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何??档龋憾鄬颖“遢p鋼房屋體系可行性報告(結(jié)構(gòu)部分)

作者:建筑鋼結(jié)構(gòu)網(wǎng)    
時間:2009-12-22 20:26:10 [收藏]

    (西安建筑科技大學(xué)鋼結(jié)構(gòu)所長/博導(dǎo) 教授 何保康、長安大學(xué)建筑工程學(xué)院 院長/教授 周天華)

    一、國內(nèi)、外薄板輕鋼房屋體系應(yīng)用狀況
      1. 三層以下的低層薄板輕鋼房屋住宅體系
      近二十余年,薄板輕鋼房屋體系(也稱為冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)CFSF體系)在歐美、澳洲、日本等國家得到較廣泛應(yīng)用,主要用作三層以下的別墅住宅、公寓及其他民用房屋。

    薄板輕鋼房屋體系源于傳統(tǒng)的木結(jié)構(gòu)房屋,從住宅產(chǎn)業(yè)化、環(huán)保、抗震防災(zāi)、加速房屋建造周期等因素考慮,國外薄板輕鋼房屋體系用于替代傳統(tǒng)的木結(jié)構(gòu)房屋(圖1)。由于國外人少地廣,民用住宅主要為1~2層別墅房屋。因此,三層以下的薄板輕鋼房屋體系別墅住宅公寓替代木結(jié)構(gòu)房屋在國外有著廣闊市場和發(fā)展前景。
      在美國,薄板輕鋼房屋于1993年建造了15000幢,1996年為75000幢,預(yù)計2002年房屋數(shù)量將增加5倍[1],為加快這種房屋體系在美國的應(yīng)用,由全國住宅房屋研究中心(NAHBRC)、美國鋼鐵學(xué)會(AISI)和美國城鎮(zhèn)住房開發(fā)部(DHUD)等機構(gòu),組織并編制了這類薄板輕鋼房屋體系(1~3層)設(shè)計、建造標(biāo)準(zhǔn)并實現(xiàn)了設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)化、圖表化,在北美稱之為“慣用法”(Prescriptive Method)[2,3,4,5,6]。為加速推廣這類產(chǎn)業(yè)化程度較高的薄板輕鋼房屋體系住宅,1998年還成立了北美鋼構(gòu)聯(lián)盟(NASFA),他們計劃將這類薄板輕鋼房屋體系爭取到2002年后占美國住宅建筑25%左右的份額[1]。
      在澳洲,薄板輕鋼房屋體系也有較快發(fā)展,由博思格鋼鐵(Blue Scope Steel)、悉尼大學(xué)研究和開發(fā),澳大利亞鋼鐵協(xié)會(AISC)及澳大利亞標(biāo)準(zhǔn)委員會(ASC)分別于1991年、1993年先后二次頒布了這類薄板輕鋼房屋體系(1~2層)的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)AS 2623-1993[7,8,9]。此外,澳洲新西蘭海獅(Hayes)公司研制了一種專門用于軋制薄板輕鋼房屋體系構(gòu)件的萬能軋機,配合這套軋機,海獅(Hayes)公司還研發(fā)了一套海獅CAD、CAM軟件。在澳大利亞有不少專門生產(chǎn)這類薄板輕鋼房屋體系的房屋工廠。
      在日本,自1996年板神大地震后,由新日鐵等幾家鋼鐵、鋼構(gòu)公司研究、開發(fā)研制了薄板輕鋼房屋體系,日本鋼鐵協(xié)會薄板輕鋼委員會于2002年頒布了這類薄板輕鋼房屋體系(3層以下)的設(shè)計手冊[10]。目前日本每年建造薄板輕鋼房屋別墅、公寓等約一萬余幢。
      薄板輕鋼房屋體系經(jīng)過十余年應(yīng)用與發(fā)展,作為3層以下低層建筑,無論從結(jié)構(gòu)的安全可靠性,還是制造、安裝各種工法已基本完善,各國設(shè)計建造的房屋體系也基本類同。為此,國際規(guī)范委員會(ICC)于2000年出版了這類薄板輕鋼房屋體系國際規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)[11]。
      近幾年,我國在建設(shè)部大力推行鋼結(jié)構(gòu)住宅政策推動下,不少房屋公司開發(fā)或引進這類1~3層薄板輕鋼房屋體系,其中上?,F(xiàn)代房地產(chǎn)實業(yè)有限公司還自主開發(fā)了利用稻草板作保溫材料的稱之MB-1輕鋼龍骨體系低層裝配式房屋(見圖2)并頒布了上海市地方標(biāo)準(zhǔn)[13];北新房屋有限公司在北京、山東等地建造了一批以新日鐵工法的薄板輕鋼房屋(見圖3)并制定了公司標(biāo)準(zhǔn) [14];上海美建公司、阿姆斯特公司、上海綠筑住宅系統(tǒng)科技有限公司等建造了一批代表北美體系的薄板輕鋼房屋住宅別墅(見圖4),上海綠住公司也制定了公司的企業(yè)驗收標(biāo)準(zhǔn)[15]。
      據(jù)不完全統(tǒng)計,我國近年已建成的這類薄板輕鋼房屋體系約有一千余幢。中國工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會(CECS)正組織人力編制這類薄板輕鋼房屋體系的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)“低層冷彎薄壁型鋼建筑技術(shù)規(guī)程”[16]??傊?,我國薄板輕鋼房屋體系尚屬起步、發(fā)展階段。
      2006年11月26日至12月2日,由建設(shè)部住宅產(chǎn)業(yè)化促進中心組團去日本考察薄板輕鋼房屋體系應(yīng)用狀況,此次考察所見,日本在三層以下薄板輕鋼房屋體系在結(jié)構(gòu)某些部件上有些改進,如新日鐵近期開發(fā)的一種新型套管式抗拔錨栓已用于工程實踐。此外,開發(fā)研制的水泥木纖維板替代OSB板。日本除薄板輕鋼別墅外,還興建一批三層公寓和小戶型分戶住宅,結(jié)構(gòu)外型平整、有利抗震(如圖5、6所示)。
      但是,代表團在日本未見有超過三層的多層薄板輕鋼房屋體系工程實例。因此,就目前日本三層以下的薄板輕鋼房屋體系,可否用于三層以上的多層薄板輕鋼房屋尚難下結(jié)論。




    2. 三層以上的多層薄板輕鋼房屋住宅體系
      多層薄板輕鋼房屋體系在各國應(yīng)用的實例不多,但從一些不完整資料或介紹中見到,在北美地區(qū)已將薄板輕鋼房屋體系用于三層以上的多層房屋住宅中。
      2001年,美藉華人鐘志明、毛昭寧組建的千禧國際科技顧問公司、毛昭寧建筑師事務(wù)所有一份“輕鋼在中國”的介紹資料[12],其中有一張在美國用薄板輕鋼房屋體系建成六層公寓照片(見圖7)。但末見有詳細(xì)的結(jié)構(gòu)體系介紹。
      2004年,加拿大滑鐵盧大學(xué)徐磊教授在西安講學(xué)中介紹了加拿大、美國等地建造的一些多層輕鋼建筑實例(見圖8~11所示)。大部分為六層以下,但其中最高一幢高達9層(圖11)。在所見到的多層輕鋼建筑介紹資料中,其中不少都是由美國的一家Worthington/Dietrich公司建造的。
      美國土木工程學(xué)會結(jié)構(gòu)雜志發(fā)表二篇報告[18,19],介紹了北美多層薄板輕鋼房屋體系結(jié)構(gòu)組成的一些概況。文獻都表述了在北美將冷彎型鋼骨架體系CFSF(Cold-Formed Steel Framing)用于3~7層多層建筑,從文獻資料介紹,北美CFSF多層房屋結(jié)構(gòu)體系是多種多樣的,如樓面結(jié)構(gòu)有:
      (1) 如三層以下輕鋼樓面類同,在C型鋼梁上鋪OSB木板(圖12),當(dāng)梁垮度較大時,還用格構(gòu)式桁架梁代替C型實復(fù)式鋼梁(圖13);
     ?。?) 采用予制空心混凝土樓板(Precast hollow-core concrete slabs)樓面(圖14);
     ?。?) 壓型鋼板現(xiàn)澆混凝土樓面(圖15)等。



    CFSF多層房屋結(jié)構(gòu)體系的墻體有:
      (1) 類同三層以下鍺體,由C型鋼立柱和結(jié)構(gòu)墻面板組成,由于多層立柱承受外荷載增大,立柱截面改用彎折腹板及復(fù)雜卷邊的C型鋼(Sigma Stud),如圖16所示。為提高立柱穩(wěn)定性,在立柱二側(cè)翼緣上設(shè)置柔性扁鋼水平支撐(圖17),有時在二立柱之間設(shè)置剛性水平型鋼支撐(圖18)。為承受較大水平風(fēng)載和地震荷載,承重剪力墻體上、下二角端處設(shè)置交叉扁鋼支撐(如圖19所示),這也符合強震區(qū)對多高層房屋抗側(cè)的規(guī)范要求,經(jīng)試驗證實,這種柔性扁鋼支撐具有相當(dāng)?shù)目箓?cè)能力。
      (2) 帶隔熱保溫層的混凝土組合墻板結(jié)構(gòu)(圖20)。由此類墻體支承薄板輕鋼樓面和屋面。



    CFSF多層房屋結(jié)構(gòu)體系屋面結(jié)構(gòu),基本與三層以下薄板輕鋼房屋屋面類同,只是在屋架與墻體支承處的防風(fēng)吸力構(gòu)造連接上有加強。
      在我國國內(nèi),美國Worthington/Dietrich公司于2006年在常熟也建造了一棟六層的薄板輕鋼房屋住宅試點樓(圖21),其冷彎型鋼構(gòu)架采用的是北美體系,詳細(xì)情況有待進一步考察。
      北美建造的冷彎型鋼構(gòu)架CFSF多層房屋結(jié)構(gòu)體系,目前尚未查到有專門的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn),但有的營造公司自行編制有專有的設(shè)計程序、結(jié)構(gòu)選用圖表及連接節(jié)點構(gòu)造詳圖等。從總體上看,北美的冷彎型鋼構(gòu)架CFSF多層房屋結(jié)構(gòu)體系,其理論和實踐均不如三層以下薄板輕鋼房屋那樣成熟、完整。
      二.開發(fā)多層薄板輕鋼房屋體系特點及存在的問題
      從上節(jié)的介紹可知,北美多層薄板輕鋼房屋有多種不同的構(gòu)造體系,在我國若要開發(fā)這類多層住宅房屋,首先要確定采用何種結(jié)構(gòu)體系。
      所謂房屋的結(jié)構(gòu)體系是指房屋承受外荷載的結(jié)構(gòu)類型和其傳力途徑。一般房屋所承受的外荷載有二類,即垂直于地面的豎向荷載和平行于地面的水平荷載(如風(fēng)載、地震作用等)。房屋結(jié)構(gòu)體系根據(jù)房屋層數(shù)不同,即外載大小尤其是水平荷載大小不同,采用不同的結(jié)構(gòu)體系。如常用的有剛架結(jié)構(gòu)、框架支撐結(jié)構(gòu)、框架?剪力墻結(jié)構(gòu)及框架?筒體結(jié)構(gòu)體系等等。這些不同的結(jié)構(gòu)體系,最主要差別是抗側(cè)力結(jié)構(gòu)不同,房屋層數(shù)越多,其作用的水平荷載越大,房屋的抗側(cè)力結(jié)構(gòu)要求越高。
      對于多層(6層以下)薄板輕鋼房屋體系結(jié)構(gòu)形式,有以下二條途徑可供選擇:
      (1) 采用輕型H型鋼剛架或框架支撐結(jié)構(gòu)作為主結(jié)構(gòu),上述三層以下薄板輕鋼房屋中采用的冷彎薄壁型鋼構(gòu)架體系僅作為填充墻體、樓面及屋面等次結(jié)構(gòu)的混合輕鋼結(jié)構(gòu)體系。這種結(jié)構(gòu)體系可滿足房屋承受和傳遞外荷載的要求。
      (2) 基本采用上述三層以下薄板輕鋼房屋中采用的冷彎薄壁型鋼構(gòu)架體系,在抗側(cè)體系上,借鑒北美CFSF多層房屋結(jié)構(gòu)體系一些有效措施,以滿足薄板輕鋼多層房屋承受和傳遞外荷載的要求。
      經(jīng)綜合分析比較,本報告建議采用上述第二種方案,即以冷彎薄壁型鋼構(gòu)架體系的板塊多層房屋體系(簡稱:多層CFSF體系),這種體系有以下優(yōu)點及問題:
      1、多層CFSF體系優(yōu)點
      1) 冷彎薄壁型鋼為主要承重骨架承載力高、節(jié)約鋼材。
      冷彎薄壁型鋼與同樣截面積的熱軋型鋼相比,其截面力學(xué)特性指標(biāo)如慣性矩、面積矩可提高50~180%,回轉(zhuǎn)半徑提高50%以上。這些力學(xué)指標(biāo)表明:用冷彎薄壁型鋼作承重骨架,用較少鋼材可取得較大的承載力。圖22所示為不同結(jié)構(gòu)用鋼量的近似比
      較,圖中輕鋼體系即為本報告所述多層CFSF體系,其用鋼最省為30~42kg/m2。


    2).構(gòu)件強度高、自重輕,截面尺寸小,有利抗震和增加房屋使用面積。
      冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)重量是熱軋普鋼結(jié)構(gòu)的1/3-1/5,是混凝土結(jié)構(gòu)的1/6-1/10;輕鋼墻體重量僅是磚混墻體的1/9-1/10左右。構(gòu)件自重輕便于整體運輸、安裝。構(gòu)件截面尺寸小、墻體薄,有利提高房屋使用率,與一般混凝土房屋相比,增加房屋使用面積5~10%
      3).構(gòu)件采用鍍鋅或鍍鋁鋅薄鋼板,防銹性能好,減少結(jié)構(gòu)維修護理費用。
      根據(jù)建筑物建造地點、環(huán)境不同,型鋼鍍鋅量要求也不同,鋅層厚度決定房屋構(gòu)件使用壽命。目前,各國標(biāo)準(zhǔn)基本分三擋。
      (1) 構(gòu)件地處潮濕環(huán)境且裸露狀態(tài)時,鍍鋅量要求275克/m2 (相當(dāng)鍍鋅厚度為20微米);
      (2) 承重及外墻構(gòu)件,鍍鋅量要求180克/m2 (相當(dāng)鍍鋅厚度為13微米);
      (3) 非承重構(gòu)件, 鍍鋅量要求120克/m2 (相當(dāng)鍍鋅厚度為8微米)。
      根據(jù)英國鋼鐵公司對不同地區(qū)、環(huán)境的15棟輕鋼住宅跟蹤取樣的測試結(jié)果:輕鋼鍍鋅構(gòu)件銹蝕率為三年平均不到0.1微米,也就是說,8微米厚鍍鋅冷彎薄壁型鋼構(gòu)件,正常使用條件下,使用壽命可達240年。而一般住宅的設(shè)計壽命僅50年。
      美國國家住宅研究中心(NAHBRC)對4棟地處環(huán)境較差寒冷或炎熱近海地域輕鋼住宅跟蹤取樣測試結(jié)果表明:目前采用的輕鋼鍍鋅構(gòu)件住宅,使用壽命可達100年以上。因此,采用鍍鋅或鍍鋁鋅冷彎薄壁型鋼構(gòu)件作成的薄板輕鋼房屋結(jié)構(gòu)體系,就防腐而言,其耐久性遠(yuǎn)大于設(shè)計使用年限,可以認(rèn)為其耐久性是可靠的。
      次外、薄壁型鋼構(gòu)為不燃材料,也無木結(jié)構(gòu)存在的蟲蛀問題。
      4).工廠制造、工地拼裝,施工速度快,基本可以實現(xiàn)住宅房屋產(chǎn)業(yè)化的目標(biāo)。
      由于構(gòu)件輕,房屋的墻體、樓面(包括面板,乃至門窗,外裝飾面材、保溫材料等)基本上均可在工廠制造完成,板塊運送至工地,沒有焊接等工序,采用自攻螺釘或螺栓連接拼裝,基本上可以實現(xiàn)住宅房屋產(chǎn)業(yè)化的目標(biāo)(見圖23)。房屋建造施工速度之快,是其它任何結(jié)構(gòu)體系相可比擬的。


    為說明這類房屋施工速度之快,在此僅舉一例。2006年11月26日至12月2日由建設(shè)部住宅產(chǎn)業(yè)化促進中心組團去日本考察薄板輕鋼房屋體系應(yīng)用狀況,代表團于11月28日上午到知葉縣東海市參觀正在興建二幢別墅工地(每幢約200平米),當(dāng)天約10余位工人剛從基礎(chǔ)上開始做一層地面和墻面(見圖24照片),第二天29日上午再到工地時,二層別墅結(jié)構(gòu)已經(jīng)封頂(見圖25照片)。


    5).鋼材回收率為100%,施工干作業(yè),符合國家持續(xù)發(fā)展和環(huán)保、節(jié)能要求。
      用回收廢鋼煉鋼,耗能僅為礦石冶煉的40%;鋼結(jié)構(gòu)房屋基本為干作業(yè),節(jié)約大量施工用水,改善混凝土結(jié)構(gòu)施工環(huán)境臟亂、燥音大的局面;次外,墻體構(gòu)造有空腔,室內(nèi)外空氣在墻體內(nèi)可流動,建筑的熱工性能、房屋居住舒適度好,符合國家可持續(xù)發(fā)展和環(huán)保、節(jié)能的要求。

     2、多層CFSF體系問題
      這類房屋體系的屋面、樓面結(jié)構(gòu),由低層改為用于多層使用功能并不發(fā)生改變,因此,這二部分結(jié)構(gòu)在多層房屋結(jié)構(gòu)體系中,基本上仍可沿用低層薄板輕鋼房屋體系的構(gòu)造和作法。
      多層薄板輕鋼房屋CFSF體系最主要的問題是墻體結(jié)構(gòu)。由圖26可見,屋面、樓面均支承在墻體結(jié)構(gòu)上,它們所承受的各外荷載均要傳遞給墻體結(jié)構(gòu)。因此,墻體結(jié)構(gòu)除承受墻體本身的荷載外,還要承受屋面、樓面?zhèn)鱽淼呢Q向荷載和平行于墻面的水平荷載。并由上至下,逐層傳遞,最終由底層墻體傳至混凝土基礎(chǔ)。因此,隨著房屋層數(shù)增加,墻體尤其是下部幾層墻體受力將隨之增加。以下簡要分析一下,墻體的受力和傳遞過程一。
      垂直荷載:主要由冷彎薄壁型鋼屋架、樓面型鋼梁傳給墻體型鋼立柱(Stud)承受并傳至 基礎(chǔ)。由于屋架、樓面梁和墻體型鋼立柱基本在同一軸線平面內(nèi),故墻對垂直荷載的承受和傳遞是明確的(見圖27)。且這些構(gòu)件間距僅400~600mm,

    各構(gòu)件所受外荷載不大,由此可見:薄板輕鋼房屋體系墻體對承受和傳遞垂直荷載而言,由3層改作5~6層是可行的。但底部三層墻體立柱應(yīng)適當(dāng)加大截面尺寸。
      水平荷載:薄板輕鋼房屋體系承受水平荷載包括:風(fēng)載和地震作用荷載等。水平荷載主要由平行于荷載方向的墻體承受并傳至基礎(chǔ)。承受水平荷載的墻體稱之為剪力墻體(Shear Wall)。當(dāng)一個水平力作用在墻體頂端時,則在墻體底部將產(chǎn)
      生一對力矩和剪力,水平力作用產(chǎn)生的力矩將使墻體發(fā)生傳動(如圖27所示)。為防止和承受力矩對墻體傳動作用,因此,在墻體底部二端設(shè)置抗拔錨栓(Hold Down 如圖29所示), 水平力作用產(chǎn)生的墻體底部剪力將使墻體發(fā)生水平移動,為此,在墻體底部設(shè)置了抗剪螺栓(如圖30所示)。

    這里要強調(diào)的是:這類薄板輕鋼房屋體系的墻體上、下是不連續(xù)的,各層樓板將墻體分成各層自身的墻體段;為了傳遞屋面、各層樓面?zhèn)鱽淼乃胶奢d,并由墻體一層層傳至基礎(chǔ),在各層不連續(xù)墻體之間設(shè)置了專門的附加連接件如抗拔錨栓(Hold Down )、抗剪螺栓等等,通過這些連接件使上、下不連續(xù)的墻體連接成整體,并如同傳統(tǒng)剪力墻的作用一樣,承受并傳遞作用于房屋的水平風(fēng)荷載和地震作用,起到整體建筑抗側(cè)力體系的作用。這是這類房屋結(jié)構(gòu)體系由低層改為多層后,安全可靠與否的關(guān)鍵部位。
      目前,薄板輕鋼房屋體系采用的墻體構(gòu)造,對承受和傳遞3層以下的住宅或公寓等房屋的水平荷載而言是可行的。但對3層改作5~6層后是否可行,顯然是不足的。因此,由低層改為多層薄板輕鋼房屋體系,墻體抗側(cè)力構(gòu)造必須作適當(dāng)?shù)母倪M和增強,以承受和傳遞由于層數(shù)增加而增大水平荷載。
      三、多層薄板輕鋼房屋結(jié)構(gòu)體系存在問題處理設(shè)想、建議
      綜上所述,就目前三層以下的墻體構(gòu)造、尺寸等不能滿足5~6層薄板輕鋼房屋體系主要存在以下問題:
      (1) 單根C型鋼墻體立柱尺寸不能滿足5~6層豎向荷載下的強度和穩(wěn)定性要求;
      (2) 抗側(cè)力結(jié)構(gòu)體系不能滿足5~6層水平荷載下墻體抗剪和抗傾覆要求。墻體設(shè)置的抗拔錨栓及抗剪螺栓尺寸、數(shù)量及構(gòu)造等均有待改進。
      上述問題1是不難解決的,只需加大在房屋底部幾層的墻體立柱截面,例立柱可用二根或多根C型截面組成(見圖31)或設(shè)計一種新型立柱截面,如北美多層輕鋼房屋建議采用Sigma型截面立柱等(見圖16)。

    上述問題2是取決于能否用于多層薄板輕鋼房屋體系關(guān)鍵問題。首先,需改進并增強墻體抗剪、抗傾覆承載能力,如底層抗拔錨栓可改為雙錨栓構(gòu)造或連接錨栓的懸壁連接件直接落地等措施(圖32所示),以減輕立柱局部受力過大而被拉斷或壓屈破壞現(xiàn)象。在二層以上層間立柱設(shè)置的抗拔錨栓亦可采用新日鐵研制的帶套管的抗拔錨栓,必要時也可采用雙錨栓構(gòu)造等。

    其次,可借鑒北美多層輕鋼房屋采用的在剪力墻體中設(shè)置水平及交義支撐等措施(圖17~19所示),以增強墻體抗側(cè)能力,這種作法也相當(dāng)于在多層薄板輕鋼房屋體系中作了二道抗側(cè)力“防線”,這也符合抗震規(guī)范對強震區(qū)多、高層房屋抗側(cè)要求的
      以上對多層薄板輕鋼房屋體系加強抗側(cè)結(jié)構(gòu)建議作法,很不成熟,尚待深入研討,僅作參考。目的是想要說明:將低層薄板輕鋼房屋體系用于多層房屋體系時,加強墻體抗水平荷載的構(gòu)造,還是有措施可循的。因此,研發(fā)多層薄板輕鋼房屋CFSF結(jié)構(gòu)體系,從結(jié)構(gòu)安全可靠角度論證是有可能的,也是可行的。
      為研發(fā)多層薄板輕鋼房屋結(jié)構(gòu)CFSF體系,在具體作法上有如下建議:
     ?。?)在國內(nèi)、外對薄板輕鋼房屋結(jié)構(gòu)體系充分調(diào)研論證基礎(chǔ)上,建議由一家設(shè)計單位(如請北新房屋)作一幢6層住宅房屋薄板輕鋼房屋CFSF體系的試設(shè)計,抗震設(shè)防裂度可取為上海(7度)及北京(8度)二地,。通過設(shè)計,作初步經(jīng)濟分析比較;
     ?。?)重點對多層薄板輕鋼房屋CFSF體系墻體抗側(cè)能力作必要的試驗研究。如墻體1:1模型抗剪承載能力試驗(見圖33所示);若有可能,作一個單元1:1模型的多層薄板輕鋼房屋體系住宅抗震模擬試驗(見圖34所示);
     ?。?)興建試點工程并總結(jié)推廣。

    四、結(jié) 語
      綜上所述,對在我國研發(fā)多層薄板輕鋼房屋CFSF體系,從房屋結(jié)構(gòu)受力角度,總結(jié)如下:
      1. 薄板輕鋼房屋體系經(jīng)過國內(nèi)、外二十余年應(yīng)用與發(fā)展,作為3層以下低層建筑,無論從結(jié)構(gòu)的安全可靠性,還是制造、安裝的各種工法、設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)等已基本完善并是可行的。
      2. 在國外,多層薄板輕鋼房屋體系,近幾年在北美己經(jīng)用于工程實踐,其結(jié)構(gòu)體系多種多樣,主要用于住宅、公寓、辦公樓及旅館等商用房屋,但目前尚未見到專用的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)或指南;因此,這類房屋體系在國外尚屬起步、開發(fā)階段。
      3. 在我國研發(fā)多層薄板輕鋼房屋體系,宜采用類同在我國已用于低層別墅住宅的薄板輕鋼房屋體系,即以冷彎型鋼骨架CFSF (Cold-Formed Steel Framing)的多層薄板輕鋼房屋體系,因為這類房屋體系具有工廠制造、工地拼裝,施工速度快,可實現(xiàn)住宅房屋產(chǎn)業(yè)化的目標(biāo)。
      4. 實現(xiàn)以冷彎型鋼為承重骨架CFSF的多層薄板輕鋼房屋體系,其關(guān)鍵在于要提高承重抗剪墻體的抗側(cè)能力??山梃b北美多層輕鋼房屋結(jié)構(gòu)增強抗側(cè)能力的一些有效的措施和構(gòu)造,如改進墻體立柱截面型式、尺寸和增設(shè)墻體水平和交叉扁鋼支撐等都是可行的??傮w而言,研發(fā)多層薄板輕鋼房屋CFSF體系是可能的。
      5. 研發(fā)多層薄板輕鋼房屋體系必須遵循技術(shù)先進、經(jīng)濟合理、安全適用的原則。因此,在對國內(nèi)外信息資料、工程實踐作充分調(diào)研、論證的基礎(chǔ)上,對房屋結(jié)構(gòu)體系作出合理選擇,并進行試設(shè)計,開展必要的1:1結(jié)構(gòu)模型的試驗研究,以確保選用結(jié)構(gòu)體系的安全、可靠并經(jīng)濟合理。
      以上報告,僅從房屋的結(jié)構(gòu)角度,對實現(xiàn)多層薄板輕鋼房屋CFSF體系的可行性提出一些初步論證,片面之處,在所難免,僅供參考。
    參考文獻:
      [1] YU,W.W. Cold Formed Steel Design.,3nd Ed. John Wiley & Sons Inc. New York,2000.
      [2] Prescriptive Method for Residential Cold-Formed Steel Framing, First Edition. NAHB Research Center 400 Prince George’s Boulevard Upper Marlboro, MD 20774-8731, May 1996.
      [3] Commentary on the Prescriptive Method for Residential Cold-Formed Steel Framing, First Edition. NAHB Research Center 400 Prince George’s Boulevard Upper Marlboro, MD 20774-8731, May 1996
      [4] Prescriptive Method for Residential Cold-Formed Steel Framing, Year 2000 Edition. North American Steel Framing Alliance, 2000.
      [5] Commentary on the Standard for Cold-Formed Steel Framing-Prescriptive Method for One and Two Family Dwellings, December 31,2003. AISI.
      [6] Standard for Cold-Formed Steel framing-Prescriptive Method for One and Two Family Dwellings.
      AISI Standard Endorsed Steel Framing Alliance. 2001.
      [7] AS 3623-1993. Australian Standard Domestic Metal Framing. Standards Australia.1993.
      [8] Structure Performance Requirements for Domestic Steel Framing. AISC Australian Institute of Steel Construction, 1991.
      [9] AS 3623-1993. Australian Standard Domestic Metal Framing. Accessed by BHP Steel Limited on 12 Feb. 2004.
      [10] 薄板輕量形鋼造建筑物設(shè)計の手引き,國土交通省國土技術(shù)政策綜合研究所,獨立行政法人研究所監(jiān)修,日本鋼鐵連盟薄板輕量形鋼造建筑物設(shè)計の手引き編集委員會編。
      [11] International Residential Code for One and Two-Family Dwellings. International Code Council, 2000
      [12] 鐘志明、毛昭寧, 輕鋼在中國 ,千禧國際科技顧問公司,毛昭寧建筑師事務(wù)所,2001年2月。
      [13]上海市建筑產(chǎn)品推薦性應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn),MB-1 輕鋼龍骨體系低層裝配式房屋規(guī)程,上海市工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化辦公室,上?,F(xiàn)代房地產(chǎn)實業(yè)有限公司,2001 上海。
      [15] 低層冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)施工質(zhì)量驗收規(guī)程,企業(yè)標(biāo)準(zhǔn), 上海綠筑住宅系統(tǒng)科技有限公司,2005, 上海。
      [16]中國工程建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會標(biāo)準(zhǔn) 低層冷彎薄壁型鋼建筑技術(shù)規(guī)程,(征求意見稿),CECS,2004 北京
      [17]中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn),冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范 GB50018-2002,中國計劃出版社,
      北京,2002。
      [18] D. Allen, Mid-Rise Construction Detailing Issues with Cold-Formed Steel and Compatible Construction Materials,Structural Engineering and Public Safety, Proceedings of the 2006 Structures Congress, ASCE 2006.
      [19] Nabi A. Rahman, Cold-Formed Steel-Plank System for Mid-Rise Construction, Structural Engineering and Public Safety, Proceedings of the 2006 Structures Congress, ASCE 2006.
    (何保康西安建筑科技大學(xué)鋼結(jié)構(gòu)所長/博導(dǎo) 教授、 周天華 長安大學(xué)建筑工程學(xué)院 院長/教授)
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