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装配式钢结构住宅外围护结构体系的发展与应用发布时间：2021-07-21T06:55:19.205Z 来源：《防护工程》2021年8期作者：黄佩山[导读] 建筑工业化通过标准化生产、工厂化施工、装配化设计和一体化装修，加上信息化管理与智能应用的模式，大大提高了住宅建筑产品的生产效率。
住宅产业化是我国住宅业发展的必经之路。
装配式钢结构住宅的体系较易实现标准化与工业化制作，它的发展势必会带动住宅施工行业的革新。
装配式钢结构住宅外围护结构体系是钢结构住宅产业化体系研发的重难点，推广外围护结构的体系符合国家节能减排的政策导向，具有广阔的发展前景与巨大的应用潜力。
黄佩山广西鼎业建设工程有限公司广西贺州 542899摘要：建筑工业化通过标准化生产、工厂化施工、装配化设计和一体化装修，加上信息化管理与智能应用的模式，大大提高了住宅建筑产品的生产效率。
住宅产业化是我国住宅业发展的必经之路。
装配式钢结构住宅的体系较易实现标准化与工业化制作，它的发展势必会带动住宅施工行业的革新。
装配式钢结构住宅外围护结构体系是钢结构住宅产业化体系研发的重难点，推广外围护结构的体系符合国家节能减排的政策导向，具有广阔的发展前景与巨大的应用潜力。
关键词：装配式、钢结构、住宅、外围护、结构体系、发展、应用引言：随着建筑行业的不断发展，装配式建筑由于其独特的优势具有较好的发展情景。
目前，装配式钢结构住宅外围护结构体系应用过程中还存在一些问题，因此需要加大对相关围护材料的研究，保证其能够符合绿色、节能、环保的要求。
1装配式钢结构住宅外围护结构的概念和优势装配式钢结构住宅是指在设计阶段进行标准化安排，在生产时进行工厂化加工，在现场进行装配化施工和一体化装修，在后期能够对住宅进行信息化管理和智能化应用的建筑方式，并且能够实现全程的能源节约、材料节约、用水和土地资源节约，加强对环境的保护。
伴随着欧美及日本等国家与地域装配式钢结构住宅的发展，我国近年来也正在初步发展装配式钢结构住宅。
装配式钢结构建筑体系研究及应用综述发布时间：2022-04-10T03:25:30.744Z 来源：《时代建筑》2022年1月上作者：李杰[导读] 装配式钢结构建筑体系是我国建设新时期的重要发展方向。
现阶段，传统的施工技术已经不符合当下社会建筑施工的具体要求，装配式钢结构建筑施工技术的应用日渐广泛，变成建筑施工过程中不可或缺的技术。
使用装配式钢结构建筑施工技术，不但可以提高建筑施工的质量，还可以增强节能环保的效果，满足当前建筑发展的需求。
本文主要对装配式钢结构建筑体系研究及应用进行综述，详情如下。
湖北荆城银都杭萧钢构有限公司李杰湖北省荆州市 434000摘要：装配式钢结构建筑体系是我国建设新时期的重要发展方向。
现阶段，传统的施工技术已经不符合当下社会建筑施工的具体要求，装配式钢结构建筑施工技术的应用日渐广泛，变成建筑施工过程中不可或缺的技术。
使用装配式钢结构建筑施工技术，不但可以提高建筑施工的质量，还可以增强节能环保的效果，满足当前建筑发展的需求。
本文主要对装配式钢结构建筑体系研究及应用进行综述，详情如下。
关键词：装配式钢结构；建筑体系；研究应用引言近年来各地相继发布装配式钢结构建筑发展专项规划，政府项目带头采用装配式建造方式，助力其大范围推广落地。
标准规范与图集也陆续颁布完善，弥补了技术空白，为装配式钢结构建筑设计、施工、验收等提供了依据。
作为新兴产业，近几年预制构件厂数量呈指数型增加，带动了当地经济增长，提高了就业率。
经过系列技术创新，预制构件的种类逐渐从水平构件向竖向承重构件发展，标志着我国装配式技术走向成熟。
截至目前，装配式混凝土结构体系在我国装配式钢结构建筑市场中占据主导地位，钢结构、钢混结构、双面叠合剪力墙等不同结构形式的研究开发突破了结构体系限制，可满足不同建筑类型的设计要求。
预制构件库的不断丰富和标准件的通用化，有利于实现工业化装配的目标，给装配式钢结构建筑的多样性带来无限可能。
分层装配式支撑钢结构工业化建筑体系3篇分层装配式支撑钢结构工业化建筑体系1近年来，随着建筑工业化的不断推广和发展，建筑行业对于工业化建筑体系的需求不断增加。
其中，支撑钢结构的工业化建筑体系在工程质量、效率和可持续性等方面具有明显优势，成为了未来建筑行业发展的一大趋势。
本文将介绍分层装配式支撑钢结构工业化建筑体系的特点和优势，以及其在现代化建筑体系中的应用。
分层装配式支撑钢结构工业化建筑体系是一种在施工过程中采用分层装配技术的建筑体系。
它采用强度高、重量轻、耐腐蚀、易加工的钢材为主要材料，并使用先进的装配技术将各组件进行分层装配，完成建筑整体的组合。
它的特点主要有以下几个方面。
首先，分层装配式支撑钢结构工业化建筑体系具有施工速度快的优势。
由于各个组件预先加工好，并分层在工厂进行装配和成品包装后运往现场，不需要现场焊接、钻孔和切割等一系列烦琐的工作，使得施工进度大大加快，缩短了施工周期。
同时，这也避免了现场工人在高空作业时可能带来的安全隐患。
其次，分层装配式支撑钢结构工业化建筑体系具有建筑质量稳定的优势。
由于它的各个组件都是在工厂环境下进行加工与组装的，确保了每个构件的精度和安装质量，基本杜绝了容易出现的质量问题，可以保证整个建筑体系的稳定性和安全性。
再者，分层装配式支撑钢结构工业化建筑体系具有产品可持续性的优势。
它采用钢材为主要材料，具有重量轻、高强度、耐腐蚀等特点，可以减少建筑物的自重和材料浪费，降低能耗和工程成本。
最后，分层装配式支撑钢结构工业化建筑体系具有设计灵活性和自由度高的优势。
它的构件既可以是标准化的，也可以根据地面、高层、跨度等不同的应用场景进行定制化，为建筑设计师带来了更大的自由度。
分层装配式支撑钢结构工业化建筑体系在现代化建筑体系中有着广泛的应用。
其主要包括居住建筑、商业建筑、工业建筑和公共建筑等几个方面。
在居住建筑中，分层装配式支撑钢结构工业化建筑体系可以应用于高层住宅建筑。
由于钢材强度高且重量轻，其结构刚性好，抗震能力强，加之具有材料成本低和施工速度快等优点，这种建筑体系适用于开发商和设计师的实际需求。
浅析装配式钢结构住宅体系的发展与应用随着城市化进程的加速和人口的增长，住宅建设面临着越来越大的压力。
传统的住宅建筑方式已经无法满足日益增长的住房需求和城市发展的需要。
因此，装配式钢结构住宅体系应运而生。
本文将浅析装配式钢结构住宅体系的发展与应用。
一、装配式钢结构住宅体系的发展装配式钢结构住宅体系作为新型住宅建筑方式，经历了长时间的探索与实践。
早在20世纪80年代，国内外已经有学者和企业开始了有关装配式住宅的尝试和研究。
但由于当时研究不够深入，加之各种技术和设备的限制，装配式住宅并没有得到广泛应用。
随着科学技术的飞速发展，这一建筑方式也迎来了新的发展机遇。
1998年，国家住房和城乡建设部成立了住宅产业化工程研究中心，推动了我国装配式建筑的产业化发展。
从此，装配式住宅体系不断得到改进和完善。
目前，装配式钢结构住宅已经成为国内外关注的热点，各地也开始大力推广其应用。
二、装配式钢结构住宅体系的应用1. 生态环保装配式钢结构住宅在施工过程中，利用工业化生产和“拼装式”工艺，减少建筑废弃物和砂浆浪费等环境污染问题。
钢结构建筑使用的钢材为可回收物，不会造成环境污染，对环境友好。
2. 建筑轻量化钢材重量轻，易于加工，装配式钢结构住宅由于采用钢骨架结构，因此不仅能够减轻建筑自重，还能够减小基础荷载，节约建筑成本。
同时，这种工业化生产方式的效率也很高，预制件可以在工厂制作完成并运输到现场进行组装。
3. 灵活度和设计创新装配式钢结构住宅的设计灵活度非常高，可以满足不同居住需求的人群，符合经济型、舒适型、奢华型等不同类型客户的需求。
同时，由于设计方式的灵活度更高，才能更好地实现所谓的可持续性设计。
结语：装配式钢结构住宅体系的发展与应用无疑是住宅建筑领域中的一项重大进步。
期待未来，在技术、管理等方面再多做研究，将这一建筑方式推广到更广泛的范围，为构建美丽中国多做贡献。
4. 抗震性和耐久性钢材的特点是高强度、高韧性、高耐疲劳性和高抗震性，克服了传统建筑钢筋混凝土结构的弊端。
装配式钢结构住宅体系的现状与应用共3篇装配式钢结构住宅体系的现状与应用1装配式钢结构住宅体系的现状与应用近年来，随着人们对建筑品质和环保节能的要求越来越高，装配式钢结构住宅体系作为一种新兴的住宅建筑技术，逐渐走进了人们的视野。
这种新型住宅建筑体系具有安全、快速、环保、经济的特点，成为了21世纪住宅建筑的一种必然趋势。
装配式钢结构住宅体系是指在工厂进行制造加工后，按照设计尺寸和数量运输到施工现场，再进行现场装配和安装的钢结构住宅建筑。
由于其采用了工厂化的生产方式，可以大幅度减少现场施工所需的时间和人力成本，进而提高了工程的效率。
这种住宅建筑体系所采用的钢材具有高强度、轻量化等特点，不仅可以提高建筑结构的整体稳定性和抗震性能，还可以使建筑的自重较轻，使得建筑在地基和基础上的负荷也较小，从而保存了原有的地貌景观。
这种建筑体系在施工期间减少了现场施工所需的水泥等建筑材料的使用，从而减少了对环境的破坏，符合环保要求。
此外，其构件可以进行标准化设计和制造，可以快速和灵活地进行组合和调整，从而适用于不同的建筑需求和要求。
一个典型的装配式钢结构住宅体系包括框架结构、支撑结构、受力面板、墙体结构等。
其中，框架结构是该体系的关键组成部分，建筑的承重结构均依赖于框架结构的设计和制造。
因此，高质量的钢材和优良的制造工艺是保证该体系建筑品质和稳定性的重要因素。
目前，中国的装配式钢结构住宅体系使用较多的是Q345B钢材，其屈服强度达到了345MPa左右，抗压性和抗拉性也非常出色。
同时，该材料比较质轻，不仅可以减少建筑的自重，也方便运输和制造。
从制造工艺方面，目前许多装配式钢结构住宅体系采用了CNC生产技术，即通过电脑控制钢材的切割、冲孔、开槽等工艺，提高了构件的精度和质量。
装配式钢结构住宅体系的应用逐渐扩大，已经应用于多个领域，例如居住、商业、旅游等。
其中，作为轻型的住宅结构，装配式钢结构住宅体系的应用在住宅领域更为广泛。
装配式工业化住宅应用实例
张苏苹
【期刊名称】《山西建筑》
【年(卷),期】2012(038)006
【摘要】针对装配式工业化住宅的概念、设计理念及优势等进行了介绍,着重阐述了装配式工业化住宅的发展历程及在中国的实际工程应用的情况,并总结装配式住
宅的优缺点和现阶段发展不足的原因,以期促进装配式工业化住宅的推广应用。
【总页数】2页(P3-4)
【作者】张苏苹
【作者单位】上海城市管理职业技术学院,上海200483
【正文语种】中文
【中图分类】TU201.5
【相关文献】
1.分层装配式钢结构工业化住宅体系研发与应用 [J], 杨建行
2.建筑工业化住宅装配式(PC)技术应用 [J], 杨朝跃;王磊
3.“十二五“国家科技支撑计划项目《工业化住宅部品全过程信息化管理技术研究》子课题〈可装配式关键部品产业化技术研究与示范〉启动与研讨会在上海召开 [J], 双研
4.上海地区工业化住宅装配式外墙体系防水设计研究 [J], 范一飞
5.中建三局“混凝土装配式工业化住宅信息化建造与管理技术”达到国际先进水平[J],
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多层装配式钢结构住宅设计的分析杨建成摘要：多层装配式钢结构多层的设计是近年来逐渐得到关注的研究问题。
尝试将建筑设计逐渐向建筑业全过程渗透，有利于提高装配式住宅产品品质，改进前期设计与后期建造施工的衔接，提升住宅的绿色节能效益，增强装配式住宅的适应性与实用性。
关键词：多层装配式；钢结构；住宅设计引言：当前，装配式钢结构住宅在国内外都有广泛应用。
尤其是在国外，装配式钢结构住宅建筑中已经占据了较大比例，逐渐形成了完整配套的住宅产业化体系。
近年来我国多层装配式钢结构住宅也取得了较好发展，多层装配式钢结构住宅的系统化、系统化特征逐渐明显，但也存在一些问题。
下面就多层装配式钢结构住宅的设计问题做具体分析。
1.多层装配式钢结构在住宅建筑的应用优势1.1高净空、大空间优势和普通的住宅相比而言，钢结构装配式住宅是钢结构体系承重，墙体只承担围护和空间分割的作用，显著提升住宅的空间适应性，住户可以参考自身的空间需求灵活布置，既不会影响住宅结构整体稳定性，又能突出高净空、大空间优势。
1.2工业化度高、施工方便钢结构装配式住宅的构配件都是工业化生产出来的，其显著特点就是模数化、标准化，这在一定程度上保证了构件的质量精度满足规范，也符合了住宅产业化的需求。
工厂生产完部件后，再将其运到建筑施工现场进行装配化作业，能减少许多现场施工作业步骤，施工更加方便。
其次，与混凝土结构相比，钢结构装配式住宅的施工机械化程度更高，施工速度更快，在确保工程质量和安全的同时，其还能大幅缩短工期。
1.3自重轻、抗震性能强钢材的力学性能是比较高的，在结构稳定的前提下，钢结构和混凝土构件相比，其截面尺寸更小，因此钢结构装配式住宅的自重轻。
在降低住宅结构自重的同时，其基础造价也能有效节约。
钢材的延展性和强初性是突出优势，其延展性能减少地震作用结构脆性破坏带来的危险隐患，凸显较好的抗震性能和安全性，让高层住户住的更放心。
1.4绿色环保、污染小钢结构装配式住宅最主要使用的材料是钢材，其具有可重复利用和价值体现性优势，是一种绿色建材。
新型装配式钢结构住宅的结构体系研究与应用现阶段国家要求发展新型建造方式，大力推广装配式建筑，减少建筑垃圾和扬尘污染，缩短建造工期，提升工程质量，建设国家级装配式建筑生产基地。
从当前装配式建筑推广的混凝土结构、钢结构、木结构的三种体系看，钢结构是建筑竖向结构最成熟的技术，钢结构竖向结构的可靠性、安全性和抗震性好，成熟的连接工艺，与轻质复合墙板相匹配，成为装配式建筑中最具创新优势、具有推广价值的建筑体系。
推广钢结构建筑，实际上推广的是高效工业化生产模式，推广的是低碳减排绿色施工方式、推广的是资源充分利用的建造形式。
绿色发展方式和绿色生活方式是当今社会最大关注点，是生产、制造企业可持续发展的根本。
推广钢结构建筑，实际上推广的是高效工业化生产模式，推广的是低碳减排绿色施工方式、推广的是资源充分利用的建造形式。
钢结构是与绿色建材、部品最佳绝配的一种体系。
新型轻质复合板材、墙材，不可能再沿用现浇、笨重的主体结构。
必然推动传统建筑业转型，国家鼓励和推广以工业废弃物、粉煤灰、煤矸石、建筑垃圾等原料，经过无害化工艺生产的新型复合绿色板材，与更轻牢固、抗震的钢结构体系相配套，“钢结构+绿色建材”是装配式建筑的新机遇。
装配式钢结构-结构体系分析现阶段钢结构民用住宅设计基本上都是混凝土方案改钢结构方案，这种做法严重制约了钢结构性能的发挥，影响了钢结构民用住宅的发展。
传统的混凝土住宅结构体系，平面凹凸不规则，竖向构件轴线不对位，多采用剪力墙来实现结构整体参数满足相关规范要求。
混凝土剪力墙结构改成钢框架结构或钢框架-支撑结构，由于平面布置不合理严重影响了钢结构房屋的整体性能。
1)对于多层建筑优先采用大跨度钢框架结构，柱网布置在9-12米，充分发挥钢结构性能，能够减少整体用钢量，一般用钢量在55~65kg/平方米。
钢框架柱采用矩形钢管柱，中间灌注C35~C40自密实混凝土，框架梁可采用焊接H型钢梁。
矩形钢管柱采用贯通隔板与钢梁连接，梁柱采用栓焊混合连接，梁端采用加盖板式连接节点进行抗震设计。
浅析装配式施工技术在住宅工程中的应用杨再巧摘要：近些年来，我国城市经济飞速的发展，与此同时城市居民随之不断增加，对住房的需求也在随之增加。
在这样的形势下，建筑工程行业得到了进一步的发展。
在建设住宅工程的过程中，需要对住宅房屋进行合理的设计与规划，并注重提高住宅工程建设的质量，同时最大化的扩大企业的经济效益。
装配式施工技术在住宅工程中的应用，具有和不可小觑的重要优势。
笔者针对装配式施工技术在住宅工程中应用的重要优势进行了探究与分析，并提出了具体的应用措施，希望有助于住宅工程质量和经济效益的提高。
关键词：装配式施工技术；住宅工程；应用引言装配式建筑指的是在建筑工程施工中工厂已经提前对建筑所需要的所有或部分构件进行了预制，在预制组装完成以后使用专门的运输工具将预制构件运送到施工现场，然后施工单位对这些预制构件进行安装。
施工现场需要提前预留钢筋孔洞位置，在安装好预制构件后再利用混凝土浇灌固定。
总的来说，装配式施工技术的应用不仅可以提高施工单位施工效率，而且也保证了整个建筑的质量，可推动建筑行业的发展。
1建筑单位采用装配式施工技术的意义和传统施工技术相比，装配式施工现场节省了不少施工步骤，施工工期降低，优化了施工结构，使人员和资源的安排更加合理高效，施工单位不需要对建筑部件进行加工，工厂可对建筑所需要的部件同时加工，工作效率大大提升。
具体来说，建筑单位采用装配式施工技术的优势在于以下几个方面：（1）可有效节约资源。
这是因为在装配式住宅工程中采用的是预制外墙板，减少了外墙钢模板用量，在阳台设计时采用的是预制叠合板，减少了阳台模板和架料的使用。
同时预制构件的使用减少了现浇作业，节约了不少资源。
（2）和传统住宅建筑施工相比，装配式施工技术由于在预制外墙板时就预留了木砖，主体结构封顶时可立即开展外围封闭操作，施工时间缩短，可提前插入室内砌筑，开展室内装饰工程。
此外，装配式建筑施工可同时开展保温层和装饰层的预制，施工周期大大缩减，在进行楼梯构件施工时同样因为预留了孔洞和栏杆施工所需要的埋件，不但减少了开洞和埋件安装等作业，而且也提高了工作效率，缩短了作业周期。
分层装配式钢结构工业化住宅体系研发与应用杨建行(宝业集团浙江建设产业研究院有限公司,浙江绍兴312000摘要:分层装配式钢结构工业化住宅体系是一种新型低层工业化住宅结构体系,其主要特点为密柱、梁贯通、柱梁铰接、水平力主要由柱间支撑承担、模数化集成设计及标准化生产和装配式施工安装。
从体系研发背景、体系组成及设计原理与主要构造、各种主要性能试验研究、工程应用实例等几方面对该产品的特点、性能和产品推广应用前景进行了分析和介绍。
关键词:分层装配式;钢结构;梁贯通;工业化住宅R E S E A R C H A N D A P P L I C A T I O N O N T H E H I E R A R C H I C A L A S S E M B L Y O FS T E E L I N D U S T R I A L I Z E D H O U S I N GS Y S T E M Y a n gJ i a n x i n g (Z h e j i a n g C o n s t r u c t i o n I n d u s t r y R e s e a r c h I n s t i t u t e ,B a o y e G r o u p ,S h a o x i n g312000,C h i n a A B S T R A C T :T h e h i e r a r c h i c a l a s s e m b l yo f s t e e l i n d u s t r i a l i z e d h o u s e s y s t e m i s a k i n do f n e w s y s t e m w i t h m a i n c h a r a c t e r i s t i c s o f c l o s e -c o l u m n ,b e a m t h r o u g h ,c o l u m n a n d b e a m h i n g e d ,b e a r i n g t h e h o r i z o n t a l f o r c e s b yt h e c o l u m n a n d b r a c e ,m o d u l u s i n t e g r a t e d d e s i g n ,s t a n d a r d i z a t i o n o f p r o d u c t i o n a n d p r e f a b r i c a t e d c o n s t r u c t i o n a n d i n s t a l l a t i o n .I n t h e p a p e r ,t h e b a c k g r o u n d o f s y s t e m d e v e l o p m e n t ,s y s t e m c o m p o s i t i o n ,d e s i gn r u l e a n d t h e m a i n c o n f i g u r a t i o n o f s t r u c t u r e ,v a r i o u s m a i n p e r f o r m a n c e t e s t s ,e n g i n e e r i n g a p p l i c a t i o n e x a m p l e o f t h e p r o d u c t c h a r a c t e r i s t i c s ,p e r f o r m a n c e a n d p r o d u c t a p p l i c a t i o n p r o s p e c t s w e r e i n t r o d u c e d a n d a n a l yz e d .K E Y W O R D S :h i e r a r c h i c a l a s s e m b l y ;s t e e l c o n s t r u c t i o n ;b e a m p a s s -t h r o u g h jo i n t ;i n d u s t r i a l i z e d h o u s e 作者:杨建行,男,1967年出生,高级工程师。
Email:****************收稿日期:2012-01-09钢结构是一种特别适合工业化住宅的结构体系,具有建筑、结构和施工等诸方面的优势[1]。
分层装配式钢结构工业化住宅体系是一种在参考日本先进住宅结构体系基础上结合国情研发的新型低层工业化住宅产品。
体系先后经过二次改进和系统试验研究以及近5年的工程实践,具有建筑质量轻、施工快捷、工业化程度高、节能节地、绿色环保以及良好的抗震、防水和耐久性能等特点,已被授予国家发明专利并通过国家级技术成果评估。
梁贯通式节点、梁柱螺栓铰接、水平力主要由柱间支撑承担、模数化集成设计等成为该结构体系的主要创新点。
表1为日本近年竣工住宅统计户数,其中低层工业化住宅约占总量的15%。
表1日本近年竣工住宅统计户数竣工年份低层住宅/户普通住宅工业化住宅2×4住宅薄壁轻钢结构多高层住宅/户混凝土结构合计/户2008638392154271107707105431825721093 485200949507512526391394未统计76678788410注:表中数据来源于日本国土交通省钢房屋协会。
1部品体系组成、设计原理及构造1.1住宅部品体系组成本住宅体系由支撑结构部品(承重结构系统、屋面系统、外墙体围护系统、内装部品(隔墙吊顶系统、内饰系统、厨卫系统和设备部品(供暖系统、给排水系统、燃气设备系统、电气及照明系统和智能化系统三大体系组成。
图1为本住宅体系整体结构组成示意。
1.2体系设计原理与构造住宅平面以1P (1200m m 为基本模数,竖向以445m m 为基本模数,外墙柱间距及支撑为1P 、1.5P 和2P 。
图2为模数化住宅单元合成图,图3、图4和图5分别为结构计算模型、柱间支撑布置基本规则和结构分层安装示意。
本住宅结构件由轻质型钢组成。
表2为结构主要材料表,图6为结构主要构造大样。
1-屋面瓦;2-屋架;3-屋面板框架;4-梁;5-外墙面板;6-外墙板框架;7-柔性支撑;8-柱;9-基础图1住宅体系整体结构组成图2模数化住宅单元合成a -基本计算模型;b -弹性计算模型;c -塑性计算模型图3结构设计各阶段计算模型a -外墙阳角布置;b -外墙中间布置;c -内隔墙布置图4支撑设置基本规则图5结构分层安装示意表2结构主要材料表名称规格材质备注钢柱□80×4(5Q 235-B 电泳涂装楼层钢梁H 300(200×150Q 235-B 电泳涂装支撑F B -4×50Q 235-B 专用张紧螺栓墙框、屋架楼面C 型钢C 25钢筋混凝土Q 235-B冷镀锌厚120m m 柱脚镙栓梁梁、梁柱镙栓M 16M 16/M 12Q 235-B Q 235-B 8.8级8.8级a -各种柱脚;b -梁-柱连接;c -梁-梁连接;d -梁-屋架连接图6结构主要构造2体系主要性能研究和试验2.1主要力学性能研究和试验为在地震区推广应用本体系,需解决如下关键问题:1G B50011-2010《建筑抗震设计规范》[2]有关“概念设计”和“抗震构造措施”要求结构须有多重抗震防线。
该体系梁贯通式节点一般认为是铰接连接,结构的水平抗侧力完全由支撑提供,一旦支撑失效结构即丧失承载能力,为此需要验证钢柱(按模数密排布置具备一定的抗弯刚度和延性,即能起到第二道抗震防线的作用;2目前国内外缺乏对梁贯通式节点的研究和工程实践,节点的传力机制、破坏模式、刚度、承载力、延性等各项性能指标及相应设计需要深入研究;3柔性支撑是该结构抗侧力的关键构件,需要研制能在往复大变形下可靠工作的延性支撑,保证体系的抗震安全性能。
图7为梁柱节点力学性能试验装置。
试验研究得出:1梁柱节点区钢梁设两道加劲肋的为刚性节点,其余为半刚性;2节点破坏主要为方钢管柱鼓曲、梁翼缘和柱端板过大塑性变形3种模式;3所有节点均具有较好的延性和一定的抗弯刚度。
图8为柔性支撑力学性能试验装置。
试验在设计研发出专用张紧螺栓的基础上对不同支撑型号图7梁柱节点力学性能试验进行对比试验,得出:14种支撑(1P 、2P 标准支撑,1P 、2P 高强支撑在遵循“强节点弱构件”原则下,1P 支撑的最大弹性层间位移角为1/300,2P 支撑的最大弹性层间位移角为1/400;2平面内抗侧刚度与承载力设计值均取试验结果并小于理论计算值,正式计算采用修正设计值。
图8柔性支撑力学性能试验装置图9为足尺模型抗震性能试验装置。
本试验是在完成“梁柱节点力学性能试验研究”和“柔性支撑力学性能试验研究”的基础上,在国家建筑工程技术研究中心建筑工程与住宅产业化研究院实验检测中心进行。
试验研究得出:1在弹性阶段整体侧向刚度基本由支撑提供,梁柱节点可假定铰接,在罕遇地震下梁柱节点为刚接,地震剪力由支撑和柱子共同承担,柱子可作为第2道抗震防线;2试件1、试件2初期刚度及后期刚度变化基本相同,结构破坏模式基本相同,说明梁柱节点处梁腹板加劲肋数量对结构刚度的影响可以忽略;3该结构具有良好的延性,至试验加载结束,底层层间位移角达到1/10,试1、试件2水平荷载仅降低到极限荷载的88%和77%;4新型专用延性抗拉支撑具有良好的工作性能,完全满足使用要求;5混凝土楼板对钢梁上翼缘变形有较好的约束作用,可以有效避免梁翼缘变形和梁翼缘被螺栓拉起。
2.2复合外墙板节能和防火试验研究节能和防火是工业化住宅的重要性能指标,本a -试件1;b -试件2图9足尺模型抗震性能试验外墙体系在节地节材的前提下(外墙体厚度为210m m,“工业化住宅复合外墙板节能热工性能检测试验报告”传热系数K =0.41W /(m 2·K ;“工业化复合外墙体(非承重耐火性能检验报告”达到57m i n(中国建筑科学研究院检测,均达到并超过同类国家相关标准要求。
图10为工业化集成复合外墙体的节能和防火试验装置。
图10复合外墙板节能和防火试验装置2.3复合外墙板(含窗四性试验研究[3-5]建筑复合外墙体四性,特别是墙体和门窗为工厂集成化生产组装下,外墙体整体防水、抗变形(平面内外性能比传统建筑要求更高。
经试验检测,外墙气密性能为4级、水密度性能为4级、抗风压性能为5级、平面内变形性能为4级。
图11为工业化集成复合外墙体四性试验装置。
