6　玻璃鋼建筑

　　玻璃鋼建筑形式有多種，包括玻璃鋼地面房屋、加層房屋、活動房屋、小型輕便房屋等。因玻璃鋼材料具有輕質、高強、耐腐蝕、透光、易成型、易安裝以及色彩鮮艷等特點，因而適用于要求建筑自重輕、形式多變以及可以拆裝搬運等場合。玻璃鋼建筑施工建造周期短，造價與普通鋼筋混凝土建筑相近。
　　玻璃鋼建筑有整體式和組裝式兩種。為克服玻璃鋼材科彈性模量低、連接難等弱點，盡可能提高房屋構件的整體性，國外發展了許多整體式或裝配式的建筑，供搏覽會、車站、野外住房等使用，房屋轉角盡量做成圓弧形，減少折角和連接點，屋面用大塊玻璃鋼異形板連接成片，有的制成整體薄壁空間結構，使屋頂與墻壁、地面與墻壁連成一體，提高了結構剛度。
　　玻璃鋼建筑也有了一定的發展。玻璃鋼建筑承力結構由整體的輕鋼框架與方鋼立柱系統組成。屋面與天花板采用玻璃鋼板。外墻采用大波紋斜鋸齒形玻璃鋼板，內墻采用玻璃鋼板或石膏板。墻體及屋頂隔熱隔音采用礦渣棉或玻璃棉板。檐溝、落水斗及雨水管用玻璃鋼制成。為了保證整個建筑的牢固與穩定，在窗臺以下部分砌筑加有拉結鋼筋的磚墻。如果在原有平頂房屋上另加一層玻璃鋼房屋，則方柱腳應焊接在原有房屋的鋼筋混凝土圈梁中的鋼筋上。為了確保墻體的牢固與穩定，在輕鋼排架之間設縱向支撐，山墻排架設橫向支撐，形成帶有鋼門窗框的墻架。屋面及外墻面的玻璃鋼波形板具有足夠強度，以承受風、雪及沖擊荷載。外墻及天花板中的玻璃棉或礦渣棉厚5cm，其保溫效果優于24cm磚墻達兩倍左右。這種玻璃鋼建筑外形與結構可根據需要進行設計；樹脂中加入不同的無機顏料可制成各種色彩的構件，獲得裝飾技果；室內光強均勻、明亮，保溫隔熱。特別是建筑自重很輕，每平方米僅35～65kg，很適于地面承受力小或在原有建筑平頂上添蓋一層以增加使用面積。在玻璃鋼構件設計與使用方面可考慮以下措施以滿足建筑使用要求。
　?、俨捎脤ｉT設計的大塊玻璃鋼屋面板，并按一定模數定型，使之在屋面上、下、左、右互相咬合，達到強度高、剛性好、防水滲漏、安裝簡便的效果。例如圖17-5所示的屋面板咬合結構中，屋面板的固定螺栓向下，全部隱藏在屋而板咬合的夾層中，能防銹，又便于拆裝。

　　面板形狀可設計為方形、菱形、長方形或拱形，縱橫方向都帶有波形或梯形截面，使各向剛度得以加強，并可做到屋面的圖案化和外觀美化。
　?、谔旎ò蹇捎眯〗卿摰跫馨胗操|貼面礦棉板或玻璃棉板。礦棉或玻璃棉貼面材料可用玻璃鋼裝飾板、鋁薄板或石膏板。礦棉或玻璃棉與面板制成復合保溫板，其表面光滑，并可做出各種色彩、圖案和花紋，用以美化天柵或建筑外觀。礦棉或玻璃棉板接縫處用散棉裝填，以確保屋面保溫隔熱。
　　建筑對隔熱性能要求較高的部位是屋頂，其熱阻要求為：

　　如采用玻璃鋼與玻璃棉以及石膏板復合屋面，其總熱阻可計算如下：

　　式中

　　從以上可見，此種房屋結構足以滿足寒冷地區或炎熱地區建筑的保溫隔熱要求。
　　③改進玻璃鋼墻體結構，采用玻璃鋼與其他保溫、隔熱、隔音材料結合，制成復合玻璃鋼整體墻板，供裝配使用。可用的復合結構有以下幾種。
　　a.玻璃鋼與泡沫塑料夾層板。采用聚氯乙烯、脲醛等泡沫塑料與玻璃鋼面板結合制成的墻板可長期承受15MPa的壓力，容重僅30kg／m³，保溫隔熱性能良好，只是造價稍高。玻璃鋼板用阻燃樹脂制造，可達到防火要求。
　　b.玻璃鋼與泡沫混凝土、石棉水泥、石膏等制成復合墻板，其強度與剛度好，防火，造價低，使用壽命長，但自重較大。英國有用這種墻板建造的高層建筑，用阻燃樹脂制成2.5mm厚玻璃鋼板作表層，中間用150mm厚的加筋泡沫混凝土，墻面涂聚氨酯清漆保護，使用壽命達20年以上，風載達931.6N／m²，熱阻0.246m²?h?℃／KJ。
　　c.玻璃鋼與紙蜂窩夾層板。表面玻璃鋼板用阻燃樹脂，內部紙蜂窩成本低，使墻板截面慣性矩大幅度提高，彎曲強度與剪切剛度均較好，耐壓強度高，隔熱性能尚可，墻板質量輕，便于運輸安裝。缺點是隔音性能較差，沖擊性能稍差。
　　d.其他玻璃鋼與木質泡花板、纖維板復合或用木條加筋的夾層板等也是可用的。
　　墻板對隔音性能要求較高。建筑構件隔絕空氣中傳播音響的能力符合質量定律，即墻體的質量大，隔音能力也大；墻體的質量小，隔音能力弱。玻璃鋼板隔音能力差，約為同等厚度混凝土板的90％，且玻璃鋼厚度小，一般僅2～3mm，故不能隔斷空氣中傳播的通常談話的音響(約60～70dB)。但玻璃棉、礦棉、泡沫塑料等具有良好的吸音性能，其吸音系數與容重、厚度、纖維直徑等有關，與音頻大小有關。在人耳可聞的一般音頻范圍內，玻璃棉吸音系數平均為0.65。因此用玻璃鋼與玻璃棉、礦棉、泡沫塑料復合制成的墻板，或與泡沫混凝土、石膏、石棉水泥等質量較大的材料復合制成的墻板，可以滿足外墻隔音要求。
　?、懿Ａт撐菝嬉獌炏瓤紤]圓拱形，因圓拱形屋面受力情況好，可以減輕屋架質量，節省鋼材，外觀也好。如采用平屋頂、斜面屋頂或人字形屋頂，其鋼架各點受力不均勻，在嚴重雪載下容易變形和倒塌。圖17-6為幾種屋架形式。