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裝配式建筑考察報(bào)告范文第1篇

關(guān)鍵詞 輕鋼；結(jié)構(gòu)；住宅；應(yīng)用；發(fā)展；體系；

Abstract: With the social development and progress, more and more attention to the development and application of the residential system of light steel keel structure, light steel keel structure housing system has important implications for real life. This paper describes the development and application of the relevant content of the light steel keel structure housing system.

Key words; light steel structure; residential; applications; development; system;

中圖分類號(hào)：TU391文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

引言

隨著國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和鋼產(chǎn)量的提高, 輕型鋼結(jié)構(gòu)住宅的發(fā)展受到前所未有的關(guān)注和重視. 發(fā)展經(jīng)濟(jì)、實(shí)用、美觀的輕型鋼結(jié)構(gòu)住宅, 對(duì)帶動(dòng)建材、冶金、化工和機(jī)械等相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展, 提高建筑業(yè)的技術(shù)水平和人民的居住功能水準(zhǔn), 實(shí)現(xiàn)住宅的產(chǎn)業(yè)化、標(biāo)準(zhǔn)化, 促進(jìn)城市建設(shè)的發(fā)展有著重要的意義.

1、輕鋼龍骨結(jié)構(gòu)體系的做法及主要特點(diǎn)

輕鋼龍骨結(jié)構(gòu)體系是一種經(jīng)濟(jì)、實(shí)用、高效的新型結(jié)構(gòu)體系, 發(fā)展這種結(jié)構(gòu)體系符合我國住宅建設(shè)的發(fā)展方向.

輕鋼龍骨結(jié)構(gòu)體系是加拿大Intel land Bank In􀀁ternat ional Cor p. 開發(fā)的一種新型結(jié)構(gòu)體系, 在加拿大、美國、澳大利亞等國家也有不少應(yīng)用, 僅局限于4 層及其以下的住宅、別墅等。輕鋼龍骨結(jié)構(gòu)體系是一種密梁密柱輕鋼結(jié)構(gòu)體系, 梁柱截面為由薄壁冷彎鍍鋅方管用V 型連接件組成的桁架結(jié)構(gòu)( 如圖1 所示) .

薄壁冷彎鍍鋅方管和V 型連接件的厚度在( 1.0~ 2. 0) mm 之間. 密柱布置在房屋四周, 形成墻體骨架. 柱子的高度與層高相同, 寬度根據(jù)U 型連接件的形式有240 和370 兩種, 符合我國現(xiàn)行建筑模數(shù). 桁架梁兩端支撐于柱子上, 形成樓層骨架. 桁架梁于桁架柱通過U 型導(dǎo)軌連接, 桁架梁的上弦置于柱頂, 下弦與柱側(cè)面固定, 所有構(gòu)件均通過可調(diào)離合器螺絲槍用自攻螺釘連接, 操作方便.輕鋼龍骨結(jié)構(gòu)體系, 在建筑上可以自由布置, 平面上可以自由組合, 形成理想的開間和進(jìn)深. 桁架柱的中到中間距在600 mm 左右, 柱與基礎(chǔ)地龍骨的連接可采用螺栓連接方式. 其余的柱均用自攻螺釘與地龍骨和天龍骨連接在一起, 通常認(rèn)為柱的上下為鉸接. 在窗、門洞兩邊布置組合柱, 其截面形式為4 根薄壁冷彎鍍鋅方管用V 型連接件組合成的矩形截面( 如圖2 所示) . 窗、門過梁的截面形式有幾種,具體形式要根據(jù)跨度和荷載大小而定.

輕鋼龍骨結(jié)構(gòu)體系在水平荷載下象一個(gè)懸臂梁, 墻內(nèi)的密柱, 其作用相當(dāng)于懸臂梁的翼緣, 柱間跨越房間寬度的桁架梁相當(dāng)于懸臂梁的腹板, 因而其橫向剛度大, 側(cè)向位移小. 在垂直荷載和水平荷載( 風(fēng)荷載) 作用下, 柱子產(chǎn)生的彎矩小, 主要承受軸力. 因此, 可以使較寬桁架系列( 370 型) 橫向布置,這樣, 提高了房屋的橫向剛度.這種結(jié)構(gòu)體系能依靠整個(gè)建筑物的重量來抵抗傾覆力矩, 故所承受的垂直荷載常常是以平衡水平荷載( 風(fēng)荷載) 引起的拉拔力, 整個(gè)結(jié)構(gòu)大部分桿件承受軸力, 僅桁架弦桿存在明顯的二階彎矩, 故用鋼量很省, 使結(jié)構(gòu)自重減輕, 基礎(chǔ)的處理也相對(duì)簡(jiǎn)單些.

輕鋼龍骨結(jié)構(gòu)體系是一種環(huán)保型綠色建筑, 可工廠制作, 現(xiàn)場(chǎng)安裝, 現(xiàn)場(chǎng)濕作業(yè)少, 施工現(xiàn)場(chǎng)干凈,基本無粉塵污染, 降低施工噪音; 與鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)和普通鋼結(jié)構(gòu)相比, 施工速度快, 工期短, 綜合經(jīng)濟(jì)效益好.

2、輕鋼龍骨結(jié)構(gòu)住宅體系在國外的發(fā)展和應(yīng)用

目前，由于環(huán)保意識(shí)的加強(qiáng)和木材短缺等因素，許多國家如美國、加拿大、日本、澳洲等，正積極地推動(dòng)預(yù)制裝配化鋼結(jié)構(gòu)中低層住宅的應(yīng)用與發(fā)展[4] .

2 .1 輕鋼龍骨結(jié)構(gòu)住宅體系技術(shù)的發(fā)展

在美國，1939 年康乃爾大學(xué)在喬治.溫特教授領(lǐng)導(dǎo)下，開始對(duì)冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究.1946 年，基于溫特教授的研究成果，AISI (美國鋼鐵協(xié)會(huì))發(fā)行了允許應(yīng)力設(shè)計(jì)(ASD)規(guī)范《冷成型鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件設(shè)計(jì)規(guī)范》，這也是世界上最早的冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)規(guī)范和準(zhǔn)則.AISI 于 1956 年，1960 年，1962 年，1968 年，1980 年和 1986 年對(duì)該規(guī)范進(jìn)行了修訂，以反映該技術(shù)的發(fā)展及不斷研究所獲得的成果.AISI 還于1991 年發(fā)行了第一版荷載抗力系數(shù)設(shè)計(jì)(LRFD)規(guī)范，并在 1996 年將 ASD 和 LRFD 規(guī)范合并成一本規(guī)范.1999 年，

AISI 又了 1996 年版的補(bǔ)充.2005 年 AISI 又修訂版.美國將 AISI 相關(guān)冷成型鋼設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)上升為國標(biāo)，其中包括：《冷成型鋼結(jié)構(gòu)總則》，《低層輕鋼住宅指定性建造方法標(biāo)準(zhǔn)》，《冷成型鋼桁架設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》，《冷成型鋼過梁設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》，《冷成型鋼抗側(cè)力體系設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》 .加拿大標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會(huì) CSA 于 1967 年也了《冷成型鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)程》、在輕鋼龍骨結(jié)構(gòu)低層住宅方面，加拿大有比美國更為細(xì)致的技術(shù)規(guī)范與手冊(cè)，如加拿大薄壁鋼建筑結(jié)構(gòu)協(xié)會(huì) CSSBI 的《輕鋼住宅結(jié)構(gòu)施工細(xì)則》，《輕鋼住宅構(gòu)件選樣標(biāo)準(zhǔn)表》，《輕鋼住宅結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)指南》，《低層輕鋼結(jié)構(gòu)施工細(xì)則》等 .更為重要的是加、美兩國成立了北美鋼構(gòu)聯(lián)盟(NASFA) ，最終實(shí)現(xiàn)了北美冷成型鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一.

20 世紀(jì) 70 年代起，歐洲許多機(jī)構(gòu)和私人公司對(duì)冷成型鋼構(gòu)件、連接及結(jié)構(gòu)體系進(jìn)行了積極研究和開發(fā).在奧地利、捷克、法國、瑞典、英國、德國等都是最早形成冷成型鋼設(shè)計(jì)規(guī)范的國家.同時(shí)，歐洲鋼結(jié)構(gòu)協(xié)會(huì) (ECCS)完成了一些用于建筑冷成型鋼結(jié)構(gòu)測(cè)試及設(shè)計(jì)的文件.20 世紀(jì)末，歐洲標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)發(fā)行了用于冷成型鋼構(gòu)件和鋼板的歐洲規(guī)范 3 中的 1～3 部分(Eurocode3 ：Part1-3)[7] .這標(biāo)志著歐洲在冷成型鋼結(jié)構(gòu)方面也有了統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn).

輕鋼龍骨結(jié)構(gòu)技術(shù)在澳洲的發(fā)展主要是以澳大利亞和新西蘭兩國為代表.在當(dāng)今冷成型鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域澳大利亞的 Hancock 教授是繼美國的溫特教授之后又一位杰出的大師級(jí)人物.在他的主持領(lǐng)導(dǎo)下，澳洲于 1996 年統(tǒng)一了冷成型鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)(“Australian Standards /New Zeal Standards on Cold-Formed Steel Structure ”，AS/NZS 4600 ，1996) .亞洲輕鋼龍骨結(jié)構(gòu)的發(fā)展始于 20 世紀(jì) 80 年代.進(jìn)入 90 年代，日本加大了在這一領(lǐng)域的研究與開發(fā).1995 年，日本鋼材俱樂部成員以新日鐵為首的 6 大鋼鐵企業(yè)聯(lián)合開始研發(fā)冷成型鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)(后稱為KC技術(shù)體系) ，并于 2002 年《薄板輕量型鋼造建筑物設(shè)計(jì)手冊(cè)》，此后上升為國家標(biāo)準(zhǔn).

2.2 輕鋼龍骨結(jié)構(gòu)住宅體系的應(yīng)用

美國在 1992 年初期，僅有 500 棟，1993 年建造了 15 000 幢冷成型鋼住宅，1996 年 75 000 幢，而 1998年達(dá)到 12 萬棟，2000 年達(dá)到 20 萬棟的規(guī)模，約占住宅建筑總數(shù)的 20 % .2002 年后將占住宅市場(chǎng)份額的 25% .在北美，這種結(jié)構(gòu)還被越來越多地運(yùn)用到多層建筑領(lǐng)域，據(jù)建設(shè)部住宅中心考察報(bào)告稱，北美輕鋼龍骨多層住宅已實(shí)施將近 300 萬 m2 .在日本，每年用于建筑的鋼材 2 500 萬 t 左右，占鋼材總量的 25 % ，其中用于鋼結(jié)構(gòu)住宅的鋼材也有700 萬 t～800 萬 t .輕鋼龍骨結(jié)構(gòu)住宅(日本成為薄板鋼骨住宅)份額也隨之呈逐年上升趨勢(shì)，現(xiàn)在年建造數(shù)量都在 10000 棟以上，并被國家大力推廣使用.在產(chǎn)品形態(tài)方面，這種結(jié)構(gòu)不僅被用在獨(dú)立式住宅、別墅中，而且在學(xué)生公寓、汽車旅館、超市、兒童活動(dòng)室、老人福利院、醫(yī)務(wù)所等不同類型建筑中均有廣泛使用.除了整體房屋產(chǎn)品，以冷成型鋼構(gòu)件組裝成的墻體、樓板、屋面、屋架、桁架、網(wǎng)架、平臺(tái)、樓梯、門窗等局部產(chǎn)品也被大量使用在公共建筑之中.在歐洲(如英國、德國、荷蘭等) ，由于鋼結(jié)構(gòu)的隨意拼接能力可以設(shè)計(jì)出豐富多變的住宅建筑外形，因此，在別墅住宅設(shè)計(jì)中已越來越多地用鋼結(jié)構(gòu)體系替代傳統(tǒng)的磚結(jié)構(gòu).

3、輕鋼龍骨結(jié)構(gòu)住宅體系在國內(nèi)的發(fā)展和應(yīng)用

與西方發(fā)達(dá)國家相比，我國的冷成型鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)的發(fā)展起步較晚，上世紀(jì) 80 年代初期北美先進(jìn)的冷彎型鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)被引入我國.1987 年我國了第一部冷成型鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)《冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范》(GBJ18-87) ，1998 年開始全面修訂，并于 2002 年 9 月 27 日修訂的《冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》GB50018—2002 .但這一規(guī)程并不適用于厚度在 0 .8 mm～1 .8 mm 的冷彎薄壁型鋼.一些企業(yè)如北新房屋有限公司從自身經(jīng)營的考慮編寫了自己的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《薄板鋼骨建筑體系技術(shù)規(guī)程》；上海綠筑公司編制了企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《低層冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量驗(yàn)收規(guī)程》；2004 年建設(shè)部開始組織編寫《低層輕型鋼結(jié)構(gòu)裝配式住宅技術(shù)要求》并于 2005 年；2011年我國了《低層冷彎薄壁型鋼房屋建筑技術(shù)規(guī)程》.在我國，雖然低層輕鋼龍骨結(jié)構(gòu)住宅體系的研究尚處于起步階段，但是其市場(chǎng)呈迅猛發(fā)展趨勢(shì).一些國外的大型鋼構(gòu)公司如巴特勒、博思格已經(jīng)進(jìn)入中國建筑市場(chǎng)[8] ，國內(nèi)的一些大型鋼構(gòu)公司和專業(yè)生產(chǎn)輕鋼產(chǎn)品的企業(yè)已經(jīng)開始引進(jìn)國外的先進(jìn)技術(shù)，在國內(nèi)建成了一些成功的工程.據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，目前我國的這種低層輕鋼龍骨結(jié)構(gòu)住宅數(shù)量為 2000 多棟，與發(fā)達(dá)國家相比，所占住宅總數(shù)的比例太小。

結(jié)束語

輕鋼龍骨結(jié)構(gòu)住宅是以冷彎型鋼為承重骨架，以輕型墻體材料為圍護(hù)結(jié)構(gòu)所構(gòu)成，與傳統(tǒng)住宅結(jié)構(gòu)相比具有明顯的綜合經(jīng)濟(jì)效益，所以發(fā)展冷彎薄壁型鋼住宅不但可以解決我國住宅建設(shè)效率低、質(zhì)量差的問題，而且有利于促進(jìn)我國住宅建設(shè)的產(chǎn)業(yè)化.對(duì)比國內(nèi)外的發(fā)展情況，可知進(jìn)一步加深對(duì)輕鋼龍骨結(jié)構(gòu)住宅體系的研究，并編制出一套適合我國的國家標(biāo)準(zhǔn)和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的必要性和迫切性.另外，輕鋼龍骨結(jié)構(gòu)住宅主要以低層為主，多層僅在北美有建成項(xiàng)目，北美以外地區(qū)還沒輕鋼龍骨結(jié)構(gòu)多層住宅項(xiàng)目出現(xiàn).針對(duì)我國人多地少的國情，將輕鋼龍骨結(jié)構(gòu)住宅從低層發(fā)展到多層，也是一片新的更廣闊的研究領(lǐng)域.

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