美国多层轻钢结构住宅体系浅析？
美国多层轻钢结构住宅技术是集轻钢结构、建筑节能保温、建筑防火、建筑隔声、新型建筑材料和设计施工于一体的综合性技术。社会化分工明确，各种产品的生产商、施工商、设计师紧密合作。在北美金属结构协会的推动下，依托新编制的轻钢结构设计标准和广泛的宣传，发展迅速。可以预见，轻钢结构的建造将是美国多层公寓和酒店建造的一个主要结构发展方向。
发展多层轻钢结构住宅技术最关键的问题是结构本身的性能。楼板结构要有合适的跨度，尽量轻，希望楼板有好的面内刚度。墙体结构应承受竖向荷载(自重和楼面活荷载)以及横向荷载(风荷载和水平地震作用)。美国多层轻钢住宅建筑的特点如下:
1.轻型楼盖系统由C形轻钢龙骨和铺设在龙骨上的薄板组成。一般搁栅跨度3.6m ~ 4.8m，搁栅高度254mm(搁栅最大跨度可达11m)，搁栅间距600mm。美国迪特里希公司研发的专利托梁产品，腹板有一个大孔，非常方便管道穿越和布置。地板有三种方法，即:高密度木纤维水泥板；铺设压型钢板，浇筑20毫米陶粒轻骨料混凝土；展开定向木质纤维板或高密度层压胶合板。这些轻质地板每平方米可承受316~365 kg的荷载。
楼板结构体系的重量仅为我国传统混凝土楼板体系的四分之一到六分之一，但楼板的结构高度会比普通混凝土板高出100~120 mm。
2.对于竖墙结构，一般采用内横墙作为承重墙，墙柱为C形轻钢构件，壁厚根据荷载一般为0.84 ~ 2mm，墙柱间距一般为400 ~ 600mm。墙柱的下端为U形开口向上的底槽梁，墙柱的上端为U形开口向下的顶槽梁，托梁固定在上槽梁的侧面。为了提高墙柱的稳定性，一般在墙柱高度范围内设置三根轻钢支撑。这种墙体结构布置能有效承受和可靠传递竖向荷载，布置方便，但墙体结构不能承受水平荷载。
为了抵抗水平风荷载和地震，美国多层轻钢住宅体系有两种方式，即采用轻钢剪力墙或采用带横撑的一般钢框架结构。轻钢剪力墙一般布置在住户墙体中，在石膏板上覆盖0.5 mm镀锌钢板，然后固定在轻钢墙柱上，形成类似受力蒙皮结构的剪力墙。每层之间设置特殊构件连接上下两层剪力墙，有效传递水平剪力和作用在墙柱上的水平力引起的拉力。在地震区，为保证结构安全，一般采用带横撑的钢框架作为抗侧力结构，形成轻钢承担竖向荷载，一般钢承担水平荷载的混合结构体系。
3.建筑保温节能技术
在美国轻钢住宅体系中，保温节能技术非常受重视。对于墙体，为了保证保温效果，一般情况下，除了在墙柱之间填充玻璃纤维外，在墙体外侧粘贴一层保温材料，有效隔离墙柱到外墙板的热桥；地板之间的托梁用玻璃纤维填充，以减少通过地板的热传递；所有内墙的墙柱之间填充玻璃纤维，减少墙体之间的热传递。
4.建筑防火技术
轻钢结构最关键的问题之一是防火技术的应用。墙体两侧和楼板顶棚粘贴防火石膏板，普通防火墙和住户墙体采用25.4 mm厚(1英寸)石膏板保护，满足1小时的防火要求。此外，填充在墙柱和地板搁栅之间的玻璃纤维也起到了防火和传热的积极作用。这些产品通过了美国UL认证实验室的检测和认证。美国住宅对耐火极限的要求低于中国，这与美国住宅设计更强调保证逃生所需的时间，而不过分强调住宅本身耐火极限的要求有关。
5.建筑隔声技术在轻钢建筑中，美国的研发工作在隔声处理方面下了很大功夫。内外墙与地板的搁栅之间填充玻璃棉，有效防止音频部分通过空气传播。对于通过固体传播的撞击声，美国多层轻钢住宅做了如下构造处理:对于分户墙，采用两根墙柱，形成两面墙，中间留有空隙；对于吊顶用固定石膏板的小龙骨，采用带小槽的弹性结构，有效减少固体声音在楼层间的传递。
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