住房设计与制造技术综述.doc
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1、住房设计与制造技术综述建筑构件的连接设计在实际应用中可发现,木结构设计中常用的胶合连接、钉连接、齿板连接对于原竹构件并不适用。常规原竹建筑搭建时,销、捆绑、榫卯等连接方式是长期经验积累认为较为合理的方式,但要在施工现场进行定位加工5-8。在预制房屋建设时,则需要更合理的设计减少现场施工的连接。本研究以尽量不破坏竹竿整体性为总体思路,选用薄型钢带、螺栓和螺杆等材料,共设计出4种构件连接方法,实现了原竹的加宽、加长、交叉等连接需求。杆件加宽、加长的连接设计正8字或双8字金属箍将2根或4根竹竿捆绑在一起,通过调节螺栓长度改变金属箍对竹竿的环抱程度进行竹竿的捆绑固定,达到建筑杆件加宽的目的。加长同样可
2、利用8字箍在竹材端头处紧固实现。原竹交叉构件的连接采用2个半开单环相套,可实现垂直构件之间的交叉连接,如原竹桁架与檩条间的绑定。该连接件称之为异8字金属箍。杆件与围护结构板材的连接当达到一定长细比时,竹柱受压易发生失稳现象。设计一种U型金属箍把竹竿与墙体板连接,可有效防止竹竿受力时的偏移。同时U型箍也可用于原竹檩条与屋面板间的连接。节点的防裂加固利用市面上现有的单耳可调卡箍(防裂箍),如美式透孔卡箍,在原竹各构件的端头、穿透节点附近进行紧固加固处理,可对竹材的变形进行一定的束缚,减少开裂后构件的局部破坏。通过以上4种连接件的设计与运用,可基本满足原竹预制构件的制备需求。建筑预制构件的设计与性能
3、测试为实现原竹建筑构件预制化,提高其产业化利用水平,本研究采用木结构建筑模式中的箱式结构进行设计,以墙体与屋面2大部分形成受力整体,其中屋面最重要的受力构件为屋架。预制屋架的设计与加工考虑到加工的方便性,屋面使用最常用的三角屋架,间距1.22m。采用纵向双竹作弦杆,M16的钢筋作腹杆,结点用竹胶合板固定,。屋架加工流程主要包括原竹弦杆加工、杆件节点加固以及杆件的结点连接。加工全部在工厂完成。弦杆的加工选择竹径相当的2根毛竹按规定长度截断后将大小头平行组合,2根竹竿的竹节和竹间交错排列,每隔0.51m用正8字箍紧固,保证双竹的稳定性和力传递。弦杆节点的加固上弦顶部和下弦2端采用木块加固方法,将圆
4、形木块塞入竹筒灌入冷固化胶固化,上弦下端节点因是封闭竹筒则采用打孔灌浆方法增强。处理完毕后再进行下一步的钻孔等加工步骤,要求钻孔外5cm处使用防裂箍加固,钻孔位置距离端头不小于8cm,同竹竿2孔距离不小于10cm。结点连接结点处采用25mm厚的竹胶板夹住弦杆,M10螺栓穿透弦杆和竹胶板固定,要求弦杆中心线控制在同一平面上。腹杆通过螺栓调节高度,保证力的传递。预制墙体的设计与加工为方便加工和搬运,墙体设计成幅面1.22m2.44m、厚度10cm的单元体,一侧有凸出的方柱用于墙体的连接,如图3所示。墙体的加工流程主要包括原料加工、墙骨的安装加固、墙体连接等,这些全部在工厂完成。原料加工选择直径略小
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