1. 冷弯薄壁型钢体系简介
冷弯薄壁型钢体系 是由卷边槽型截面作为主承重梁柱构件,以槽型截面作为连接构件,并由结构板材共同构成的新型结构体系。其显著特点是构件、板材和连接件均为定型化产品,易于实现工业化生产和装配化安装,见图1 所示。
其突出特点有以下几个方面:
1.1 构件标准化
所有构件壁厚最薄为0.75mm,最厚不超过3mm,由冷轧或热轧钢板经冷弯成型机自动成型,并通过热浸镀锌或镀铝锌工艺作为防腐保护层,见图2 所示。以自钻或自攻螺钉[2] 连接为主,见图3 所示。
1.2 设计制造一体化
设计软件不仅具有建模、设计和分析的作用,还能够自动生成包含截面信息的数据文件,实时在冷轧机上进行生产、编号和打包等后续工作,真正实现CAD-CAM的无缝衔接,见图4 所示。
1.3 板材兼有围护和结构的双重作用
由于构件壁厚较薄,承载力较低,因此在该体系中板材不仅作为围护系统起到建筑作用,而且作为结构系统与梁柱共同承受竖向力和水平力。
1.4 优良的保温性能
钢构件和板材之间的空隙填充保温棉,墙体和屋面外侧由保温板覆盖见图5 所示。完全隔断了冷桥和热桥效应,使得房屋具有优良的保温性能,其保温能力基本上为同等规模砌体房屋的2 倍以上。
1.5 较强的抗震性能
柔性材料的板材和钢构件共同承担地震产生的水平力,使结构体系具有很强的变形性能能力。足尺振动台试验表明,在9 度罕遇地震作用下整个建筑保持完整,只有门窗周边和板材接缝处局部被挤压破坏,具有极其优良的抗震性能,见图6 所示。
聚氨酯夹芯钢板作为一种新型的配套板材,是由两侧彩色涂层钢板﹑中间聚氨酯材料复合而成,整个生产工艺由设备自动完成,见图7 所示。本次试验所采用的聚氨酯夹芯钢板厚度为50mm,板宽为1m,两侧彩色涂层钢板厚度为0.5mm。
2. 试验研究
2.1 试验内容
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