鋼結構住宅的結構體系機械制造的自動化技術運用

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、周圍抗側力體系等。
　　(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，門窗設置靈活，可提供較大的開間，便于用戶進行二次設計，滿足各種生活需求。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，為支撐不發生受壓屈曲，而讓耗能梁段屈服消耗能量。在風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)周圍抗側力體系。該體系在歐美   的商業和民用建筑中較為流行，其特點是鋼架柱的強軸與其相交的建筑軸線垂直，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°，梁柱由鉸接變為剛接。這樣，鋼架柱能夠同時起到抗風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，以輕質體材料作為內外墻，與功能配套的水暖電衛設備和部品優化集成的節能、環保型住宅鋼結構住宅，可采用工業化生產方式，易于實現產業化，符合可持續發展原則。
　　(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點。
　　(2)樓板。樓板結構的選擇至關重要。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，還要與鋼框架實現連接，以結構體系的整體剛度和穩定性。另外，從角度來看，還應采用相應的技術和構造措施來減輕樓板自重。同時，樓板還需滿足住宅功能的要求，如防顫動、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，需設置墻梁來懸掛外圍護結構。門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)節點設計?？蚣芰褐濣c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行設計。
　　二、機械制造的自動化技術運用
　　彩鋼成型機制造自動化技術的應用發展水平，不僅對整個機械制造行業有著大的影響，對國民經濟各部門也有著深遠影響。因此，我們有   ，也   要做到的發展機械自動化技術。這就要求我們要堅持實事求是，以我國的基本國情為出發點，穩定的完成各項基礎工作，實現有中國特色的機械自動化技術的生產發展。
　　結合實際生產過程，加大對機械自動化技術實用性的重視。我們對機械制造技術的研究，目的是要運用于實際生產，是在于應用。所以我們在研究機械制造自動化技術的同時要以企業的實際需要為導向。只有對相應的生產過程采用相適用的自動化生產技術，才能取得較高的技術效益社會效益。
　　以發展投資少、效益快的自動化技術為主。從我國現階段的國情及發展需要來看，應以低成本、潛力大、投資少、效益快的自動化技術為主，這樣可以收到   好的經濟效果。較為具有代表性的就是上世紀麻省理工提出的精節生產LP模式，其核心就是以較小投入取得產出大。借鑒的技術經驗對我們是有益的。我國的機械制造企業有相對較多的通用設備，在發展現代的自動化生產技術的同時，應該以現有設備為主，然后根據實際需要調節生產布局，再添加需要的相應設備，引進CAD/CAM技術，高度發揮人與計算機自動化管理的合作優勢，以實現以人為中心，以信息自動化為先導，完成自主的單元化自動生產，為我國的機械制造業發展提供一條新發展途徑。
　　以國情為基礎，發展現代式機械自動化。機械自動化的發展是一個循序漸進的過程，它要經歷一個從低到高，有簡單到復雜，不斷趨于完善的發展過程。當自動控制器逐漸取代機械操作后，機械制造生產方式也從原有的機械化逐漸轉變到機械控制自動化、數字控制自動化、計算機控制自動化。機械制造的自動化的前提是建立自動化工廠，只有這樣才能提高生產效率，達到自動化的理想應用階段。我國在實現機械自動化時，要經歷一個長期的過程。目前，中國機械制造業與世界水平的制造業相比還存在著較大差距。在我國現階段國情下，普遍發展應用計算機集成控制系統的“高度自動化”，并不具備相對的基本能力。所以說，能不能大規模的發展高度自動化CIMS技術，要慎重考慮。從另一方面來說高度自動化并不是我國現階段機械制造業的   要問題，這只能算作機械制造自動化的主要發展方向。我們當前要以發展成熟工藝的大批量生產自動化技術為主。
　　把握基礎，以適用性為出發點發展機械自動化技術。機械自動化技術的發展運用，要切實做好自動化技術的基礎工作，   從實際出發，既要發展主體機器，又要發展相配套的自動化原件與控制系統。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、電子計算機等將會是未來機械自動化技術的主要應用技術。而發展應用機械自動化技術的關鍵是以大批量生產，性能好的機電產品。在自動化技術的應用中，現代式的機械自動化技術對系統的結構、質量(重量)、體積、剛性和耐性等方面有著較高的要求，機械技術的   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化技術發展；在機械制造自動化生產過程中，系統的自動控制、自動檢測、伺服系統的操作都要運用微電子技術和自動控制理論的相關知識，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曰。
　　彩鋼機械自動化技術從開始發展應用以來，已經有了較為迅猛的發展，尤其在計算機的高度集成化的發展中。機械自動化采用計算機集成制造系統，很大程度上提高了機械自動化的發展速度，但是我國的自動化技術依然處于操作的初級階段，可以說這根本上是受國情影響。目前，世界各國的機械自動化生產大多處于操作階段的自動化(除少數部門外)。我國產業結構層次低，目前有11.4萬個機械制造企業，發展很不平衡，并且有很多都達不到現代水準的產業，企業技術落后嚴重，主要以手工勞動為主，所以說，我國能自行發展機械自動化的企業幾乎是沒有；我國的機械制造業自動化設備少、水準低，在數量上與   有差距，而且在種類上、質量上、使用上，都與世界水準   也有很大差距?？梢哉f，實現我國的機械制動化是一個漫長的過程，不能急于求成，否則就會適得其反。
　　隨著自動化技術的發展，我國的機械自動化也將邁進一個新階段，所以我們要樹立，以世界水準為導向，循序漸進，穩扎落實的發展自動化技術，從低成本、快的自動化技術開始，堅持提高與普及相結合的方針，逐步完成我國機械制動化技術的高速度、   。