项目基本情况及设计体系组成

紧扣“绿色设计·生态小镇”的主题，充分发挥钢结构建筑和装配式建筑的优势，实现结构在地震作用下损伤可控快速修复。

方案体系的关键技术

方案体系的关键技术——可更换耗能角钢屈曲约束支撑

屈曲约束支撑组装过程

新型BRB

方案体系的关键技术——三明治式复合外墙板

GFRP桁架连接件

立模生产

承载力试验

方案体系的关键技术——含暗梁的轻质复合内墙板

山东大学示范项目安装现场

方案体系的关键技术

PEC梁柱

波纹钢腹板预应力混凝土叠合板

简洁：纯洁、宁静的简单结构，将室内外空间和体积完全融合在一起。

现代：具有现代设计风格的住宅，旨在用“实用+现代”的建筑语言落实唐山建设 “生态小镇”的初心。

高效：住宅通过被动策略降低体型系数，同时减少并模数化建筑构件，使得样板住宅高效、低能耗且易于装配化生产。

室外空间组织

1）南面阳台并拓宽落地窗处挑板;

2）底层架空入口提高门廊实用价值;

3）体现整体性，空间统一性;

4）达到建筑综合一体化设计效果;

5）低能耗，符合创造生态小镇。

室内空间组织

1）空间上相互连接营造连续的整体；

2）室内高度可根据功能需求的不同而变化可形成高低错落的特色空间。

功能设计

1）首先考虑视线和日照，将客厅和卧室放在南部，功能最大效率化；

2）设计遵循工业标准化，房间尺寸符合标准模数，施工进程快；

3）节省材料，大型机械使用少，“绿色设计”贯穿建造的整个过程。

建筑立面图

结构、保温、装饰一体化;

个性化定制丰富建筑立面;

打造专属于唐山的特色小镇。

1~6轴立面图

A~E轴立面图

6~1轴立面图

E~A轴立面图

剖面图

柱及支撑布置图

柱截面图

梁布置图

连接节点

含可更换耗能角钢元件的屈曲约束支撑

支撑与梁连接构造

快速更换芯板

有限元分析模型的建立

1)使用结构有限元软件MIDAS/Gen 2019版进行结构模拟分析，该版本中加入了《钢结构设计标准 GB50017-2017》，满足本项目设计要求;

2)本项目各层楼板按实际情况均设为刚性楼板，用于计算结构的振型、层间位移、结构内力，并按照规范进行强度和稳定性校核;

3)按照《建筑结构荷载规范GB50009-2012》进行荷载组合。

有限元模型

振型结果

第一阶振型以X向振动为主，第二阶振型以Y向振动为主，第三阶振型以绕Z轴扭转为主。

模型前6阶振型对应周期（s）

位移结果（最不利组合荷载）

均满足《建筑抗震设计规范 GB50011-2010》中层间位移角1/250的要求。

X向荷载组合工况弹性层间位移

Y向荷载组合工况弹性层间位移

应力结果（最不利组合荷载）

结构构件最大应力为228MPa，各构件最大应力比均小于0.85，满足经济性和安全性要求。

有限元模型应力分布图

钢结构应力比验算结果

三明治式复合外墙板概况

一层外墙平面布置图

轻质复合内墙板的布置

一层墙体平面布置图

保温复合屋面板与VMS模块化智能系统窗

屋面板截面图

屋面板的连接节点构造图

屋面板平面布置图

VMS模块化智能系统窗

楼梯

踏步板、踢面板、平台板与楼梯焊接，梯梁上设出浆孔和灌浆孔，用以填充自密实混凝土。楼梯与建筑主体通过高强螺栓连接。

节能参数设计计算

层数≤3层，体形系数＜0.57，满足《河北省居住建筑节能设计标准（75%）》规范要求。

窗墙面积比

外窗均采用外开隔热性铝合金（5+12A+5+12A+5）中空玻璃门窗，传热系数，根据规范要求东、西、北向（窗墙比＜0.3）传热系数，南向门窗传热系数；均满足《河北省建筑节能门窗工程技术规范》规范要求。

三明治复合墙板传热系数计算

满足《河北省居住建筑节能设计标准（75%）》 的要求。

绿色建筑各类评价得分

根据《绿色建筑评价标准》（GB/T50378-2014），本建筑为三星绿色建筑。

装配率计算

根据《装配式建筑评价标准》(GB/T 51129-2017) 中对装配率计算的要求，装配率为100.00%，符合AAA级装配式建筑标准。

管线分离

建筑、结构、施工、节能等方面均具有良好推广价值；

功能上互相匹配，设计上相得益彰。

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