基于減震耗能的高強(qiáng)全裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅體系
裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅體系經(jīng)過國內(nèi)外科研單位和企業(yè)多年的研究,目前已取得了一定的成果和應(yīng)用,但還存在以下問題:
①現(xiàn)有裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅的核心技術(shù)偏重于主體結(jié)構(gòu),沒有封閉成一套完整的建筑產(chǎn)品,因此各組成部分(建筑設(shè)計方案、結(jié)構(gòu)設(shè)計方案、抗側(cè)力體系、圍護(hù)結(jié)構(gòu)、三板方案)的銜接不足,存在諸多系統(tǒng)性問題。
②缺乏與現(xiàn)行規(guī)范、規(guī)程有良好“接口”的設(shè)計方法和配套標(biāo)準(zhǔn)圖集,以及相應(yīng)的統(tǒng)一的可執(zhí)行行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、構(gòu)造方案和施工方案。
③缺乏針對不同的地域、環(huán)境、使用功能的多套針對性的裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑產(chǎn)品。針對上述問題,本研發(fā)團(tuán)隊提出一種基于減震耗能的高強(qiáng)全裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅體系,提出一套完整的針對不同環(huán)境、不同使用工況,擁有主體結(jié)構(gòu)(實腹式異形柱+鋼格構(gòu)柱組合體系(8-11 層)、 異形鋼格構(gòu)框架+鋼格構(gòu)剪力墻體系(15-18 層)、異形鋼格構(gòu)框架 +抗側(cè)力體系 SSF-LRS(19-26 層))、抗側(cè)力體系(四個系列 SSF-L RS)、樓板體系(皮卡汀尼樓板體系(皮卡汀尼梁+皮卡汀尼板+關(guān) 鍵連接節(jié)點))、墻板體系(帶限位功能的 CF 自保溫墻板),及相應(yīng)的建筑、結(jié)構(gòu)設(shè)計方案、成套設(shè)計方法、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及圖集、構(gòu)造方案、施工方案及配套設(shè)備,進(jìn)而形成一套封閉的擁有自主知識產(chǎn)權(quán)的鋼結(jié)構(gòu)裝配式建筑產(chǎn)品。
該體系的創(chuàng)新型、先進(jìn)性、獨(dú)占性:
(1)基于減震耗能的高強(qiáng)全裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅體系是一套完整的全裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑產(chǎn)品。該建筑體系包含主體結(jié)構(gòu)、抗側(cè)力體系(四個系列 SSF-LRS)、樓板體系、墻板體系。主體結(jié)構(gòu)根據(jù)不同使用工況有四種組合方案:實腹式異形柱+鋼格構(gòu)柱組合體系 (8-11 層)、異形鋼格構(gòu)框架+鋼格構(gòu)剪力墻體系(15-18 層)、異 形鋼格構(gòu)框架+抗側(cè)力體系 SSF-LRS(19-26 層)。抗側(cè)力體系為四種適用于不同需求的全栓接裝配式鋼框架-抗側(cè)力體系(SSF-LRS)。皮卡汀尼樓板體系包括 2 種形式的皮卡汀尼梁(翼緣型梁、箱型扁 梁)、4 種皮卡汀尼板(PTB60-310-930、PTB80-330-660、PTB110- 366-732、PTB130-390-750)、梁板連接節(jié)點、主次梁連接節(jié)點等。墻板體系為一種新型帶限位功能的 CF 自保溫墻板。整個建筑體系均為自主研發(fā)、自行設(shè)計,擁有完整的知識產(chǎn)權(quán)及獨(dú)特、領(lǐng)先的技術(shù)優(yōu)勢。
(2)國內(nèi)外已經(jīng)開展一定數(shù)量有關(guān)鋼板剪力墻、粘彈性阻尼器等的研究,但將二者結(jié)合起來研究還未見報道。由于問題的復(fù)雜性,相關(guān)結(jié)構(gòu)類型的抗震性能研究只有少量的小比例試驗。本研究對大比例的 SSF-LRS 體系進(jìn)行循環(huán)加載試驗,考慮不同的鋼板截面形狀、阻尼器布置數(shù)量、節(jié)點轉(zhuǎn)動剛度對結(jié)構(gòu)的動力特性和抗震性能的影響,屬創(chuàng)新性的工作。本項目同時研發(fā)了一系列新型減震耗能及全栓接構(gòu)件,為結(jié)構(gòu)體系形成堅實的圍護(hù)結(jié)構(gòu)部分。
(3)提出一套基于減震耗能的高強(qiáng)全裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅體系的設(shè)計方法、建筑設(shè)計方案、結(jié)構(gòu)設(shè)計方案、構(gòu)造方案、施工工藝及配套設(shè)備、產(chǎn)品模型、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)等,推動此研發(fā)成果在市場上的推廣應(yīng)用。
濟(jì)南大學(xué)
2021-05-11