轻钢龙骨体系建筑做法、保温性能及经济性研究

摘要

新型轻钢龙骨体系是一种非常成熟的建筑钢结构体系，在加拿大及北美诸多国家已应用20年。2004年，武汉理工大学土木工程与建筑学院针对这种结构体系的桁架梁、桁架柱、墙体及节点等做了一系列的试验研究和分析，并设计了一幢多层综合楼，证明了这种结构体系可以运用到多层房屋；另外，此结构形式在中小跨度工业建筑中的运用也在研究之中。 新型轻钢龙骨体系的骨架由小桁架构成，标准化程度高，易实现工业化生产；具有良好的抗震性能，建筑布局灵活，能满足建筑师的创新要求；施工速度快；占地面积小；在材料的应用上，可充分发挥材料强度；钢材能循环使用，利于环境保护；可用于旧房改造等多方面的优势。目前这种体系还处于开发阶段，一些常规的建筑结构做法还在摸索总结之中。龙骨围护结构中复合墙体的热工性能还不明确。在实际的工程中，新型轻钢龙骨体系用钢量和其它普通钢结构相比有何差异尚不得而知。 本文的主要工作为： 1、介绍了新型轻钢龙骨体系墙体、楼板以及屋面的构造做法与适用范围； 2、分析了中小跨新型轻钢龙骨体系工业厂房的用钢量，并与门式刚架进行了比较，可知在相同的条件下，新型轻钢龙骨体系厂房在用钢量上有相当的优势。 3、以新型轻钢龙骨体系外墙、内墙为分析对象，借助ABAQUS有限元软件对墙体进行三维导热性能模拟，并得出结论：新型钢轻钢龙骨复合墙体，导热系数均在0.35以下，符合热工规范中严寒地区如哈尔滨的节能50％的要求；石膏板厚度、OSB板厚度以及岩棉的热工性能均对复合墙体的导热性能有很大的影响，石膏板对墙体传热系数的影响尤为重要；。复合墙体的综合导热系数很小，龙骨接触面等温面平缓，热流密度小，节能效果明显，墙体保温效果良好。

目录

文摘

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第1章 绪论

1.1前言

1.2轻钢体系的运用和发展

1.2.1钢框架体系

1.2.2钢框架支撑体系

1.2.3钢框架-剪力墙(核心筒)体系

1.2.4新型轻钢龙骨小桁架建筑体系

1.3新型轻钢龙骨体系的特点

1.4轻钢龙骨体系的建筑物理性能研究综述

1.4.1建筑物理性能

1.4.2轻钢龙骨体系的建筑物理性能

1.4.3轻钢龙骨体系物理特性的研究现状

1.5本课题主要研究内容

第2章 新型轻钢龙骨体系墙体、楼面及屋面建筑做法

2.1新型轻钢龙骨体系重要承载力构件-小桁架

2.2新型轻钢结构墙体

2.2.1结构做法

2.2.2建筑做法及物理性能

2.3新型轻钢结构楼面

2.3.1结构做法

2.3.2建筑做法及物理性能

2.4新型轻钢结构屋面

2.4.1结构做法

2.4.2建筑做法及物理性能

第3章 新型轻钢龙骨围护结构保温隔热性能研究

3.1有限元分析理论基础

3.1.1有限元分析理论基础与方法

3.1.2热传导问题有限元分析计算方法

3.2有限元分析软件ABAQUS介绍

3.2.1 ABAQUS软件结构

3.2.2软件分析过程

3.2.3本章热分析数学模型

3.3新型轻钢龙骨体系墙体传热性能模拟

3.3.1新型钢墙体模型的选取

3.3.2材料参数的选取

3.3.3边界条件

3.3.4模拟单元的选取

3.3.5网格的划分

3.3.6模拟计算结果分析

3.4本章总结

第4章 实际工程用钢量经济性比较分析

4.1建筑经济-工程造价的构成

4.1.1现行建设工程总投资构成

4.1.2建筑安装工程费用计算方法

4.1.3钢结构经济性指数--单位用钢量

4.2结合实际工程进行单位用钢量比较

4.2.1某实际工程--单层工业厂房介绍

4.2.2新型轻钢龙骨结构厂房与门钢结构厂房用钢量比较

第5章 结论与建议

5.1结论

5.2建议

参考文献

攻读硕士期间公开发表的论文

致 谢