輕鋼構建築是組合屋? 淺談用料、構法

   日期:2021-04-28     瀏覽:480    
核心提示:雖然自921大地震後,建築法規已將耐震程度修訂為6級以上,但如果超過6級以上的地震,國內普遍採用的RC建築恐怕不見得安全。具有節省「資源、金錢成本、工期、耐震」的冷軋型鋼建築(又稱輕鋼構)的建築就相對適合地震頻繁的台灣。但在國內建築技術規則中,採用冷軋型鋼構材建造的建築結構,其簷高不得超過14公尺,也不能蓋超過四層樓,所以這類型的建築結構就比較適合部分使用在農舍、民宿建築或一些集合式別墅房屋的建造上,甚至也有專家會稱這類型建築為組合屋。

/ 918建材庫

圖說:輕鋼構建築(照片來源 / Youtube影片截圖)

自從上周花蓮縣爆發兩起規模分別為5.86.2的地震後,成為今年台灣陸地最大震,中央氣象局地震測報中心更預估,今年地震恐怕會比往年還頻繁。雖然自921大地震後,建築法規已將耐震程度修訂為6級以上,但如果超過6級以上的地震,國內普遍採用的RC建築恐怕不見得安全。

 

也因為台灣經歷921大地震的洗禮,眾人才發現RC構造的房屋耐震效果不高,內政部營建署便在2年後開始推動輕鋼構建築來取代傳統鋼筋混凝土造的房屋。

 

輕鋼構建築的法規限制與由來

 

對此,具有節省「資源、金錢成本、工期、耐震」的冷軋型鋼建築(又稱輕鋼構)的建築就變得非常適合地震頻繁的台灣。但在國內建築技術規則中,採用冷軋型鋼構材建造的建築結構,其簷高不得超過14公尺,也不能蓋超過四層樓,所以這類型的建築結構就比較適合部分使用在農舍、民宿建築或一些集合式別墅房屋的建造上,甚至也有專家會稱這類型建築為組合屋。

 

然而,輕鋼構建築之所以開始流行是因為在歐美、日本、澳洲等先進國家為響應環保概念,20年前就開始研發厚度薄、自重輕的冷軋型鋼結構(Cold-Formed Steel Structures),以輕鋼構型式取代傳統厚重鋼樑之鋼筋混凝土建法,並利用各種外覆材與填充材,改善輕鋼構之缺點,有效提升輕鋼構之性能加上其少廢棄物與可再利用之建材特性於永續建築中佔有一席之地。

 

認識輕鋼構建築的冷軋型鋼構材

 

以內政部2015公布的冷軋型鋼構造建築物結構設計規範及解說中提到,輕鋼構適以冷軋型鋼構材設計之建築物結構,該構材是由碳鋼或低合金鋼板或鋼片冷軋成型,其鋼材厚度不得超過25.4 mm,主要是由熱鍍鋅鋼帶經冷軋技術合成的輕鋼龍骨所組成,再經過精確計算後提供合理的承載力。

 

以冷軋型鋼用料來看,種類繁多,如果以「CNS 6183,類號G3122」來看,冷軋型鋼的截面大致可分為槽型、Z 型、L 型、C 型、唇 Z 型、帽型等六種型式,其規定之尺度範圍、標準長度與截面形狀都有所不同。

 

三大構法

 

在構法上又可分為構架式、版牆式與箱式,其中構架式在台灣較為常見,又分為支架體使用線狀部品構成或使用版狀部品構成,其力學特性主要由柱、樑承擔所有外力,並以現場組裝絕大部分的線狀部品,必須要在基礎完成後從一樓柱組裝開始,待樑、柱等基礎設置完成後,再配合各樓板之組裝(或於工廠先行組裝),整體工期約3~4個月就能完成。

 

輕鋼構建築的優缺點

 

以優點來說,一般鋼構造自重僅鋼筋混凝土結構的1/8,且輕鋼構的用鋼量又可比一般鋼構用量省30%~50%,所以自重輕是其優勢,但輕鋼構若維護不易,面對潮濕環境就容易生鏽,且有效斷面需乘以折減係數,甚至容易有樑翼板翹曲樑腹板摺曲變形等狀況。

 

而且,輕鋼構建築的牆面較薄,相對隔音較差,但現在已經有廠商輕質混凝土板,牆板直接固定聯結在輕鋼構屋屋結構體上,實心牆壁體可以直接省下C型鋼骨架、吸音棉和兩面薄板的材料費用及工資費用,且完成後的牆壁外觀較具多樣性變化

 

至於樓地板的部分,有些輕鋼構屋會以木夾板來施作,但時間久了地板有可能會有抖動問題,不像傳統RC地板般堅固,如果要好的隔音就必須填塞隔音棉後再施作暗架天花板,亦或是更改設計採用RC地板,不僅使重量加增,還得把原鋼構的樑柱又加粗、加大,以確保其支撐性;如今已有廠商採用輕質混凝土板,板身內部又有雙排鋼筋構造,因此可以直接架在樑上,無需鋪設C型鋼骨架。

 

當然,一定會有人質疑輕鋼構的房屋在防風方面無法擁有較好的性能,甚至質疑冷軋型鋼會有鏽蝕的危險,便開始以「重鋼構法」或鍍鋁鋅的型鋼來施作結構體,採用SN鋼材為柱體,再以H型鋼為梁,來提升強度、韌性及銲接等性能,甚至採用高張力的擴張鋼網結合輕型鋼,再加上混凝土,成為一體成型的高強度壁體,而且還能省去拆模的程序。

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