科技成果

阅读数: 2793

成果名称: 钢结构农村住宅装配化关键技术研究

成果登记号: 9612015Y0501

第一完成单位: 西安建筑科技大学

联 系 人: 纪秉林

成果类型: 应用技术

应用行业: 建筑业

成果简介:

   (1)课题来源和背景   近些年,随着我国城镇化的不断推进,农村住宅的建设飞速发展,但在结构的安全性以及建造的快捷性上仍存在许多不足。本项目基于新一轮农村土地制度改革所带来的机遇与挑战,以农村住宅为研究对象,以充分发挥装配式钢结构的卓越性能为主要目的,开展钢结构农村住宅装配化关键技术研究,从而推动安全实用、绿色环保、快速施工、造价合理的钢结构农村住宅新形式,为我国新农村建设提供理论指导与技术支撑。  (2)技术原理和性能指标   1)借鉴国内外已有装配式钢结构住宅体系优点的基础上,结合我国新农村建设的实际情况,提出了一种适用于多、高层住宅的新型墙板装配式钢结构住宅体系。   2)根据新型墙板装配式钢结构住宅体系,开发承重墙板、非承重墙板、集成化楼板等安装部品及安装流程,同时开发相应的新型连接形式,并申请相关国家发明专利。   3)对梁柱插入式节点的承载能力、抗弯刚度以及应力应变分布等方面进行有限元分析与研究,提出相应的设计和构造要求。   4)对承重墙板中梁柱构件的二维简化模型进行低周循环荷载的有限元分析,研究其承载力、滞回性能、刚度、延性和耗能能力。   5)在梁柱构件方钢管内填充混凝土,并对其进行单调及低周往复荷载的有限元分析,研究其抗震性能及截面含钢率、斜撑厚度、套筒宽厚比、轴压比等因素的影响。   6)对该装配式体系中的一榀多层钢框架进行低周往复荷载的有限元分析,从应力传递和塑性发展方面研究其滞回特性及破坏模式。   7)对钢管混凝土一榀框架进行单调及低周往复加载下的有限元分析,研究其抗震性能及含钢率、斜撑厚度、桁架梁壁厚、轴压比及填充混凝土等因素。   8)对六层墙板装配式钢结构体系三维结构进行静力弹塑性分析,研究其用钢量、承载力、抗侧刚度等。   (3)技术的创造性和先进性   1)自重轻、承载力高、抗震性能优越。   2)绿色、环保、节能、可持续发展   3)建造周期短、产品质量高。   4)实现住宅建设的工业化和产业化。   5)综合经济效益高。   (4)技术的成熟程度,适用范围和安全性目前开发的装配式钢结构住宅适用于低层房屋,在承重体系,集成化楼板,装配式楼梯,梁柱连接节点等方面,都具备较为完善的技术和安全保障。   (5)应用情况及存在的问题   完全实现钢结构住宅的标准化生产、装配化施工,亟待从建筑形态、结构体系、围护体系及配套技术等方面入手,解决装配式钢结构住宅中存在的一系列关键问题。就目前该项目研究的钢结构住宅装配化,还存在以下几个方面的问题:   1)该装配式体系建筑设计还缺乏灵活性,空间布局比较单一。该体系虽在前期结构设计的时候,为水电线路预留了安装空间,但为了使整个系统布置更加合理、实用,还是需对其进行专门的设计研究。   2)目前该装配式钢结构体系研究应用主要集中在低层房屋,还未向向多、高层建筑推广。   3)本项目研发了新型墙板装配式钢结构体系插入式梁柱连接节点,但是还未通过实验对该节点的受力性能进行检验。   4)装配式钢结构住宅的围护结构、水暖电管线系统以及厨卫设施设计还未完全完善,在设计阶段还存在需要论证的地方。   5)目前该新型装配式结构体系还处于设计研究阶段,还未对施工阶段的问题进行分析。