尽管发展钢结构建筑能够有效解决传统建筑业的诸多问题,但民用钢结构尤其是钢结构住宅并未得到实质性的发展,这是多重因素共同影响的结果。除了产业链不完整、钢结构人才缺乏、社会观念尚未被普遍接受等软环境因素外,民用钢结构建筑体系不成熟,尤其是围护体系不完善,严重制约了钢结构建筑的推广应用。
事实上,从用户角度评价建筑物的核心因素是其使用功能。对于钢结构住宅,使用功能的体验很大程度上取决于建筑围护体系,具体而言是围护体系的隔音、防潮、防渗、保温、防火及耐久性是否能够满足日常使用的要求。相较于钢结构建筑结构体系而言,满足使用功能要求的各类连接及接缝处理问题逐渐突出,值得进一步深化研究。基于上述背景,考虑到我国当前尚缺乏系统、完善的钢结构住宅体系接缝处理构造措施及施工方法,本文从现有钢结构住宅存在典型问题出发,总结钢结构住宅体系接缝处理构造方法,以供钢结构设计和施工人员参考。
一般而言,民用钢结构建筑系统,包括主体结构、围护系统、屋面系统及其他系统。
对于民用钢结构住宅系统,其结构体系根据建筑层数及使用功能呈现出多种结构形式。例如,对于三层及以下的低层住宅,主要结构体系有:轻型钢框架体系和冷弯薄壁型钢密排结构体系;对于4~6层多层住宅,常用结构体系包括:钢框架体系、钢框架支撑体系、钢框架混凝土剪力墙体系、钢框架混凝土核心筒体系。目前,钢结构框架体系依然是钢结构住宅的主要结构形式。
对于钢结构围护系统,一般情况下分为外围护系统和内隔墙系统,通常采用工厂生产定型墙板。根据不同材料类型,外围护系统墙板可分为:无机非金属墙板,包括:蒸压加气混凝土板、钢丝网架水泥夹芯板和金属复合墙板。内隔墙板系统主要是无机非金属墙板,目前主要有轻质混凝土隔墙、植物纤维复合隔墙、空心石膏墙板、粉煤灰泡沫水泥墙板等。
装配式钢结构建筑体系中,主要的楼板体系包括钢筋桁架混凝土现浇板、压型钢板组合楼板、混凝土叠合楼板等。
钢结构住宅的防水、防渗、隔声、隔热等特性取决于与钢结构相配套的围护墙板体系,包括墙板的连接、接缝等构造及处理方法。从这一点出发,本文梳理了主要民用建筑体系及与之对应的围护系统,探讨了围护体系与主体结构、墙板之间、墙板与楼面以及特殊部位的连接及接缝处理方式各自的特征,总结了对应的主要连接及接缝处理方法,可为进一步的工程应用提供参考。