鋼結構住宅的結構體系機械制造的自動(dòng)化技術(shù)運用
彩鋼成型機制造自動(dòng)化技術(shù)的應用發(fā)展水平,不僅對整個(gè)機械制造行業(yè)有著(zhù)的影響,對國民經(jīng)濟各部門(mén)也有著(zhù)深遠影響。因此,我們有 ,也 要做到的發(fā)展機械自動(dòng)化技術(shù)。
一、鋼結構住宅的結構體系和主要構件
1、結構體系。應用于多層鋼結構住宅的體系可分為:冷彎薄壁型鋼體系、純鋼框架體系、框架一支撐體系、鋼框架一混凝土剪力墻體系、周?chē)箓攘w系等。
(1)冷彎薄壁型鋼體系。其構件采用薄鋼板冷彎成C形、Z形構件,可單獨使用,也可組合使用,桿件間連接采用自攻螺絲。由于該體系中節點(diǎn)的剛性不易,抗側能力較差,一般只用于1~2層住宅或別墅。
(2)純鋼框架體系。目前,這種體系在多層鋼結構住宅中應用廣,純鋼框架體系常用于4~8層住宅??v橫向均設為鋼框架,門(mén)窗設置靈活,可提供較大的開(kāi)間,便于用戶(hù)進(jìn)行二次設計,滿(mǎn)足各種生活需求。鋼框架考慮樓蓋的組合作用,運用在低多層住宅,一般都能滿(mǎn)足抗側要求。
(3)框架-支撐體系。該體系主要由焊接工字型梁柱組成,多數情況下,這種體系為橫向承重,梁柱節點(diǎn)在橫向上為剛接,縱向為鉸接。因此,結構在縱向相當于排架,其抗側移剛度較低,需設置側向支撐抵抗水平荷載,限制結構的水平變形。支撐可用槽鋼、角鋼或圓鋼桿,具體形式可結合建筑立面或門(mén)窗洞口需要采用中斜桿X型、K型或偏心支撐。在大地震作用下,為支撐不發(fā)生受壓屈曲,而讓耗能梁段屈服消耗能量。在風(fēng)載或地震作用較大的區域,為提高體系的抗側剛度,增加軸交支撐或偏交支撐效果很好。
(4)框架-混凝土剪力墻體系。用鋼筋混凝土剪力墻部分或全部代替鋼支撐,就形成了框架一鋼筋混凝土剪力墻體系。該體系適用于小高層住宅,一般需將樓梯或電梯間設計成鋼筋混凝土墻,這樣,既地加強了建筑物的側向剛度,又解決了樓梯間的間題。
(5)周?chē)箓攘w系。該體系在歐美 的商業(yè)和民用建筑中較為流行,其特點(diǎn)是鋼架柱的強軸與其相交的建筑軸線(xiàn)垂直,形成外筒,抵抗水平荷載,并將之傳遞到基礎。該體系適用于建筑外形接近于正方形的結構,可以將這種思路應用到框架一支撐體系中:把縱向的支撐去掉,將原有位置的鋼架柱扭轉90°,梁柱由鉸接變?yōu)閯偨?。這樣,鋼架柱能夠同時(shí)起到抗風(fēng)柱與豎向支撐的作用。
2、主要構件。鋼結構住宅是以鋼結構作為承重骨架,以輕質(zhì)體材料作為內外墻,與功能配套的水暖電衛設備和部品優(yōu)化集成的節能、環(huán)保型住宅鋼結構住宅,可采用工業(yè)化生產(chǎn)方式,易于實(shí)現產(chǎn)業(yè)化,符合可持續發(fā)展原則。
(1)梁、柱。鋼結構住宅結構一般設計為強柱弱梁形式,梁柱均取等截面形式。梁主要選用高頻焊接和熱軋H鋼,它是工字鋼的升級換代產(chǎn)品,具有抗彎性能好、翼緣寬、側向剛度大、翼緣表面相互平行且構造方便等優(yōu)點(diǎn)。
(2)樓板。樓板結構的選擇至關(guān)重要。它除了可將豎向荷載直接分配給墻柱外, 重要的作用是與抗側力結構的空間協(xié)調。所以,樓板 要有足夠的承載力和剛度,并且,還要與鋼框架實(shí)現連接,以結構體系的整體剛度和穩定性。另外,從角度來(lái)看,還應采用相應的技術(shù)和構造措施來(lái)減輕樓板自重。同時(shí),樓板還需滿(mǎn)足住宅功能的要求,如防顫動(dòng)、隔音、隔熱等。我國鋼結構住宅的樓板,一般采用鋼筋混凝土結構和鋼結構體系的傳統做法。常用的樓板結構有:壓型鋼板一現澆混凝土組合樓板、現澆鋼筋混凝土板和鋼一混凝土疊合板,其中,以 種為常用。
(3)支撐體系。支撐分為軸交支撐和偏交支撐兩種形式,前者耐震能力較差,后者不僅在強震作用下具有良好的吸能、耗能性能,而且,還能為門(mén)窗洞的布置提供有利條件,但目前國內應用很少,建議在高烈度區選偏交支撐。
(4)墻體圍護結構。鋼結構住宅的墻體圍護結構,應采用具有自承重和抗沖擊能力,且能保溫、隔熱、隔音、、防滲漏等多功能輕質(zhì)墻體材料。目前,墻體結構主要分為自承重式和非自承重式兩種。自承重墻體主要包括用于外圍護結構的加氣混凝土塊、太空板、輕鋼龍骨加強板等,以及用于內墻的輕混凝土板、石膏板、水泥刨花板、稻草板等。外掛的非自承重式的墻體材料主要有彩色壓型鋼板、彩色壓型鋼夾芯板、玻璃纖維增強外墻板等。采用非自承重式的墻體材料,需設置墻梁來(lái)懸掛外圍護結構。門(mén)窗洞口上下要布置墻梁,多采用C或Z型冷彎薄壁型鋼,尺寸取決于跨度(鋼架間距)和墻距(板跨)。
(5)節點(diǎn)設計??蚣芰褐濣c(diǎn)一般采用剛性連接方法,根據“常用設計法”,即假定翼緣連接承受全部彎矩,梁腹板只承受全部剪力進(jìn)行設計。
二、機械制造的自動(dòng)化技術(shù)運用
彩鋼成型機制造自動(dòng)化技術(shù)的應用發(fā)展水平,不僅對整個(gè)機械制造行業(yè)有著(zhù)大的影響,對國民經(jīng)濟各部門(mén)也有著(zhù)深遠影響。因此,我們有 ,也 要做到的發(fā)展機械自動(dòng)化技術(shù)。這就要求我們要堅持實(shí)事求是,以我國的基本國情為出發(fā)點(diǎn),穩定的完成各項基礎工作,實(shí)現有中國特色的機械自動(dòng)化技術(shù)的生產(chǎn)發(fā)展。
結合實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程,加大對機械自動(dòng)化技術(shù)實(shí)用性的重視。我們對機械制造技術(shù)的研究,目的是要運用于實(shí)際生產(chǎn),是在于應用。所以我們在研究機械制造自動(dòng)化技術(shù)的同時(shí)要以企業(yè)的實(shí)際需要為導向。只有對相應的生產(chǎn)過(guò)程采用相適用的自動(dòng)化生產(chǎn)技術(shù),才能取得較高的技術(shù)效益社會(huì )效益。
以發(fā)展投資少、效益快的自動(dòng)化技術(shù)為主。從我國現階段的國情及發(fā)展需要來(lái)看,應以低成本、潛力大、投資少、效益快的自動(dòng)化技術(shù)為主,這樣可以收到 好的經(jīng)濟效果。較為具有代表性的就是上世紀麻省理工提出的精節生產(chǎn)LP模式,其核心就是以較小投入取得產(chǎn)出大。借鑒的技術(shù)經(jīng)驗對我們是有益的。我國的機械制造企業(yè)有相對較多的通用設備,在發(fā)展現代的自動(dòng)化生產(chǎn)技術(shù)的同時(shí),應該以現有設備為主,然后根據實(shí)際需要調節生產(chǎn)布局,再添加需要的相應設備,引進(jìn)CAD/CAM技術(shù),高度發(fā)揮人與計算機自動(dòng)化管理的合作優(yōu)勢,以實(shí)現以人為中心,以信息自動(dòng)化為先導,完成自主的單元化自動(dòng)生產(chǎn),為我國的機械制造業(yè)發(fā)展提供一條新發(fā)展途徑。
以國情為基礎,發(fā)展現代式機械自動(dòng)化。機械自動(dòng)化的發(fā)展是一個(gè)循序漸進(jìn)的過(guò)程,它要經(jīng)歷一個(gè)從低到高,有簡(jiǎn)單到復雜,不斷趨于完善的發(fā)展過(guò)程。當自動(dòng)控制器逐漸取代機械操作后,機械制造生產(chǎn)方式也從原有的機械化逐漸轉變到機械控制自動(dòng)化、數字控制自動(dòng)化、計算機控制自動(dòng)化。機械制造的自動(dòng)化的前提是建立自動(dòng)化工廠(chǎng),只有這樣才能提高生產(chǎn)效率,達到自動(dòng)化的理想應用階段。我國在實(shí)現機械自動(dòng)化時(shí),要經(jīng)歷一個(gè)長(cháng)期的過(guò)程。目前,中國機械制造業(yè)與世界水平的制造業(yè)相比還存在著(zhù)較大差距。在我國現階段國情下,普遍發(fā)展應用計算機集成控制系統的“高度自動(dòng)化”,并不具備相對的基本能力。所以說(shuō),能不能大規模的發(fā)展高度自動(dòng)化CIMS技術(shù),要慎重考慮。從另一方面來(lái)說(shuō)高度自動(dòng)化并不是我國現階段機械制造業(yè)的 要問(wèn)題,這只能算作機械制造自動(dòng)化的主要發(fā)展方向。我們當前要以發(fā)展成熟工藝的大批量生產(chǎn)自動(dòng)化技術(shù)為主。
把握基礎,以適用性為出發(fā)點(diǎn)發(fā)展機械自動(dòng)化技術(shù)。機械自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展運用,要切實(shí)做好自動(dòng)化技術(shù)的基礎工作, 從實(shí)際出發(fā),既要發(fā)展主體機器,又要發(fā)展相配套的自動(dòng)化原件與控制系統。其中可編程控制器、各種新型傳感器、各種控制系統及系統軟件、電子計算機等將會(huì )是未來(lái)機械自動(dòng)化技術(shù)的主要應用技術(shù)。而發(fā)展應用機械自動(dòng)化技術(shù)的關(guān)鍵是以大批量生產(chǎn),性能好的機電產(chǎn)品。在自動(dòng)化技術(shù)的應用中,現代式的機械自動(dòng)化技術(shù)對系統的結構、質(zhì)量(重量)、體積、剛性和耐性等方面有著(zhù)較高的要求,機械技術(shù)的 新要需要很好的運用其高,以完成與具有現代化的機械自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展;在機械制造自動(dòng)化生產(chǎn)過(guò)程中,系統的自動(dòng)控制、自動(dòng)檢測、伺服系統的操作都要運用微電子技術(shù)和自動(dòng)控制理論的相關(guān)知識,而其中的信息交換與處理、存取、運算、判斷和決策等則要應用到計算機與信息處理技術(shù)曰。
彩鋼機械自動(dòng)化技術(shù)從開(kāi)始發(fā)展應用以來(lái),已經(jīng)有了較為迅猛的發(fā)展,尤其在計算機的高度集成化的發(fā)展中。機械自動(dòng)化采用計算機集成制造系統,很大程度上提高了機械自動(dòng)化的發(fā)展速度,但是我國的自動(dòng)化技術(shù)依然處于操作的初級階段,可以說(shuō)這根本上是受?chē)橛绊?。目前,世界各國的機械自動(dòng)化生產(chǎn)大多處于操作階段的自動(dòng)化(除少數部門(mén)外)。我國產(chǎn)業(yè)結構層次低,目前有11.4萬(wàn)個(gè)機械制造企業(yè),發(fā)展很不平衡,并且有很多都達不到現代水準的產(chǎn)業(yè),企業(yè)技術(shù)落后嚴重,主要以手工勞動(dòng)為主,所以說(shuō),我國能自行發(fā)展機械自動(dòng)化的企業(yè)幾乎是沒(méi)有;我國的機械制造業(yè)自動(dòng)化設備少、水準低,在數量上與 有差距,而且在種類(lèi)上、質(zhì)量上、使用上,都與世界水準 也有很大差距??梢哉f(shuō),實(shí)現我國的機械制動(dòng)化是一個(gè)漫長(cháng)的過(guò)程,不能急于求成,否則就會(huì )適得其反。
隨著(zhù)自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展,我國的機械自動(dòng)化也將邁進(jìn)一個(gè)新階段,所以我們要樹(shù)立,以世界水準為導向,循序漸進(jìn),穩扎落實(shí)的發(fā)展自動(dòng)化技術(shù),從低成本、快的自動(dòng)化技術(shù)開(kāi)始,堅持提高與普及相結合的方針,逐步完成我國機械制動(dòng)化技術(shù)的高速度、 。