轻钢结构别墅
传统的建筑材料和施工方案已经过时，一种改善人类社会居住环境，实现住宅产业工业化的轻钢结构别墅取代传统住宅。轻钢结构别墅不仅可以取代传统的住宅结构模式钢结构玻璃房别墅，而且可以充分利用工业化生产的建筑材料，用钢材代替木材、砖块、混凝土，打造环保节能的住宅。轻钢结构别墅已成为改善人类社会居住环境的最佳产品。
对于施工单位来说，建造轻钢结构别墅不仅施工省时省力，而且具有很多优点和便利性。建造轻钢结构别墅不需要二次找平，只要结构完工，随时可以安装电线、管道。没有梁柱，增加了可用空间，大大简化了装修工序，材料和人工费用可以节省很多。轻钢结构别墅的生产和建造主要有四种结构：轻钢框架结构、墙体结构、楼面结构和屋面结构。钢框架结构具有强度高、抗震性能好、组装施工简便快捷的特点；墙体结构分为很多品种，根据气候、地域选择不同的墙板，对室内保温或降温能起到很大的作用；屋面结构采用墙板设计原理，达到保温、隔热、隔音、防水防潮的性能；楼面结构自重轻，隔音效果好，安装方便。 轻钢结构别墅主楼从建房到完成房屋主体建筑用时不到一个月，轻钢结构别墅建造避免了繁琐的施工程序，减少了工人的劳动强度，完成了大部分墙面装修和室内装修。
轻钢结构别墅节能、清洁环保，轻钢结构别墅的综合造价低。很多人容易以价格来判断轻钢结构别墅的好坏，我们应该转变观念，大力支持轻钢结构别墅的应用，让更多的人了解轻钢结构别墅。
1、轻钢结构别墅施工流程
施工过程中，将轻钢骨架焊接固定在基础上，再用普通锯片在板上切割出门窗，再将各种板材依次镶嵌在钢架上，并涂胶固定。一栋建筑面积600多平方米的三层中型别墅，只需要12名工人、不到一个月的时间，就能完成房屋主体建筑，并完成大部分外墙装修和室内装修。施工时间仅为普通建筑工期的六分之一，而且在整个施工过程中，由于建筑材料集体使用，材料轻便，简化了繁琐的施工工序，不需要使用大型施工机械，大大减轻了工人的劳动强度。
2、轻钢结构别墅组成
房屋生产建造所用主要构件结构形式有四种：轻钢框架结构、墙体结构、楼面结构、屋面结构。
轻钢架结构：在工厂加工后，现场组装，具有强度高、抗震性好、组装施工简便快捷等特点。钢构件表面采用高效防腐剂处理，防止生锈，保证了钢构件的耐久性。由于钢架结构被保温墙包裹，不会产生热桥，用钢量少，自重轻，每平方米用钢量为20至30公斤，仅为普通钢架房屋的60%左右，节省用钢量至少1/3。
墙体结构：墙板有外墙板、内墙板、隔墙板、保温砌块四种类型，可根据不同地区的气候、气温情况，组合成不同的墙体。在寒冷地区，组合成既保温又隔热的复合墙体，保证室内热量不被墙体吸收、泄露，节能效果达80%。也就是说，只需要普通建筑能耗的1/5，就能满足室内保温的要求。在炎热地区，采用中空对流的外墙板组成复合墙体，太阳辐射热量被墙体中流动的空气带走，使室内温度保持舒适凉爽。
屋顶结构：也是依据墙板原理设计的，保温、隔音、防水、防潮标准高，并可根据房屋设计随意造型。
地板结构：重量轻、强度高，独特的封闭微孔结构及空气隔音层，使隔音效果达到41分贝，而且安装简便，承重能力达到200公斤/平方米以上，远远超过普通地板150公斤/平方米的国家标准。
3、轻钢结构别墅主要性能
环保：钢材及大部分材料可回收利用，符合生态建筑的要求。节能性能好（保温、隔热、隔音）先进的技术使能耗仅为传统住宅系统的40%，大大降低了能源成本。
防腐防虫：采用镀锌钢材，不使用原生木材，既防腐又不受虫蚁侵害。
防火耐久：所有材料均为不燃材料，并考虑防火结构，符合国家防火标准。
抗震抗风：自重轻，抗震性能好，设计时充分考虑风荷载、雪荷载，能抵御暴风雪。
轻钢别墅
介绍
轻钢别墅又称轻钢结构住宅，主要采用热镀锌钢带通过冷轧工艺制成的轻钢龙骨，经过精密计算并与辅助件支撑组合，具有合理的承载能力，以替代传统房屋。
特殊功能
1、轻钢别墅与传统房屋相比，具有突出的优势：
（1）轻钢别墅的轻钢结构件生产制造实现工厂化、机械化，商品化程度高。
（2）轻钢别墅现场施工速度快，不会影响附近居民，有利于文明施工。
（3）轻钢别墅的钢结构是一种环保、可持续的产品。
（4）轻钢别墅自重轻，抗震性好。
（5）轻钢别墅的综合经济指标不高于钢筋混凝土结构别墅。
（6）与砖混房屋相比，轻钢别墅可以避免烧制土砖造成的资源浪费。
（7）由于轻钢结构墙体厚度较小，与砖混结构相比，可增加轻钢别墅的有效使用面积；
（8）与钢筋混凝土房屋相比，轻钢别墅更容易受到腐蚀，因为轻钢结构中的钢材可以回收利用，而混凝土无法回收利用，将来肯定会成为建筑垃圾，造成环保压力。另外，混凝土完全干燥需要40年的时间，因此容易造成室内潮湿，不利于人体健康。而轻钢结构根本不使用混凝土，所以不存在这个问题。
（9）轻钢别墅抗震性好，由于地震是左右、上下移动的，用螺丝连接在一起的轻钢结构，形成一个安全稳定的盒子，不会因地震摇晃而造成墙体倒塌、楼板掉落，危及人身安全。
（10）轻钢别墅建造采用干施工法，不会造成水材料的浪费，节省成本。
2、轻钢别墅楼面结构
轻钢别墅的楼面由冷弯薄壁型钢框架或组合梁、楼面OSB结构板、支撑、连接件等组成，所用材料有定向刨花板、水泥纤维板、胶合板等。这些轻质楼面每平方米可承受316至365公斤的荷载。轻钢别墅的楼面结构体系重量仅为传统家用混凝土楼面体系的四分之一至六分之一，但其楼面结构高度会比普通混凝土板高出100至120毫米。
3、轻钢别墅屋面系统
轻钢别墅屋面系统由屋架、结构OSB板、防水层、轻型屋面瓦（金属瓦或沥青瓦）组成，轻钢结构屋面可以有多种外观组合，材质也多种多样，在保证防水技术的前提下，外观有多种选择。
4、轻钢别墅墙体结构
轻钢别墅墙体主要由墙架柱、墙顶梁、墙底梁、墙体支撑、墙板及连接件等组成。轻钢别墅一般以内横墙作为结构承重墙，墙柱为C型轻钢构件。墙体厚度根据荷载确定，通常为0.84～2mm，墙柱间距一般为400～600mm。轻钢别墅的这种墙体结构布置能有效承受和可靠传递竖向荷载，且布置方便。
5、轻钢别墅建筑保温节能技术
为了保证保温效果，轻钢别墅外墙及屋顶所采用的保温材料要使用时间长，且能起到保温作用。轻钢别墅除在墙柱间填充玻璃纤维外，一般在墙体外侧再粘贴一层保温材料，以有效隔断墙柱到外墙板的热桥；在楼层间的托梁中填充玻璃纤维，以减少通过楼层的热量传递；所有内墙的墙柱间均填充玻璃纤维，以减少分户墙体间的热量传递。
4.建筑防火技术
轻钢别墅最关键的问题之一就是防火技术的应用。轻钢别墅的耐火等级为4级。轻钢别墅在墙体两侧及楼板吊顶处均粘贴防火石膏板。对于普通防火墙及隔墙钢结构玻璃房别墅，采用25.4mm厚（1英寸）石膏板进行保护，满足1小时防火要求。此外，墙柱与楼板托梁之间填充的玻璃纤维，也起到了防火、传热的积极保护作用。
5.建筑隔声技术
轻钢别墅内外墙与楼面托梁之间均填充玻璃棉，有效阻隔了通过空气传播的音频部分。对于通过固体传播的撞击声，做了如下结构处理：隔墙采用两根墙柱组成两面墙，中间留有空隙；吊顶固定石膏板的小龙骨采用带小凹槽的弹性结构，有效减少楼层间固体声的传播。
发展历史
轻钢结构低层住宅建筑技术是从北美式木结构建筑技术发展而来的，经过百余年的发展，已经形成了物理性能优良、空间造型灵活、施工简便、形式多样的成熟建筑体系。在被誉为全球最佳人居环境的北美，95%以上的低层民用建筑，包括住宅、商场、学校、办公楼等，都是采用木结构或轻钢结构建造的（甚至包括我们的邻国日本和韩国）。北美木结构和轻钢结构在整个建筑市场上占有绝对的优势。目前，随着木材价格的上涨，北美轻钢结构体系的市场发展正以30%以上的增长率快速增长，并逐渐被市场广泛接受。同时，在我们的邻国日本（在日本成为KC体系）和韩国，以及澳大利亚也被广泛采用。
总结轻钢结构在北美快速发展的原因，可以概括为成熟可靠的技术、利于建筑施工和商业发展的灵活的结构体系、较高的建筑经济性、顺应环保节能可持续发展潮流的先进技术等。
我国钢铁行业产量位居世界前列，但建筑业用钢比例远低于发达国家，轻钢结构低层住宅建造技术符合国家对于建筑业的产业导向；聚奇美实业参与或主持的每一个轻钢结构住宅项目都引起了业内人士和各级政府相关部门的强烈反响和关注，并得到了各级政府相关部门的政策和技术支持。
优势
轻钢结构技术和产品配置非常成熟，工业化程度很高，是近百年来北美建筑技术和建材工业发展的成果。建筑结构采用的镀锌钢板具有优良的耐腐蚀性和耐久性，正常使用下使用寿命为275年。
轻钢结构的抗震性能远远优于传统的混凝土、砖混结构房屋。同时由于轻钢结构自重轻，单位面积重量仅为同等面积砖混结构重量的1/4，所以其地基处理简单，适用于大多数地质条件。钢结构房屋再也不用担心像木结构房屋那样遭受白蚁侵害。
由于结构所用钢材全部在工厂加工，轻钢结构别墅的结构精度相当高，一栋别墅的结构体系由上万个构件组成，每个构件的平均误差在2毫米以内，保证了房屋的质量，这是传统建筑方式无法达到的。
它具有以下四个特点：
1、结构稳定。
2.成本低。
3、轻钢结构别墅室内空间跨度较混凝土建筑较大。
4、施工周期短，比常规施工快得多。
关于数据
1、轻钢房屋的抗震性：由于轻钢结构自重较轻，金属材料性质及必备的剪力墙结构形式决定了轻钢结构体系的天然抗震性。由于地震多为左右、上下移动，通过扣件连接的轻钢结构构成一个安全稳定的盒子，不会因地震摇晃而造成墙体倒塌或楼板坠落，危及人身安全。在地震烈度为9度时，可满足不倒塌的要求。
2、轻钢房屋隔音效果： ①墙体隔声量≥45db
②楼面撞击声压≤70db 保温性：可根据全球气候区要求任意改变外墙、屋顶保温层厚度。
3、抗风能力：抗风荷载可达12级台风（1.5KN/㎡）。
4、轻钢房屋环保：生态可回收的钢材、木材、塑料等100%可回收再利用。
五、轻钢房屋安全性：永久性建筑与活动房、活动板房有着本质的区别，房屋使用寿命符合国家50年的标准。
钢结构设计步骤及设计思路
（一）确定结构是否适合采用钢结构
钢结构通常用于高层、大跨度、形状复杂、荷载或吊车重量大、振动大、车间高温、密封性要求高、需要移动或频繁装拆的结构。直观地说：大厦、体育馆、歌剧院、桥梁、电视塔、仓库、工厂、住宅和临时建筑等。这与钢结构本身的特点是一致的。
（二）结构选型及布置
这只是简单的介绍，具体内容请参考相关专业书籍，由于结构选型涉及面较广，因此结构选型及布置应在有经验的工程师指导下进行。
钢结构设计全过程中最应该强调的是“概念设计”，在结构选型、布置阶段尤为重要。对于一些难以作出准确合理分析或规范中未规定的问题，可根据总体结构体系与子系统的受力关系、破坏机理、震害、试验现象、工程经验等得出的设计思路，从全局的角度确定控制结构的布置和详细措施。利用概念设计可以在前期快速有效地进行构思、比较和选型。所得到的结构方案往往便于手工计算，概念清晰，定性正确，可以避免结构分析阶段不必要的繁琐计算。同时，它也是判断计算机内力分析输出数据是否可靠的主要依据。
钢结构通常包括框架、平面（木）框架、网架（壳）、索膜、轻钢、塔桅等结构型式，其理论和技术大多已成熟，但也存在一些问题尚未得到解决，或尚无简便实用的设计方法，如网壳的稳定性问题。
在结构选择时，应考虑它们的不同特点。在轻钢工业厂房中，当有较大的悬垂荷载或移动荷载时，可以考虑抛弃门式刚架，采用网架结构。在基本雪压较大的地区，屋面曲线应有利于雪的滑移（雪荷载应在切线50度以内考虑），如亚东水泥厂石灰石仓库采用的三心圆网壳，可使总雪荷载释放近一半。对降雨量较大的地区也应作类似考虑。在建筑允许的情况下，在框架内布置支撑，将比采用刚性连接简单框架更经济。在屋面覆盖跨度较大的建筑中，可选用以受拉构件为主的索或索膜结构体系。在高层钢结构设计中，多采用钢-混凝土组合结构。 在抗震烈度较高或结构十分不规则的高层建筑中，不应单纯为了经济而选择不利于抗震的核心筒加外框架形式，宜选择周边巨型SRC柱加核心筒支撑框架的结构体系。我国此类高层建筑半数以上为前者。结构的布置应根据体系特点、荷载分布及其性质等综合考虑。一般来说，应使结构刚度均匀，力学模型明确，尽量限制大荷载或移动荷载的影响范围，使其以最直接的方式传递到基础。柱间侧向支撑分布应均匀，其质心应尽量靠近侧向力（风、地震）作用线，否则应考虑结构的扭转，结构应有多道防线抵抗侧向力。 例如，在有支撑的框架结构中，柱单独应能承受至少1/4的总水平力。框架结构楼面平面内次梁的布置，有时可以调整其荷载传递方向，以满足不同的要求。通常为了减小截面，将次梁沿短向布置，但这样会增加主梁截面，降低楼面净高，有时顶层楼面边柱也承受不住。此时，将次梁支撑在较短的主梁上，可以牺牲次梁，以节省主梁和柱。
（三）估计截面
结构布置完成后，需对构件截面进行初步估算。这主要是对梁、柱和支撑的截面形状和尺寸的假设。钢梁可选用槽钢、轧制或焊接H型钢截面等。根据荷载和支撑情况，截面高度通常在跨度的1/20~1/50之间选取。当根据梁间侧向支撑间距按l/b限值确定翼缘宽度时，可避免钢梁整体稳定性的复杂计算。这种方法很受欢迎。截面高度和翼缘宽度确定后，可根据规范中的局部稳定性构造规定估算板厚。
柱截面根据长细比估算。通常为 50
