超轻钢住宅墙体抗剪性能研究

来源 :同济大学 | 被引量 : 13次 | 上传用户:shengyu0128
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超轻钢住宅是一种以冷弯薄壁钢构件作为承重骨架,轻型板材如石膏板、OSB板、彩钢板等为围护结构,并在墙体内填充保温隔热材料的新型住宅。其钢骨架厚度多为2mm以下。这种住宅各组成部分之间的连接完全采用自攻螺钉,住宅通过地脚锚栓将墙体与基础相连。此住宅体系多用于工厂化批量生产,具有施工速度快,造型美观,经济实惠等许多优点,目前在北美和澳洲已建成大量这类住宅,高度一般不超过2-3层。在我国,这种住宅也已开始大量推广,其设计理论主要套用美国钢铁协会规范(AISI),国内还没有适合实际情况的规范,但是国家、各住宅开发、设计、施工企业和高校已经意识到这点,开始着手相关计算理论的研究。随着这种住宅体系在我国的推广应用,它可能位于风、地震荷载较大的区域,所以其墙体体系在水平荷载下的抗剪性能有待进一步研究。同时,这种住宅由于自重轻,在水平荷载作用下将会产生上拔力,上拔力由地脚锚栓承担。为了有效抵抗上拔力,工程中在墙体地脚锚栓处设置抗拔件。对于2-3层的住宅,为了层间的连接牢固,有效抗剪,工程上设置了层间连接件。但是在设置地脚抗拔件和层间连接件的情况下,墙体的抗剪性能究竟怎样?地脚锚栓所承受的荷载究竟是多大?抗拔件、地脚锚栓、层间连接件怎样发生破坏?这一系列问题都亟待研究。本文采用试验、有限元模拟的方法对以上问题进行了详细地研究,得出了墙体在水平荷载作用下的破坏模式、抗剪强度、抗剪刚度。本文所得结论可以为工程实际以及编制我国超轻钢住宅提供参考,为在我国进一步推广这种新型住宅提供便利。
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