一種新型的抗震建筑體系——奮起抗震建筑體系

奮起抗震建筑體系可以用于多層和高層的所有建筑。

建多層時的主體構(gòu)件是小型梯形柱和三角形方桁架梁，原材料為熱鍍鋅卷鋼板（材質(zhì)：Q235-345，鋼板厚度在0.9mm到2mm之間，鍍鋅量一般為120-275克）。該梯形柱由兩根平行的方管或矩形管加“X”形連接件構(gòu)成。

安裝時將“X”形連接件置入兩方管之間，用自攻螺絲釘將“X”形連接件與方管連接固定好，在兩根平行的方管加數(shù)個“X”形連接件便形成單片梯形柱。將四根方管圍成四邊形，再用“X”形連接件連接起來，便形成四方柱，可承受更大荷載。鋼管的壁厚、尺寸、“X”形連接件之間的間距和鋼材材質(zhì)是計(jì)算該梯形柱的主要力學(xué)性能參數(shù)。

樓板桁架梁由兩根平行的矩形管或方管中間夾三角形連接件組成。當(dāng)桁架梁做樓板骨架的時候，梯形柱和桁架梁協(xié)同工作，由數(shù)個桁架梁組成的樓板骨架異常堅(jiān)固，不易顫動。加上蒙皮效應(yīng)，整個建筑的墻板、樓板和屋面形成三維剪力墻受力體系，所建房屋的抗震性好，住戶易于接受。本梯形柱和三角形桁架梁根據(jù)建筑的荷載不同，梁柱有時可以互換，即桁架梁可以做柱，梯形柱可以做梁。

屋架：可由梯形柱成一定角度斜置組成。

在實(shí)際應(yīng)用中，墻體構(gòu)成如下：將數(shù)個梯形柱裝入“C”型導(dǎo)軌內(nèi)，墻的上下各一根導(dǎo)軌，由螺釘將導(dǎo)軌的折邊與梯形柱的方管固定，梯形柱之間根據(jù)需要加與導(dǎo)軌平行的數(shù)道橫撐，形成格構(gòu)式承重骨架，骨架的內(nèi)外兩側(cè)由螺絲釘分別將內(nèi)外墻板與方管固定好。

骨架與基礎(chǔ)的連接：將下“C”型導(dǎo)軌與基礎(chǔ)用預(yù)埋螺栓固定。樓板：三角形桁架梁一般用做樓板托梁，托梁的的上弦桿搭接在墻體骨架上，用“L”型連接件與“C”型導(dǎo)軌固定；下弦桿用“L”型連接件與墻體骨架內(nèi)側(cè)方管連接，桁架梁上的樓板可以用壓型鋼樓板現(xiàn)澆輕質(zhì)混凝土，也可用疊合板。

——主要技術(shù)特點(diǎn)——

1、人們可以免去地震的威脅

奮起建筑體系的小型梯形柱是由截面形狀為方、矩形管和X型連接件構(gòu)成。我們知道，空心結(jié)構(gòu)鋼不易扭彎，力的傳遞分配均勻，荷載傳遞系統(tǒng)完整，不會像其它輕鋼結(jié)構(gòu)那樣，為了支撐橫向連接和安裝管線，對構(gòu)件的橫截面造成破壞，這就增加了抗扭和抗多向荷載和水平荷載的能力。

并且由于鋼架柔韌剛強(qiáng)適當(dāng)，可以通過變形吸收和消耗大量的外來能量，從而減少了突發(fā)外來荷載對建筑物的破壞，提高了材料強(qiáng)度與重量之比，各墻板和樓板的蒙皮作用使整個建筑像一個大箱子，即便翻幾個滾，房屋也不會跨塌，因此，人們可以免取地震的威脅。

2、節(jié)能，在我國黃河以北夏天不需要用空調(diào)

奮起建筑物的墻體和樓板是獨(dú)力的兩根管件的橋架構(gòu)成，方管之間僅以2毫米以下小X型連接件斷續(xù)的相連，熱的傳遞渠道微弱，幾乎完全隔斷了熱橋，內(nèi)外的熱傳遞變得幾乎不可能，使建筑物內(nèi)外成為兩個獨(dú)力的互相不干擾的熱循環(huán)系統(tǒng)，中空結(jié)構(gòu)的方管（矩形管）對聲音的傳導(dǎo)起著干日擾和減弱的作用。

在橋架的空隙處充填的玻璃棉，具有的隔振、吸音功能，阻隔了外來噪音和雜亂震動的侵入。外墻體系的熱阻R=3.45（m2.K）/w，傳熱系數(shù)K=0.24w/（m2.K），遠(yuǎn)高于北京0.6278w/（m2.K）的標(biāo)準(zhǔn)。

這相當(dāng)于節(jié)能80%以上，如果采用隔熱窗簾，整個房屋省75%以上的電費(fèi)是有保障的。簡單的說，如果用該體系蓋房，在我國黃河以北夏天不需要用空調(diào)，黃河以南夏天可以省取3/4的空調(diào)使用時間。如果將來全國有1/10的新建房屋用奮起建筑，每年可節(jié)電約10億度。

3、省地2%-13%

奮起抗震建筑的墻體厚度在20公分以內(nèi)，僅次一項(xiàng)，在北京建房將增加使用面積2%以上，在東北和西北將增加6%；在其它地方將增加1.5-2%;如果中國每年的建筑量為3億平米，如果將來有1/10的建筑用，每年可省地3000萬平米；該建筑的自重為混凝土框家架結(jié)構(gòu)的1/4左右，因此，可以在不改變地貌的情況下建在山坡荒地上，如果將來全國有1/4的新建房屋用奮起建筑，10年可為國家節(jié)約寶貴的耕地資源約112萬畝。

4、防火有保障

該建筑有三種途徑解決消防問題：

是結(jié)構(gòu)本身，即便是局部起火，網(wǎng)架結(jié)構(gòu)通過相臨上下左右的橋架獲得支撐。

第二是橋架本身，橋架的X形連接使熱的傳遞變?yōu)榍€途徑，從而可阻止火災(zāi)發(fā)生時的熱量擴(kuò)散；同時，即便是火焰太兇，使一側(cè)燒軟，而另一側(cè)方管的剛性依然不變，仍然支撐著房屋。

第三是結(jié)合室內(nèi)裝修，在承重構(gòu)件外包防性能優(yōu)良的防火板材。經(jīng)實(shí)測，耐火2小時30分鐘，達(dá)到了國家的消防規(guī)范。

5、利于環(huán)保

現(xiàn)場施工極少有廢棄物和灰塵，也無噪音產(chǎn)生。而將來一旦需要房屋改造，拆卸下來的構(gòu)件還可再用，回收率達(dá)90%，完全達(dá)到了國際發(fā)達(dá)國家制定的綠色生態(tài)建筑評估體系。

如我國《國家康居示范工程建設(shè)技術(shù)要點(diǎn)》的有關(guān)規(guī)定。不用紅磚，保護(hù)了耕地。據(jù)國家發(fā)改委統(tǒng)計(jì)，我國現(xiàn)在每年因燒制紅磚而毀農(nóng)田70多萬畝，相當(dāng)于使一個中等城市的居民永遠(yuǎn)失去口糧。如果替代，既可解決老百姓居住問題，又可在城市建設(shè)上實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)。

奮起建筑的構(gòu)件拆了可以重復(fù)使用，而目前大量使用的混凝土結(jié)構(gòu)是不可回收的非循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)品。50-100年以后，當(dāng)這類建筑拆出時，將全部成為垃圾，那時候，每年相當(dāng)于可建11座三峽水電站的約2萬億人民幣資金白白扔掉，因?yàn)橹袊磕暧?5億建筑平米左右的房屋全用混凝土結(jié)構(gòu)。

6、建筑成本略高于混凝土結(jié)構(gòu)，但普通百姓買得起。

按目前物價計(jì)算，綜合建筑成本比混凝土框架結(jié)構(gòu)高2-5%，但它其它優(yōu)勢，比如不怕地震、可重復(fù)利用、使用空間大以及建房速度要快等優(yōu)點(diǎn)將彌補(bǔ)成本的微弱略勢，房屋質(zhì)量達(dá)到國際先進(jìn)水平，具有推廣價值。

7、建高層自重輕40%

建高層時采用混合結(jié)構(gòu)，即在一座建筑的結(jié)構(gòu)當(dāng)中，分段使用重鋼、鋼筋混凝土、鋼管混凝土或桁架梁做主承重梁，主承重梁上下各段之間（即主承重梁之間的樓層）用奮起多層建筑結(jié)構(gòu)。形成跨層承重的組合建筑結(jié)構(gòu)。也就是說，整個建筑的柱和部分梁采用鋼筋混凝土、鋼管混凝土、H鋼或工字鋼，建筑的其它結(jié)構(gòu)部分[其余的梁、墻（剪力墻和核心筒除外）、樓板等]為奮起多層建筑結(jié)構(gòu)。