輕鋼結(jié)構(gòu)體系建筑的發(fā)展可以說是順應(yīng)了城市化急速發(fā)展和勞動技能明細(xì)協(xié)作化而出現(xiàn)的，作為體系建筑的本身必須具備后續(xù)發(fā)展的能力和突出的優(yōu)點。我們平日里在建筑工地看到的臨時搭建的房屋稱之為臨時建筑，或者“活動房屋”。這類簡易建筑都是裝配式輕鋼結(jié)構(gòu)，具有節(jié)約空間，可根據(jù)人們的需要臨時搭建、搬遷、拆裝等優(yōu)點?，F(xiàn)如今，利用輕鋼結(jié)構(gòu)搭建的臨時建筑在各個領(lǐng)域已經(jīng)擴(kuò)展使用。

一、裝配式輕鋼結(jié)構(gòu)的使用

最早的時候是在四十年代初裝配式輕鋼結(jié)構(gòu)建筑就已經(jīng)開始使用，直到現(xiàn)在這類建筑結(jié)構(gòu)在日常生活中得到更為廣泛的使用，它的發(fā)展速度也越來越快，建筑質(zhì)量也越來越高。

第一棟裝配建筑就是在一九三三年由美國汽車制造商生產(chǎn)出來的，這種房子下面有輪子可以移動，最初只是流動工人，巡回的鉆探工，軍事和土建施工人員使用，五十年代出現(xiàn)了可以固定的裝配式建筑。

六十年代日本通過工廠把建筑部件預(yù)制加工使工人在省時省力的同時又有足夠的精力提高建筑部件的標(biāo)準(zhǔn)化和精確度，并通過大批生產(chǎn)來達(dá)到降低成本這一目的。日本在建造房屋這一塊不僅形成了一套科學(xué)體系還把部件的標(biāo)準(zhǔn)化與多樣化結(jié)合起來，從而使日本的裝配式輕鋼結(jié)構(gòu)建筑發(fā)展較快。

我國的裝配式輕鋼結(jié)構(gòu)建筑剛開始國家建委進(jìn)行了部分試點。由于六十年代末技術(shù)力量不發(fā)達(dá)，產(chǎn)品質(zhì)量較難保證。以至現(xiàn)在保留的大多還是用作臨時用房和工棚、倉庫等。自九十年代中期，隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，特別是電子計算機(jī)的普遍應(yīng)用，裝配式輕鋼結(jié)構(gòu)建筑又有了很大的發(fā)展。各種類型的裝配式輕鋼結(jié)構(gòu)建筑不斷涌現(xiàn)，如部分發(fā)達(dá)地區(qū)的工業(yè)廠房，超級市場等。

二、裝配式輕鋼結(jié)構(gòu)建筑的種類

板式結(jié)構(gòu)：板式體系可以分縱向承重、橫向承重和混合承重。板式結(jié)構(gòu)的建筑圍護(hù)、承重以及空間分隔都是按照一定的規(guī)格，一定的模數(shù)制成的定型框架在現(xiàn)場裝配而成。這種結(jié)構(gòu)的建筑有它本身的優(yōu)點也有相應(yīng)的缺點。例如它的優(yōu)點就是具有規(guī)格統(tǒng)一、構(gòu)件類型少、簡單方便的特點，缺點是建筑物一旦建成后很難再改變，因為墻體都是承重的。

框架體系：框架體系的承重和圍護(hù)是由兩組不同的構(gòu)件來分擔(dān)的，它的支撐功能由框架承擔(dān)，框架的空間則由非承重的板材封閉。這種體系的特點是受力明確，平面分隔靈活，節(jié)約地方，適應(yīng)面比較廣。

三、裝配式輕鋼結(jié)構(gòu)建筑的優(yōu)點和特征

輕型門式剛架結(jié)構(gòu)有自己固定的結(jié)構(gòu)形式，采用這種結(jié)構(gòu)建造的建筑物具有以下顯著的優(yōu)點：一是從5個方面形成了一套完整的構(gòu)造體系，分別是屋面、墻面、墻架、保溫層還有承重結(jié)構(gòu)，它可以批量生產(chǎn)。二是輕鋼結(jié)構(gòu)的建筑無論從安裝的角度還是從供貨方面都比混凝土結(jié)構(gòu)的速度快，效率高。一般來說，從購買到安裝短時間都可以完成，節(jié)約時間，節(jié)省體力。三是空間大，可以根據(jù)需要設(shè)計安裝，可以任意分隔，這樣很大的滿足了一些廠房和庫房的需求。四是外形統(tǒng)一，美觀大方，輕型鋼結(jié)構(gòu)重量是混凝土結(jié)構(gòu)的1/8～1/10，是普通鋼結(jié)構(gòu)的1/2～1/3，充分說明， 輕鋼結(jié)構(gòu)的建筑重量很輕。五是輕鋼結(jié)構(gòu)造價相對較低，輕型鋼結(jié)構(gòu)的維護(hù)結(jié)構(gòu)采用的是壓型金屬板，近幾年來，一些地震災(zāi)區(qū)，還有一些地形地質(zhì)條件不好運輸不便的地方都開始采用這種建筑物。六是結(jié)構(gòu)構(gòu)件可全部在工廠制作，工業(yè)化程度高，構(gòu)件單元可根據(jù)運輸條件劃分，單元之間在現(xiàn)場用螺栓相連，安裝方便快捷，土建施工量少。七是輕鋼結(jié)構(gòu)系統(tǒng)大量使用采光帶，利用自然光線體現(xiàn)環(huán)保這一理念。通風(fēng)設(shè)備根據(jù)生產(chǎn)車間工藝要求，采用自然通風(fēng)或機(jī)械通風(fēng)。八是綜合來說，這類的建筑特點還有節(jié)水、節(jié)地、節(jié)材、節(jié)能環(huán)保的優(yōu)點。

另外建筑的規(guī)模、線條、色彩和變化是輕鋼結(jié)構(gòu)建筑的4個特征。一是建筑規(guī)模：輕鋼結(jié)構(gòu)建筑有自己特別的建筑風(fēng)格，其中比較突出的是一脊雙?；驇畠簤Φ拇罂缍容p鋼結(jié)構(gòu)建筑，充分的體現(xiàn)了輕鋼結(jié)構(gòu)建筑獨到恢弘的建筑規(guī)模。二是金屬壓型鋼板的線條：不同的材質(zhì)賦予了建筑物不同的線條美感，輕鋼結(jié)構(gòu)的建筑搭建方便，可根據(jù)不同的設(shè)計任意搭建出富有現(xiàn)代工業(yè)氣息的建筑物，輕鋼結(jié)構(gòu)線條勻稱，屋面采光板具有采光的作用，節(jié)能環(huán)保。三是建筑色彩：輕鋼結(jié)構(gòu)建筑使用多種色彩的金屬壓型鋼板，和傳統(tǒng)的建筑相比較大膽的采用了跳躍性色彩和冷色調(diào)，從視覺上給人美的享受。金屬壓型鋼板從兩個部分表現(xiàn)建筑色彩，一部分是屋面、墻面板的色彩表現(xiàn)，另一部分是收邊泛水等飾件的色彩表現(xiàn)。四是建筑變化：規(guī)模較小的建筑可以結(jié)合混凝土建筑的裝飾方法從而賦予建筑物更多的變化，使小規(guī)模的建筑物也有靈動變幻的一面。

輕鋼結(jié)構(gòu)建筑之所以比混凝土建筑更容易被裝飾其使用的簡便易裝的材料是最大的特征，從而使輕鋼結(jié)構(gòu)建筑可以有更大更多的發(fā)揮空間，和表現(xiàn)力！再來輕鋼結(jié)構(gòu)建筑的裝飾物，既有使用功能，又有裝飾功能。舉例來說外天溝，它既有組織排水的功能，又是建筑屋檐重要的裝飾物。尤其是雨蓬處的兩個轉(zhuǎn)彎的落水管可作成優(yōu)美的弧形變化，使之成為輕鋼結(jié)構(gòu)建筑一道亮麗的風(fēng)景線。其他如收邊、泛水等，都可以有很多種變化。

作為一名建筑師，應(yīng)能很好的掌握輕鋼結(jié)構(gòu)的這些特點，在設(shè)計中靈活運用。

四、輕型鋼結(jié)構(gòu)的廣泛應(yīng)用

第一，單層工業(yè)廠房。采用輕型鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)建的廠房結(jié)構(gòu)簡單輕巧，節(jié)約內(nèi)部空間，外觀大方，輕型結(jié)構(gòu)門式剛架建造大、中型廠房可設(shè)置1～3t的懸掛吊車，或起重量小于20t的中輕級工作制的單梁或橋式吊車。如由我院設(shè)計的新疆金風(fēng)科技股份有限公司總裝車間懸掛吊車為32t，但是輕巧的外觀設(shè)計使整棟建筑并不顯得笨重、呆板。大玻璃窗使得車間內(nèi)部通風(fēng)采光均良好。

第二，單層庫房。由門式鋼架作成的庫房它的優(yōu)點就是成本低、安裝快捷、簡單方便、完工速度快、外形美觀、庫內(nèi)空間大，非常適用于倉庫和工廠的各種庫房。

第三，現(xiàn)代商業(yè)、文化娛樂設(shè)施和體育館。有些建筑物再建設(shè)的時候要求跨度大，視野要開闊，這時采用輕型門式剛架最合理，興建快，拆除改建都比較容易，造價低等，就像很多商業(yè)建筑如超級市場、貿(mào)易中心、農(nóng)貿(mào)綜合市場以及各種名義的商業(yè)城都比較適用于這類建筑！

第四，多層工業(yè)廠房。受工藝條件的限制，大多具有以下特點：一是建筑復(fù)雜且不規(guī)則；二是荷載大，并伴有動力荷載，而且分布不均勻；三是層高變化大，不均勻；四是樓板開洞率高。這些都給結(jié)構(gòu)設(shè)計帶來一定難度，而輕鋼結(jié)構(gòu)充分體現(xiàn)“輕”這一特點，且抗震性能好，在多層工業(yè)廠房中發(fā)展和應(yīng)用輕鋼結(jié)構(gòu)會是未來一段時間里的發(fā)展趨勢。

第五，輕型鋼結(jié)構(gòu)住宅。鋼結(jié)構(gòu)住宅提倡“三節(jié)一環(huán)?！钡脑瓌t，即節(jié)能、節(jié)地、節(jié)材和優(yōu)化環(huán)境提高住宅質(zhì)量環(huán)保。在住宅建設(shè)中采用鋼結(jié)構(gòu)承重，使住宅建設(shè)用材更加多樣化。鋼結(jié)構(gòu)承重構(gòu)件更適于系列化、標(biāo)準(zhǔn)化和工廠規(guī)模生產(chǎn)，材料產(chǎn)品的成本低、工期短。

第六，舊建筑的翻修改造與加層。原有建筑物上加層采用的都是輕鋼結(jié)構(gòu)，方便簡易。有些建筑物的使用年限久了人們大多都會翻修與改造建筑物，使用輕鋼結(jié)構(gòu)，如輕質(zhì)隔墻和高級裝修的內(nèi)外墻面，都或多或少的給人們帶來很多方便。

五、對發(fā)展我國輕型鋼結(jié)構(gòu)提出的建議

第一，鋼鐵工業(yè)發(fā)達(dá)國家的重要技術(shù)政策就是重視鋼結(jié)構(gòu)和擴(kuò)大鋼結(jié)構(gòu)的使用范圍。我國鋼產(chǎn)量居世界首位，擴(kuò)大鋼結(jié)構(gòu)的使用范圍，發(fā)展應(yīng)用廣泛的輕型鋼結(jié)構(gòu)已經(jīng)是大勢所趨，普遍的使用輕型鋼結(jié)構(gòu)可以加快我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)速度，促進(jìn)建筑業(yè)的現(xiàn)代化，同時也可以為鋼材消費提供可觀的市場，促進(jìn)經(jīng)濟(jì)消費。我國每年建筑鋼結(jié)構(gòu)的用鋼量與國外相比差距相當(dāng)大，有人估計，我國每年建筑鋼結(jié)構(gòu)其用鋼量大約80～100萬t，僅占鋼材年產(chǎn)量的1%。發(fā)達(dá)國家建筑鋼結(jié)構(gòu)的用鋼量占鋼材產(chǎn)量的5%～10%。從整體上來看發(fā)展輕型鋼結(jié)構(gòu)潛力更大。如果建設(shè)部門和冶金部門通力合作，進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)體系的研究開發(fā)，優(yōu)先進(jìn)行輕型鋼結(jié)構(gòu)的推廣與應(yīng)用，發(fā)展建筑鋼材，研究耐候性好、防火性能強(qiáng)、強(qiáng)度高的新鋼種，積極發(fā)展H型鋼，T型鋼、薄壁型鋼、閉合型鋼等經(jīng)濟(jì)斷面型材，就可以很好的促進(jìn)輕型鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展。

第二，我國的鋼產(chǎn)量居世界首位，擁有著巨大的鋼結(jié)構(gòu)市場，這就使一些像美國、英國、日本等這樣從事鋼結(jié)構(gòu)生產(chǎn)的公司加強(qiáng)了對我國鋼結(jié)構(gòu)市場的開發(fā)和占領(lǐng)。面對當(dāng)前鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)的迅速發(fā)展，是一種機(jī)遇也是一種挑戰(zhàn)，我們吸取了國外一些公司的先進(jìn)技術(shù)與設(shè)備，加強(qiáng)新的經(jīng)營管理模式，可是這些國家的報價高，像我國這樣的中小業(yè)主不太容易接受。中國鋼結(jié)構(gòu)市場的回旋余地很大，我國鋼結(jié)構(gòu)企業(yè)，包括企業(yè)家、工程技術(shù)人員應(yīng)通過實踐和努力，不斷提高研究開發(fā)能力，掌握國外先進(jìn)技術(shù)，積極參與國內(nèi)外市場競爭，開拓鋼結(jié)構(gòu)市場，在競爭中求發(fā)展，我國鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)的全面發(fā)展指日可待。

第三，我國的輕型鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計與國外相比存在著一定的差距，因此為了縮短與當(dāng)前國際先進(jìn)水平的距離頒布實施的《門式剛架輕型房屋鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》(CECS102∶98)，為我國企業(yè)參與市場競爭提供了基礎(chǔ)條件，將推動我國輕型鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展。根據(jù)國外的經(jīng)驗，輕型鋼結(jié)構(gòu)公司應(yīng)實行銷售、設(shè)計、制作、安裝一體化服務(wù)，提高鋼結(jié)構(gòu)加工的生產(chǎn)效率，降低成本，保證產(chǎn)品的可靠性，增強(qiáng)市場的競爭力。

第四，學(xué)習(xí)鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計、制作、安裝一系列的基礎(chǔ)知識也是至關(guān)重要的。發(fā)展輕型鋼結(jié)構(gòu)的對人才的需求，員工素質(zhì)的教育也是實施鋼結(jié)構(gòu)教育計劃的一個重點。對于在校學(xué)習(xí)建筑的學(xué)生來講，加強(qiáng)基本知識的教育是相當(dāng)必要的。同時，有關(guān)高等學(xué)校和鋼結(jié)構(gòu)協(xié)會等行業(yè)組織，應(yīng)不斷地舉辦各種類型的短期培訓(xùn)班，對在職的鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)人員進(jìn)行繼續(xù)教育。 當(dāng)前，輕型鋼結(jié)構(gòu)以其自身的優(yōu)越性條件為以后鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展創(chuàng)造了許多發(fā)展機(jī)會，它正在工程中得到越來越廣泛的應(yīng)用，經(jīng)濟(jì)的發(fā)展也為輕型鋼結(jié)構(gòu)提供了發(fā)展機(jī)遇，但仍需科研和生產(chǎn)部門共同努力，不斷提高科研、設(shè)計、制作和安裝能力，使輕型鋼結(jié)構(gòu)有較快的發(fā)展。

【作者單位：新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)規(guī)劃勘測設(shè)計研究院建筑分院】