一种新型装配式低层冷弯薄壁型钢房屋结构体系研究

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近些年来,我国从国外引进了冷弯薄壁型钢住宅结构体系,该住宅体系具有轻质、高强、节能、环保及施工便利等优势,具有相当广阔的发展空间,但由于我国目前还处于初步探究的阶段,与国外相比,缺乏系统的研究和相关的设计标准及技术规范,因而对冷弯薄壁型钢住宅体系的进一步研究意义重大。本文主要是依据我国低层冷弯薄壁型钢住宅的发展现状,从简化施工过程、提高住宅质量的方面进行考虑,根据墙体连接处节点处理方式不同,提出两种组合墙体模数化拆分方案,即“拿出来”拆分法及“含进去”拆分法,并对其优缺点进行了分析总结;归纳总结出低层冷弯薄壁型钢骨架组合墙体的传力途径、变形机理及组合墙体抗剪性承载力计算公式推导;结合格构式构件的优点,对常规的C型钢立柱进行了适当的改进,目的在于进一步提高组合墙体的抗剪承载力,同时改善墙体的热工性能;采用ANSYS有限元软件对不同骨架类型、结构面板形式、螺钉间距、竖向力大小及钢材强度的组合墙体抗剪性能进行分析计算,结果表明,与传统钢骨架相比,双U和双C型格构式立柱骨架组合墙体抗剪承载力均有提高,且双C型格构式立柱骨架组合墙体抗剪承载力提高最多,在此基础上,分析结构面板厚度及面数、自攻螺钉间距、竖向荷载及钢材强度对双C型格构式立柱骨架组合墙体抗剪承载力的影响,结果显示,结构面板厚度及面数、自攻螺钉间距对组合墙体的抗剪承载力影响较大,施加竖向荷载及改变钢材强度对组合墙体的抗剪承载影响不大。需要阐明的是,本文在进行有限元分析时,对部分构件进行模拟时采用了简化方法,因此在实际设计中要进一步考虑简化部分对墙体抗剪承载力的影响,以使设计更加符合实际情况。
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