【正文】 的論證，一致認為“輕質(zhì)復合板組合房屋結(jié)構(gòu)體系事業(yè)”是一項建筑業(yè)的大變革，不是一個企業(yè)能完成的大事，必須要通過“社會化經(jīng)營”的辦法來運作才有可能得到迅速的發(fā)展，因此，我們要把眼光放到全國市場，原則上考慮在全國332個地級以上城市各建一家加盟公司，在較發(fā)達的地區(qū)，也可在縣級市建廠。但建廠的過程中，一定要考慮到市場的容量及運輸半徑、做到所有工廠都有年銷售額5000萬元以上的市場前景。在省級城市和特發(fā)達城市，要建立中心工廠。第三章 輕質(zhì)復合板組合房屋結(jié)構(gòu)體系的技術(shù)可行性分析建筑一直伴隨著人類的發(fā)展，其結(jié)構(gòu)形式的出現(xiàn)和發(fā)展都直接來源于建筑物使用功能的要求和變化。隨著社會的不斷進步、科技的迅猛發(fā)展以及人口的急劇增長，不可再生資源飛速減少、環(huán)境問題日益惡化。近年來，人們普遍感到這個問題的嚴重性。1992年6月在巴西里約熱內(nèi)盧召開了“聯(lián)合國環(huán)境與發(fā)展大會” ，簽署了《關(guān)于環(huán)境與發(fā)展的里約宣言》和《21世紀議程》等國際性文件，宣告可持續(xù)發(fā)展問題已是人類普遍關(guān)注的中心問題。我國政府也于1994年發(fā)表了《中國21世紀議程》，提出了人類居住環(huán)境可持續(xù)發(fā)展的總方向。伴隨著國民經(jīng)濟的不斷發(fā)展，人們生活水平不斷提高，“住”成為人們十分關(guān)心的問題，住房建設(shè)發(fā)展迅猛，保土種田與毀地建房，吃與住的矛盾日益尖銳，因此，打破秦磚漢瓦的傳統(tǒng)建筑做法，發(fā)展新型的建筑結(jié)構(gòu)體系是勢在必行。中國是一個有著13億人口的發(fā)展中國家，據(jù)有關(guān)資料報道；，用實芯粘土磚6000億塊，為滿足民用建筑的需求，每年需挖掉120萬畝糧田，相當于一個縣的可耕土地。同時要燒掉6000萬噸標準煤。近十年來中國經(jīng)濟增長速度加快，人民生活水平不斷提高，對生活質(zhì)量要求有了新的認識，特別是對居住條件的改善和居住環(huán)境的要求越來越高。人均住房面積迅速增加，每年民居建筑竣工面積也在不斷增加，耕地面積在逐年減少，按現(xiàn)在發(fā)展速度計算，再過二十年將瀕臨無地可挖的境地。政府和有關(guān)部門對此非常重視，這是關(guān)系國家能否可持發(fā)展的頭等大事。為解決這個問題，國家采取了一系列禁實措施， 2003年全國160個大中城市中禁止使用實心粘土磚，并在2005年全國禁止使用實芯粘土磚。在此之前已開發(fā)和大量生產(chǎn)粉煤灰硅酸鹽砌塊、空心砌塊、加氣混凝土砌塊等，但在使用上始終有不盡人意之處，沒有一套完整設(shè)計和計算體系，未能得到廣泛應(yīng)用。用空芯砌塊來代替實心砌塊的辦法也只是權(quán)宜之計，并沒從根本上解決問題，遠遠沒有走上國外發(fā)達國家普遍采用的輕型民建產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展道路。相比國外，我們還是在用5—6倍的資源在建造同樣面積的民用建筑。我們還是在民用建筑的日常能耗方面比發(fā)達國家多幾倍的消耗，如果我國能走上輕質(zhì)節(jié)能墻體的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展道路，我國的建筑能耗將下降一半，同時中國的大氣質(zhì)量將有一個大的改觀。國家把墻體改革作為可持續(xù)發(fā)展的一項基本國策，在企業(yè)稅收方面采取了全面免稅政策，并拿出無息貸款和專項基金加以支持，給新型工廠化造房事業(yè)的發(fā)展開拓了一條利國利民可持續(xù)發(fā)展之路。在美國，大約百分之八十五的民用建筑都是由大型工廠加工出來的木制結(jié)構(gòu)房屋。它的主要材料是經(jīng)過特殊處理的木材，有一定的防蟲能力，當木制房架建成后再把保溫材料和內(nèi)外維護墻釘在木架上，屋面也是在木板上掛輕型瓦片。在日本的民用建筑主流是用鍍鋅板加工成輕鋼龍骨，組成房屋的結(jié)構(gòu)架，然后在屋架上，釘上外墻外側(cè)的GRC板，和內(nèi)側(cè)的石膏板，中間填上保溫材料。其他發(fā)達國家也大同小異，但有一點共同之處就是；都不再采用砌塊的方式。而采用各種輕質(zhì)材料，讓所建的房更加節(jié)能、環(huán)保、抗震和節(jié)約原材料。分析了國內(nèi)外民用建筑的現(xiàn)狀，結(jié)合我國的現(xiàn)有條件和民情，首先我國是鋼鐵和水泥生產(chǎn)大國，而木材資源奇缺，在中國采用美國和日本的發(fā)展道路是不可行的。而且美國和日本的做法在防火、防風等措施也不能滿足我國有關(guān)方面的要求，讓廣大建房者或購房者用有限的收入投入到此類房屋的建設(shè)中，定是很難以接受的，如遇火災(zāi)或臺風都會使房屋毀于一旦。在此背景下我公司和清華大學土木工程系在四年前共同開發(fā)了輕質(zhì)復合板組合房屋結(jié)構(gòu)工廠化造房技術(shù)，使我國在世界上產(chǎn)量居第一位的鋼材和水泥得到充分利用，將鋼材、水泥和其它保溫材料有機的組合在一起，創(chuàng)建了輕鋼和輕混凝土相結(jié)合的復合結(jié)構(gòu)受力新體系，用這些標準的結(jié)構(gòu)件，根據(jù)用戶不同用途，組裝成任何一種樣式的建筑，滿足了人們對建筑個性化要求。為了使體系更加完整，在沒有現(xiàn)成配套輕材的情況下，我們公司開發(fā)了輕型平板瓦和輕質(zhì)仿天然石瓷磚等配套產(chǎn)品，同時還研制了多種生產(chǎn)設(shè)備和施工設(shè)備，滿足了工業(yè)化生產(chǎn)的要求，實現(xiàn)了用現(xiàn)代化的工藝，取代傳統(tǒng)建筑業(yè)的手藝。使建筑外觀更加具有不同的建筑風格，同時也滿足不同功能的要求。在不遠的將來，我們國家會用生產(chǎn)汽車的方式，來建造我們的房子，使新體系走向完美和成熟。3．4 項目開發(fā)的權(quán)屬輕質(zhì)復合板組合房屋結(jié)構(gòu)體系是清華大學和北京XXX科技有限公司共同開發(fā)的新型建筑結(jié)構(gòu)體系，獲得國家專利局頒發(fā)的專利證書，北京XXX科技有限公司擁有此項目的專利權(quán)。獨家的技術(shù)使用權(quán)和技術(shù)轉(zhuǎn)讓權(quán)。該項目已通過了建設(shè)部科技成果評估，該成果具有一定的創(chuàng)造性、新穎性和實用性，達到國際先進水平。該種結(jié)構(gòu)具有明顯的社會效益、環(huán)境效益和較高的經(jīng)濟效益，適合中小型建筑，可在國內(nèi)推廣。被國家列為科技成果重點推廣項目，國家重點新產(chǎn)品計劃項目，小城鎮(zhèn)建設(shè)先進與適用技術(shù)項目，并被列入中國住宅建筑技術(shù)導則等，目前正與建設(shè)部合作編寫行業(yè)標準《輕質(zhì)復合板組合房屋結(jié)構(gòu)體系技術(shù)規(guī)程》，預計在2005年6月份能通過工程建設(shè)標準化協(xié)會的審定。輕質(zhì)復合板組合房屋結(jié)構(gòu)體系經(jīng)過大量科學實驗和科學驗證，滿足高度在25M內(nèi)一般建筑受力和抗震要求，適用于中小規(guī)模的建筑。目前該項目確定了一套完整的、科學的、嚴謹?shù)脑O(shè)計體系和計算方法，經(jīng)大量的實踐制訂了一套完整的施工規(guī)范和驗收標準。 輕質(zhì)復合板組合房屋結(jié)構(gòu)體系概述輕質(zhì)復合板組合房屋結(jié)構(gòu)體系是一種新型的板裝配式結(jié)構(gòu)體系，它在現(xiàn)有結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，采用墻板組合成一字型、十字型、丁字型、和L型四種暗柱和暗梁、板承重的新型技術(shù)；其墻板采用輕質(zhì)混凝土、保溫材料、鋼材等復合而成。輕質(zhì)復合板組合房屋結(jié)構(gòu)體系的墻板不僅構(gòu)造受力合理、滿足環(huán)保節(jié)能輕質(zhì)等可持續(xù)發(fā)展要求，而且通過調(diào)整墻板的參數(shù)改變結(jié)構(gòu)的承載能力，從而能較好地發(fā)揮材料的受力性能。墻板靈活組合、施工方便，實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)?！拜p質(zhì)復合板組合房屋結(jié)構(gòu)體系”從受力體系上講：它主要體現(xiàn)在“復合”二字，經(jīng)過在清華大學做了大量的結(jié)構(gòu)試驗，其中包括“足尺整體樓房的抗震試驗”、“各種板材的力學試驗”、“重要的節(jié)點試驗”及大量的“物理性能試驗”，我們進行了大量的計算和計算機分析，創(chuàng)建了“輕質(zhì)復合板組合房屋結(jié)構(gòu)體系”。它在承受垂直力的時候主要以墻體為主、而梁柱為輔；在承受水平力的時候又以梁柱為主，而墻體為輔、墻梁柱復合在一起來受力，就能發(fā)揮出各自不同的長處，最大程度的利用材料各種性能，使之在防火、防腐、防風、抗震、造價、環(huán)保等多方面有了良好的體現(xiàn)，同時為工業(yè)化、標準化和多樣性創(chuàng)造了必要的條件。縱觀我國當前建筑市場的發(fā)展趨勢和我國的具體國情，結(jié)合此種墻體的自身特點，對此類墻板進行研究，是非常必要并且是可行的，可從以下幾個方面得以體現(xiàn)：（1）力學性能角度傳統(tǒng)粘土磚和普通的鋼筋混凝土墻體，雖然承重能力較高，但其自重都很大，尤其是普通的鋼筋混凝土墻體，其自重和承載力的比值遠遠超過中小型房屋的性能要求，勢必造成材料的浪費，使建造出來的房屋不經(jīng)濟。在中小型房屋這一領(lǐng)域內(nèi)，因結(jié)構(gòu)自重小、且層數(shù)低，抗傾覆性能好，故而在滿足建筑承載力的前提下應(yīng)力求材料的輕便。結(jié)構(gòu)材料輕，反過來又減少了結(jié)構(gòu)自重、降低了結(jié)構(gòu)承載力，從而達到建筑經(jīng)濟合理的目的。當然，追求材料的“輕”，不能憑主觀想象，而要結(jié)合傳統(tǒng)的計算理論和施工經(jīng)驗，依靠新的計算理論和實踐檢驗，才能達到“輕”的目的。因此，要想讓我國的中小型房屋建筑更經(jīng)濟、受力性能更適應(yīng)其“中小型”的特點，對輕型承重墻體的研究就勢在必行。（2）環(huán)境保護和可持續(xù)發(fā)展角度以前，我國建筑多用實心粘土磚，1986年我國實心粘土磚產(chǎn)量已達3628億塊，占全國墻體材料總產(chǎn)量的95％。實心粘土磚固然有便于生產(chǎn)、砌筑等優(yōu)點，但隨著世界環(huán)境的惡化，環(huán)保呼聲的不斷加強，以及我國由粗放型轉(zhuǎn)向集約化經(jīng)濟發(fā)展模式的步伐的不斷加快，實心粘土磚將很快被建筑行業(yè)淘汰。究其原因，第一，燒磚毀田嚴重。1986年生產(chǎn)實心粘土磚毀田百萬余畝，第二，生產(chǎn)實心粘土磚能耗很高。1986年全國燒磚消耗標準煤達4000多萬噸，近年來耗煤更多。輕型復合墻體采用低標號混凝土內(nèi)嵌保溫材料的結(jié)構(gòu)形式，其生產(chǎn)可實現(xiàn)工業(yè)化，廠房占地十分有限，且生產(chǎn)低標號水泥耗能遠遠少于燒制粘土磚，有時還可在混凝土配料中加入礦渣、粉煤灰等工業(yè)廢物，更見其節(jié)能環(huán)保的優(yōu)越性。另外，輕型復合材料墻體保溫隔熱的效果非常好，同樣厚度的墻體，復合材料墻體的保溫隔熱性能可達傳統(tǒng)磚墻的3～4倍。這樣，就保溫隔熱和隔聲來講，墻體既可以做的較薄，又能達到比傳統(tǒng)磚墻好的保溫隔聲效果；既增大了房屋的使用空間，又使房屋用戶減低了取暖制冷的費用，無疑是非常人性化地體現(xiàn)了其“節(jié)能”和“可持續(xù)發(fā)展”的強大優(yōu)越性。 墻板設(shè)計墻梁柱復合結(jié)構(gòu)的受力特點既不同于框架結(jié)構(gòu)，又不同于砌體結(jié)構(gòu)。但卻與它們受力特性密切相關(guān)。它的豎向荷載是通過豎向承重墻板和水平加豎向受力墻板共同承受和傳遞的，類似于砌體結(jié)構(gòu)。而水平荷載則主要是通過水平加豎向受力墻板承受和傳遞，類似于框架結(jié)構(gòu)。它既具有砌體結(jié)構(gòu)能均勻承受豎向荷載的特性，（墻體單位面積上的承載力較小、所需地基承載力也較?。?，又具有框架結(jié)構(gòu)及剪力墻結(jié)構(gòu)能抵抗較大水平力的特點。因而是框架結(jié)構(gòu)和砌體結(jié)構(gòu)的受力優(yōu)點完美結(jié)合的一種新型結(jié)構(gòu)受力體系。從輕質(zhì)復合板組合房屋結(jié)構(gòu)體系的建立和受力特點可看出，要實現(xiàn)這種體系的最關(guān)鍵問題是墻板的受力性能要滿足體系對其要求。另外，墻板要滿足可持續(xù)發(fā)展的要求，也即要具有環(huán)保節(jié)能輕質(zhì)特性。單一材料一般很難達到這些特性，往往需要多種材料、利用各自的優(yōu)點形成復合墻板。這樣就使得其受力性能變得較為復雜。因此，要實現(xiàn)輕質(zhì)復合板組合房屋結(jié)構(gòu)體系，必須設(shè)計一種環(huán)保節(jié)能輕型復合墻板，使其具有良好的物理和力學性能，并用試驗予以驗證。從受力角度出發(fā)，應(yīng)充分利用墻體截面尺寸，使其截面慣性矩最大，也即截面的外側(cè)應(yīng)為良好的受力材料，故采用混凝土加鋼筋，分別承受壓力和拉力?？紤]到所承受的壓力一般較小，且為了減輕墻板的質(zhì)量，提高其保溫隔熱性能，采用輕質(zhì)但具有一定強度的陶?；炷粒唤孛嬷虚g部分受力性能利用較低，采取中空的辦法，并放置聚苯或巖棉，使墻板質(zhì)量密度顯著降低，而保溫隔熱性能大幅提高。由于墻板截面陶?；炷帘环殖蓛蓪?，其厚度較薄，容易發(fā)生局部屈曲破壞。為了避免這種情況出現(xiàn)，提高墻板的承載力，借鑒肋梁樓蓋的受力特性，將墻板設(shè)計成帶肋墻板。這樣的墻板，充分利用了其受力特性，并使其滿足了環(huán)保節(jié)能輕質(zhì)的要求。截面的詳細構(gòu)造示意見圖3－1和3－2。為了合理地設(shè)計輕質(zhì)復合墻板，必須先分析其截面尺寸、冷彎薄壁型鋼和配筋量等對墻板承載力的影響，以便針對不同的情況，合理調(diào)整墻板參數(shù)。在結(jié)構(gòu)體系中墻體不是采用砌塊砌筑，而是采用輕質(zhì)復合墻板，板高接近層高、板寬按標準模數(shù)變化。并為了降低施工強度，避免了砌體結(jié)構(gòu)的抗拉性能和整體性差的缺陷。因此對墻板設(shè)計成豎向承重墻板和水平加豎向墻板。結(jié)構(gòu)墻板分為兩類：一類為豎向承重墻板或鋼筋型墻板；另一類為水平加豎向墻板或型鋼型墻板。豎向承重墻板采用僅在板上下兩側(cè)放置薄壁型鋼、而豎向兩側(cè)不配薄壁型鋼的輕質(zhì)復合墻板，其水平截面構(gòu)造示意見圖3－1，整塊板僅上下兩端為受力加強部分。墻板間的水平連接因其主要是承受豎向荷載，作用的荷載僅通過板上下傳遞。故該類板之間水平連接通過多點連接即可。豎向連接通過梁間接連接。并可以采用不同的企口形式。豎向承重墻板主要是用于外墻的承壓和內(nèi)墻承重用，豎向承重墻板的寬度為標準寬度：600mm；高度符合層高要求，層高去掉樓板的厚度為墻板高度。圖3－1 豎向承重墻板水平截面構(gòu)造示意圖水平加豎向墻板采用板四周均配薄壁型鋼的輕