[实用新型]钢结构民居

说明书

技术领域

本发明涉及民居建筑技术，特别是一种钢结构民居，通过采用耐候钢结构件形成所述民居的建筑结构主体，以及所述耐候钢结构件、连接材料之间的耐蚀性梯度设置，有利于民居主体结构在建筑全寿命周期内免除针对钢结构件表面的防腐蚀维护和提供安全稳定性保障。

背景技术

钢结构建筑物在人们的印象中通常是大型建筑，例如摩天大楼、埃菲尔铁塔、鸟巢等等，与民居建筑业相距甚远。本文中的民居，包括常规住宅楼，也包括没有共用楼层和共用楼梯的独立门户住宅，如农村住宅和别墅式建筑。民居建筑受传统文化、自然环境的影响较深，一直变化缓慢，甚至长期没有变化。特别是广大农村地区的住宅，普遍采用村民自建，村民对新材料的认知极其有限，其住宅的结构形式难以创新，例如，民居结构基本停留在砖混结构或钢混结构上，有的还是木砖结构或土木结构等。虽然钢结构建筑在选材、设计、施工、使用、维护、改造、废弃拆除全寿命周期内，与传统钢混结构建筑比较，具有优势。但是，钢结构大型建筑往往需要专业化的维护管理队伍，这也阻碍了人们将钢结构应用于民居建筑的想象力。

钢结构大型建筑中虽然充分、大量地使用结构钢材料，但基于钢材的特性，总是存在表面防腐和耐火问题，而且防腐问题更突出一些。目前，钢结构防腐步骤包括，表面除锈处理，之后采用有机涂料喷涂/刷涂，即底漆，常用的是环氧树脂，或者采用金属涂镀，常用的是镀锌或锌铝复合涂镀。表面处理通常采用喷砂处理，需要消耗石英砂、钢砂，电能，不仅需要能源，而且还造成粉尘污染，现场作业条件恶劣，对人体健康有害。金属涂镀，特别是钢结构整体热浸镀锌，环境污染严重，在多地已经禁止取缔这种行业。这更是阻碍了人们将钢结构应用于民居建筑的想象力。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的缺陷或不足，提供一种钢结构民居和钢结构民居用钢及热处理方法，其中钢结构民居通过采用耐候钢结构件形成所述民居的建筑结构主体，以及所述耐候钢结构件、连接材料之间的耐蚀性梯度设置，有利于民居主体结构在建筑全寿命周期内免除针对钢铁表面的防腐蚀维护和提供安全稳定性保障。

本发明的技术方案如下：

钢结构民居，包括房屋立面和屋顶，其特征在于，所述房屋立面的立面结构和所述屋顶的屋顶结构均为将耐候钢结构件装配连接而成的框架结构。

所述装配连接包括采用螺栓连接副的栓接和采用焊材的焊接，所述螺栓连接副和所述焊材均为耐候钢制品；所述房屋立面的耐候钢框架结构包括立柱和横梁，所述立柱通过地脚螺栓固定于地面的基础之上；所述立柱包括角立柱和边立柱，所述横梁包括屋顶横梁和各层楼面横梁。

所述耐候钢结构件、所述螺栓连接副和所述焊材的耐蚀性指标具有依次升高的梯度设置。

所述耐蚀性指标采用由Legault-Leckie公式计算得出的材料耐大气腐蚀性指数值即I值，所述Legault-Leckie公式如下：

I＝26.01Cu+3.88Ni+1.20Cr+1.49Si+17.28P-7.29Cu×Ni-9.10Ni×P-33.39Cu×Cu，式中的化学元素符号表示其对应的质量百分数含量的分子数，I值越高则耐候钢的耐蚀性能越好；所述耐候钢结构件的I值≥6.0，所述螺栓连接副的I值≥6.5，所述焊材的I值≥7.0。

所述耐候钢结构件使用的耐候钢材料具有以下性能：屈服强度范围235～690MPa，屈强比≤0.85，600℃高温拉伸屈服强度不低于其室温规定屈服强度的2/3。

所述耐候钢的化学成分中包括稀土元素，所述稀土元素为镧、铈和/或钇。

所述耐候钢的晶粒具有M³组织，所述M³组织的微观组织特征为多相、多尺度和亚稳态结构，所述多相包括铁素体、板条块、残余奥氏体和板条，所述板条块为马氏体，所述板条为贝氏体，所述马氏体和所述贝氏体中均具有合金固溶和析出相，所述析出相析出到所述残余奥氏体，使得所述马氏体、所述贝氏体和所述残余奥氏体均为亚稳态结构，所述多尺度是指所述铁素体、板条块、残余奥氏体和板条均为微米级或亚微米级，所述析出相的颗粒为纳米级。