善，则经济性较好，便于推广应用。
     轻型钢结构住宅是一种新的建筑体系，涉及的材料是新型建筑材料，设计方法是建筑、结构、设备与装修一体化。这种住宅着重强调材料配套、技术配套、设计配套，在企业开发的专用体系基础上，按《规程》的规定进行具体工程设计、施工和验收。
     普通钢结构与现浇钢筋混凝土楼板结构体系的钢结构住宅，应按我国现行有关标准设计。对冷弯薄壁型钢低层住宅建筑，应按其专业标准执行。
     另外一位参与《规程》编制的专家介绍说，轻型钢结构住宅工程应在施工总承包单位自检合格的基础上，由施工总承包单位向建设单位提交工程竣工报告，申请工程竣工验收。在施工质量验收中，应按检验分批、分项工程，分部(或子分部)工程的划分，并应符合现行国家标准《建筑工程施工质量验收统一标准》GB50300、《钢结构工程施工质量验收规范》GB50205和其他相关专业规范的规定。
     轻型钢结构住宅未来之路还很长，不仅需要国家相关政策的支持，还需要房地产开发商、建材商及百姓能够认可这一建筑结构形式。因此，轻型钢结构住宅的未来如何，取决于多种因素。(记者任健)
    附：《规程》中的强制性条款
     规程中的第3.1.2、3.1.8、4.4.3、5.1.4、5.1.5五条为强制性条文，必须严格执行。
     3.1.2轻钢结构采用的钢材应具有抗拉强度、伸长率、屈服强度以及硫、磷含量的合格保证。对焊接承重结构的钢材应具有碳含量的合格保证和冷弯试验的合格保证。对有抗震设防要求的承重结构钢材的屈服强度实测值与抗拉强度实测值的比值不应大于0.85，伸长率不应小于20%。
     3.1.8不配钢筋的纤维水泥类板材和不配钢筋的水泥加气发泡类板材不得用于楼板及楼梯间和人流通道的墙体。
     4.4.3外墙保温板应采用整体外包钢结构的安装方式。当采用填充钢框架式外墙时，外露钢结构部位应做外保温隔热处理。
     5.1.4轻型钢结构住宅结构构件承载力应符合下列要求：
     无地震作用组合时，γ0Sd≤Rd；有地震作用组合时Sd≤Rd/γRE。式中：γ0为结构重要性系数，对于一般钢结构住宅安全等级取二级，当设计使用年限不少于50年时，γ0取值不应小于1.0；Sd为作用组合的效应设计值，应按本规程第5.1.5条规定计算；Rd为结构或结构构件的抗力设计值；γRE为承载力抗震调整系数，按现行国家标准《建筑抗震设计规范》GB50011的规定取值。
     5.1.5作用组合的效应设计值应按下列公式确定：
     无地震作用组合的效应：Sd=γGSGk+ψQγQSQk+ψwγwSwk，式中：γG为永久荷载分项系数，当可变荷载起控制作用时应取1.2，当永久荷载起控制作用时应取1.35，当重力荷载效应对构件承载力有利时不应大于1.0；γQ为楼(屋)面活荷载分项系数，应取1.4；γw为风荷载分项系数，应取1.4；SGk为永久荷载效应标准值；SQk为楼(屋)面活荷载效应标准值；Swk为风荷载效应标准值；ψQ、ψw分别为楼(屋)面活荷载效应组合值系数和风荷载效应组合值系数，当永久荷载起控制作用时应分别取0.7和0.6；当可变荷载起控制作用时应分别取1.0和0.6或0.7和1.0。
     有地震作用组合的效应：Sd=γGSGE+γEhSEhk，式中：SGE为重力荷载代表值效应的标准值；SEhk为水平地震作用效应标准值；γEh为水平地震作用分项系数，应取1.3。
     在计算变形时，应采用作用效应的标准组合，即公式Sd=γGSGk+ψQγQ
     SQk+ψwγwSwk和公式Sd=γGSGE+γEhSEhk中的分项系数均应取1.0。