轻质复合板组合房屋结构体系可行性研究报告(编辑修改稿)

轻质复合板组合房屋结构体系可行性研究报告(编辑修改稿)内容摘要：

其截面尺寸 ,冷弯薄壁型钢和 配筋量等对墙板承载力的影响 ,以便针对不同的情况 ,合理调整墙板参数 . 在结构体系中墙体不是采用砌块砌筑 ,而是采用轻质复合墙板 ,板高接 近层高 ,板宽按标准模数变化 .并为了降低施工强度 ,避免了砌体结构的抗 拉性能和整体性差的缺陷 .因此对墙板设计成竖向承重墙板和水平加竖向墙 板 . 结构墙板分为两类 :一类为竖向承重墙板或钢筋型墙板。 另一类为水平 加竖向墙 板或型钢型墙板 . 竖向承重墙板采用仅在板上下两侧放置薄壁型钢 ,而竖向两侧不配薄壁 型钢的轻质复合墙板 ,其水平截面构造示意见图 31,整块板仅上下两端为 17 受力加强部分 .墙板间的水平连接因其主要是承受竖向荷载 ,作用的荷载仅 通过板上下传递 .故该类板之间水平连接通过多点连接即可 .竖向连接通过 梁间接连接 .并可以采用不同的企口形式 . 竖向承重墙板主要是用于外墙的承压和内墙承重用 ,竖向承重墙板的宽 度为标准宽度 : 600mm。 高度符合层高要求 , 层高去掉楼板的厚度为墙板高度 . 60 0 30 30 图 31 竖向承重墙板水平截面构造示意图 水平加竖向墙板采用板四周均配薄壁型钢的轻质复合墙板 ,其水平截面 构造示意见图 .对于非墙角处的板 ,墙板间 的水平连接通过多点连接 .由于板边预埋有薄壁型钢 ,可以防止连接点少而 出现的板内局部位置应力集中导致板连接破坏 .当在某两块板之间需设置暗 柱时 ,可按照节点图进行设计 .竖向连接同竖向承重墙板 . 为保证墙板安装后 ,在拼装位置形成组合柱。 而墙体宽度仍是建筑模数 , 因此将墙板宽度设计成为 545mm,使安装中 很容易组合成型一字 ,十字 ,T 字 ,L型组合柱。 高度符合层高要求 ,层高去掉楼板的厚度为墙板高度 . 18 160 100 100 30 30 545 图 32 水平加竖向墙板水平截面构造示意图 在门侧 , 窗侧使用及在组合柱处 , 为保证建筑物的模数 , 研究宽度为 300mm 的墙板也是十分必要的 ,门侧板采用板四周或一侧均配薄壁型钢的轻质复合 墙板 ,其水平截面构造示意见图 .对于非墙 角处的板 ,墙板间的水平连接通过多点连 接 .由于板边预埋有薄壁型钢 ,可 以防止连接点少而出现的板内局部位置应力集中导致板连接破坏 .当在某两 块板之间需设置暗柱时 ,可按照节点图进行设计 .竖向连接同水平加竖向承 重墙板 . 245 图 33 门侧板水平截面构造示意图 以上墙板可以方便的应用于轻质复合板组合房屋结构体系中 , 并且可以实 现灵活组合 ,施工方便 ,轻质的要求 ,可组合成目前所有的墙体 . 轻质复合结构受力体系体现出的优点之一为 :在造房的过程中 ,采用工厂 19 16 0 160 化 ,机械化和新材料等先 进的技术手段 ,对墙板进行标准化设计是实现工业 化生产房屋的基础 .要对墙板进行标准化 ,就必须对墙板的规格进行标准化 , 墙板可取不同的企口形式 . 根据建筑物的墙体模数 , 在墙板宽度设计时 , 按建筑模数取 600mm 和 300mm 两种墙板宽度 ,对上述板型中其中竖向承重板取 600mm. 为保证墙体安装时 ,在墙角由两块或三块 ,四块水平加竖向墙板处形成组 合柱 ,因此将水平加竖向墙板设计宽度为 545mm,以保证在装配后 ,墙体宽 度仍为 600mm 模数 .所有墙板的高度设计时 ,依据建筑物的层高减去楼板厚 度为墙板高度 . 轻质复合板组合房屋结构体系关键节点设计 轻质复合板组合房屋结构体系将框架的梁柱弱化 , 提高墙体的承载能力。 将砌体结构的构造柱和水平圈梁强化而弱化墙体的承载力 ,最后使墙 ,梁 , 柱均参与受力 ,充分利用结构各个构件的受力性能 . 结构复合墙柱是通过水平加竖向受力墙板组合而成 .在建筑的墙角处均 设置水平加竖向受力墙板 . 墙板的组合形式有十字型 , 丁字型和 L 型三种 (见 图 34～ 6) .在墙板之间形成了一个暗柱 .通过板侧边的预埋薄壁型钢加缀 条形成受力最优的钢格构式柱 ,并使相邻几块板连成整体 .再用陶粒混凝土 浇注 ,不仅保护钢格构式柱 ,增强其抗火防锈能力 ,防止柱局部屈曲变形 , 又增强了节点的刚度 .结果形成以钢格构柱为核心的十字型 ,丁字型或 L 型 柱 .显然该柱具有极强的承受竖向荷载和抵抗水平荷载的能力 .该墙板不仅 作为墙体的一部分 ,而且作为柱子的一部分 .它不仅承受竖向荷载 ,而且抵 20 内置 角钢 现浇陶粒 混凝土 抗水平荷载 . (a) 十字型墙板格构复合柱水平截面 图 图 34 十字型墙板格构复合柱示意图 (b) 格构连接详 内置 角钢 缀条 现浇混凝土 (a) 丁字型墙板格构复合柱水平截面 (b) 格构连接详图 图 35 丁字型墙板格构复合柱示意图 缀条 角钢 现浇陶粒混凝土 21 (a) L 型墙板格构复合柱水平截面 (b) 格构连接详图 图 36 L 字型墙板格构复合柱示意图 结构墙梁是通过水平加竖向受力墙板或竖向承重墙板组合而成 .在层高 处 ,先将下层墙板上端的预埋 薄壁型钢焊接 ,使板端成为一整体 ,然后装配 楼板 ,并焊之 .接着安装上层墙板 ,并将下端的预埋薄壁型钢焊接 ,使板端 成为一整体 .最后将上下墙板端预埋薄壁型钢以及楼板预埋件间焊接成格构 梁 .同格构柱一样 ,再用陶粒混凝土浇注 ,增强其抗火防锈能力 ,防止其局 部屈曲变形 ,加强上下板间的连接。 又增强了节点的刚度 .对于底层墙板下 端和顶层板上端的格构梁可同样给出 . 虽然结构没有直接设置梁和柱 , 但通过墙板可以获得 , 从而形成暗框架结 构 .这不仅合理利用了结构各构件受力性能 ,节约了材料 ,而且加强结构的 整体性 ,克服了墙板连接的 缺陷 .这样墙体可不必用砌块进行砌筑 ,而直接 采用大块墙板 ,从而可避免砌体结构施工强度大 ,墙体抗拉强度低等的缺陷 . 轻质复合板组合房屋结构体系具有以下性能优点 : (1)结构合理 ,安全可 靠 ,复合墙板具有较好的延性 ,满足抗震要求。 (2)墙板标准化程度高 ,便 于工业化生产 ,符合可持续发展的要求。 (3)自重轻 ,保温性能好 ,有利于 节能 ,耐火能力强。 (4)墙体相对厚度小 ,能够提高建筑使用面积。 (5)有 利于减少建筑产业对环境的污染和负面影响 ,保护耕地。 (6)施工速度快 , 现场实现了干作业。 墙板主要性能指标 :质量密度 :不大于 14 kN m 3。 隔音效果 ,160 mm 厚 空气计权隔声量可达 41 dB。 抗冻能力 ,循环冻融 25 次 ,重量损失基本趋于 22 零 ,强度损失 %。 抗火能力 ,在标准 ISO834 升温试验下其耐火时间超过 小时。 保温隔热性能 ,160 mm 厚墙的传热系数为 W m 2 K W。 抗冲击性能 ,将 (m 2 K ) ,热阻为 50 kg 标准砂袋的质量中心拉起至 500 mm ,自 由落下冲击板面 .在连续 20 次冲击后 ,墙板无任何裂缝等损伤出现。 吊挂能 力 ,单点吊挂 1000 N ,48 h 后吊挂点及其附近无任何裂缝以及损失等情况 . 轻质复合板组合房屋结构体系的具有十大特点 : 1) 节约原材料 :由于采用工厂化流水线生产 ,进入工厂的原材料的使 用率接近 100%.从材料重量上看 ,只用六分之一的材料就能建同样的房子 . 2)保护环境 :由于进入工地的只是加工好的成品构件 ,很少使用原始材 料 ,不再产生建筑垃圾 ,造成环境和大气污染 .同时 ,不用实芯砖就不需大 量的损坏粮田 ,使建 筑业走上可持续发展之路 . 3)施工工期短 :由于房屋里的电 ,钢结构已预埋在墙中 ,进入现场只需 把一些标准板件装配在一起 ,因此施工工期比传统的建筑方法要短 . 4)房屋使用能耗小 :由于采用了大量轻质材料 ,建筑墙体的保温程度比 370 厚砖混建筑高了近一倍 ,房子在使用中的制冷 ,制热费用可节约近一半 . 5)抗震性能好 :由于整栋房子全部采用新型轻质材料 ,房子的建筑总重 量比砖混结构轻了近六倍 ,又由于采用整体钢框架结构 ,因此抗震性能有了 明显的提高 . 6)房屋有效面积大 :在墙体保温好的前提下 ,大大减少了墙体的厚度 , (从 370mm 减少到 160mm)从而有效使用面积增加很多 . 7)建成后便于搬迁 :传统砖混建筑 ,如遇搬迁 ,只能把房子变成垃圾丢 掉 ,而此项技术所建房屋 ,只需把原先组装时产生的节点打开 ,接缝切开 , 23 就可把房子搬走重建 . 8)工程造价低 :在造房的过程中 ,大量采用工厂化 ,机械化和新材料等 先进的技术手段 ,简化地基施工 ,从而大量的降低了制造和施工成本 ,使其 与砖混建筑的综合成本相比 ,降低了许多 . 9)房屋热容量低 :生态房屋由于采用轻型材料 ,墙体热容量很小 ,所以 在到达别墅后很短的时间内 ,全部房 间就能达到想要的温度 . 10)使用年限长 :由于此项技术基本主体结构采用轻钢混凝土 ,因此 , 10) 生态房屋的使用年限要优于砖房 . 轻质复合板组合房屋结构体系与复合墙板的技术成熟性 该项目与 20xx 年 6 月 18 日通过了建设部科技成果评估 ,评估编号 :建 科评 20xx016 号 ,该成果具有一定的创造性 ,新颖性和实用性 ,达到国际先 进水平 .该种结构具有明显的社会效益 ,环境效益和较高的经济效益 ,适合 中小型建筑 ,可在国内推广 . 该项目被国家科技部列为科技成果重点推广项目 ,项目编号 : (编号 20xxEC000036)和被国家科技部列入 20xx 年国家重点新产品计划项目 (编号 20xxED120xx5) 小城镇建设先进与适用技术项目 , , 中国住宅建筑技术导则等 , 目前正与建设部合作编写行业标准《轻质复合板组合房屋结构体系技术规 程》 . 该项目在北京成功的进行技术转让一家 ,并在北京完成工程建设面积达 到 11100m2. 综上所述 ,轻质复合板组合房屋结构体系有一套完整的设计 ,生产 ,施 工体系 ,技术成熟 ,是利国利民 ,利在当今 ,功在千秋的项目 ,故项目的建 24 设是必要的 ,是可行的 . 第四章 市场调查与预测 国家高度重视 经过三年的科研过程 , 北京 XXX 科技有限公司于 20xx 年 6 月 18 日通过 了建设部对 轻质复合板组合房屋结构体系 的技术评估 ,评估委员会的全 体专家一致认定 ,此项技术 具有国际先进水平 ,配合国家 20xx 年禁实的开 展尽快在全国各地推广 .在建设部的评估会后短短二个月中 ,我公司的建筑 新体系先后被编入 中国住宅建筑体系技术导则 和 中国小城镇建设规划 中 ,能够编入如此重要的国家方向性的技术文件中 ,充分证实了我公司所创 建的新体系是国家 所急需的建筑新体系 ,是一条建筑业可持续发展的新路 . 建筑市场分析 近年来 ,由于国民经济发展速度加快 ,再加上国家大力发展 小城镇建 设 ,每年的建筑完工面积大约在 亿平方米 ,考虑到我们现在的技术体系 还不能建高层建筑 ,而一般只有在大城市高建筑居多 ,所以要减去 30%左右的 完工面积 ,再考虑新体系近一二年内还有一个被市场接受的过程 ,须再减去 40%的完工面积 ,还要考虑边远山区比较难推广 .这样我们今后的目标市场应 占总完工面积的 20%上下 ,也就是如图 41 所示的 4600 万 m2 ㎡ . 折合产值 368 亿元 ,在 20xx 年～ 20xx 年期的目标市场会发展成图 42 这样的市场格局 . 产值可达 1104 亿元人民币 . 25 多层砖混结构 (9200万㎡ )736 亿元 40% 新体系目标市场 (4600万㎡ )368 亿元 20% 边远地区 (2300 万㎡ )184亿元 10% 高层建筑 (6900 万㎡ )552亿元 30% 新体系目标市场 (4600 万㎡ )368 亿元 边远地区 (2300 万㎡ ) 184 亿元 高层建筑 (6900万㎡ ) 552亿元 多层砖混结构 (9200万 ㎡ )736亿元 图 41 20xx 年～ 20xx 年市场份额 高层建筑 (6900万 ㎡ )552亿元 30% 新体系目标市场 13800万㎡ )1104亿 元 60% 新体系目标市场 13800万㎡ )1104亿 元 高层建筑 (6900万 ㎡ )552亿元 多层砖混结构 (2300万㎡ )184亿 元 多层砖混结构 (2300万㎡ )184亿 元 10% 图 42 20xx 年～ 20xx。