一種新型的抗震建筑體系—奮起抗震建筑體系
日期:2017-04-24![]()
? ? 奮起抗震建筑體系?可以用于多層和高層的所有建筑。
? ? 建多層時的主體構件是小型梯形柱和三角形方桁架梁,原材料為熱鍍鋅卷鋼板(材質:Q235-345,鋼板厚度在0.9mm 到2mm之間,鍍鋅量一般為120-275克)。該梯形柱由兩根平行的方管或矩形管加“X”形連接件構成。
? ? 安裝時將“X”形連接件置入兩方管之間,用自攻螺絲釘將“X”形連接件與方管連接固定好,在兩根平行的方管加數個“X”形連接件便形成單片梯形柱。將四根方管圍成四邊形,再用“X”形連接件連接起來,便形成四方柱,可承受更大荷載。鋼管的壁厚、尺寸、“X”形連接件之間的間距和鋼材材質是計算該梯形柱的主要力學性能參數。
? ? 樓板桁架梁由兩根平行的矩形管或方管中間夾三角形連接件組成。當桁架梁做樓板骨架的時候,梯形柱和桁架梁協同工作,由數個桁架梁組成的樓板骨架異常堅固,不易顫動。加上蒙皮效應,整個建筑的墻板、樓板和屋面形成三維剪力墻受力體系,所建房屋的抗震性好,住戶易于接受。本梯形柱和三角形桁架梁根據建筑的荷載不同,梁柱有時可以互換,即桁架梁可以做柱,梯形柱可以做梁。
? ? 屋架:可由梯形柱成一定角度斜置組成。
? ? 在實際應用中,墻體構成如下:將數個梯形柱裝入“C”型導軌內,墻的上下各一根導軌,由螺釘將導軌的折邊與梯形柱的方管固定,梯形柱之間根據需要加與導軌平行的數道橫撐,形成格構式承重骨架,骨架的內外兩側由螺絲釘分別將內外墻板與方管固定好。
? ? 骨架與基礎的連接:將下“C”型導軌與基礎用預埋螺栓固定。樓板:三角形桁架梁一般用做樓板托梁,托梁的的上弦桿搭接在墻體骨架上,用“L”型連接件與“C”型導軌固定;下弦桿用“L”型連接件與墻體骨架內側方管連接,桁架梁上的樓板可以用壓型鋼樓板現澆輕質混凝土,也可用疊合板。
—— 主要技術特點 ——
01 人們可以免去地震的威脅
? ? 奮起建筑體系的小型梯形柱是由截面形狀為方、矩形管和X型連接件構成。我們知道,空心結構鋼不易扭彎,力的傳遞分配均勻,荷載傳遞系統完整,不會像其它輕鋼結構那樣,為了支撐橫向連接和安裝管線,對構件的橫截面造成破壞,這就增加了抗扭和抗多向荷載和水平荷載的能力。
? ? 并且由于鋼架柔韌剛強適當,可以通過變形吸收和消耗大量的外來能量,從而減少了突發外來荷載對建筑物的破壞,提高了材料強度與重量之比,各墻板和樓板的蒙皮作用使整個建筑像一個大箱子,即便翻幾個滾,房屋也不會跨塌,因此,人們可以免取地震的威脅。
02 節能,在我國黃河以北夏天不需要用空調
? ? 奮起建筑物的墻體和樓板是獨力的兩根管件的橋架構成,方管之間僅以2毫米以下小X型連接件斷續的相連,熱的傳遞渠道微弱,幾乎完全隔斷了熱橋,內外的熱傳遞變得幾乎不可能,使建筑物內外成為兩個獨力的互相不干擾的熱循環系統,中空結構的方管(矩形管)對聲音的傳導起著干日擾和減弱的作用。
? ? 在橋架的空隙處充填的玻璃棉,具有極好的隔振、吸音功能,阻隔了外來噪音和雜亂震動的侵入。外墻體系的熱阻R=3.45(m2.K)/ w,傳熱系數K=0.24w/(m2.K),遠高于北京0.6278w/(m2.K)的標準。
? ? 這相當于節能80%以上,如果采用隔熱窗簾,整個房屋省75%以上的電費是有保障的。簡單的說,如果用該體系蓋房,在我國黃河以北夏天不需要用空調,黃河以南夏天可以省取3/4的空調使用時間。如果將來全國有1/10的新建房屋用奮起建筑,每年可節電約10億度。
03 省地 2%-13%
? ? 奮起抗震建筑的墻體厚度在20公分以內,僅次一項,在北京建房將增加使用面積2%以上,在東北和西北將增加6%;在其它地方將增加1.5-2%;如果中國每年的建筑量為3億平米,如果將來有1/10的建筑用,每年可省地3000萬平米;該建筑的自重為混凝土框家架結構的1/4左右,因此,可以在不改變地貌的情況下建在山坡荒地上,如果將來全國有1/4的新建房屋用奮起建筑,10年可為國家節約寶貴的耕地資源約112萬畝。
04 防火有保障
? ? 該建筑有三種途徑解決消防問題:
? ? 第一是結構本身,即便是局部起火,網架結構通過相臨上下左右的橋架獲得支撐。
? ? 第二是橋架本身,橋架的X形連接使熱的傳遞變為曲線途徑,從而可阻止火災發生時的熱量擴散;同時,即便是火焰太兇,使一側燒軟,而另一側方管的剛性依然不變,仍然支撐著房屋。
? ? 第三是結合室內裝修,在承重構件外包防性能優良的防火板材。經實測,耐火2小時30分鐘,達到了國家的消防規范。
05 利于環保
? ? 現場施工極少有廢棄物和灰塵,也無噪音產生。而將來一旦需要房屋改造,拆卸下來的構件還可再用,回收率達90%,完全達到了國際發達國家制定的綠色生態建筑評估體系。
? ? 如我國《國家康居示范工程建設技術要點》的有關規定。不用紅磚,保護了耕地。據國家發改委統計,我國現在每年因燒制紅磚而毀農田70多萬畝,相當于使一個中等城市的居民永遠失去口糧。如果替代,既可解決老百姓居住問題,又可在城市建設上實現可持續發展的目標。
? ? 奮起建筑的構件拆了可以重復使用,而目前大量使用的混凝土結構是不可回收的非循環經濟產品。50-100年以后,當這類建筑拆出時,將全部成為垃圾,那時候,每年相當于可建11座三峽水電站的約2萬億人民幣資金白白扔掉,因為中國每年有15億建筑平米左右的房屋全用混凝土結構。
06 建筑成本略高于混凝土結構,但普通百姓買得起。
? ? 按目前物價計算,綜合建筑成本比混凝土框架結構高2-5%,但它其它優勢,比如不怕地震、可重復利用、使用空間大以及建房速度要快等優點將彌補成本的微弱略勢,房屋質量達到國際先進水平,具有推廣價值。
07 建高層自重輕40%
? ? 建高層時采用混合結構,即在一座建筑的結構當中,分段使用重鋼、鋼筋混凝土、鋼管混凝土或桁架梁做主承重梁,主承重梁上下各段之間(即主承重梁之間的樓層)用奮起多層建筑結構。形成跨層承重的組合建筑結構。也就是說,整個建筑的柱和部分梁采用鋼筋混凝土、鋼管混凝土、H鋼或工字鋼,建筑的其它結構部分[ 其余的梁、墻(剪力墻和核心筒除外)、樓板等 ]為奮起多層建筑結構。