装配式建筑的应用（2）

前言

现代轻骨架建筑的雏形——气球骨架是在19世纪发明的，经过多次改进，直到1850年左右才最终定型。

一、气球骨架建筑

在气球骨架建筑中，外墙柱连续穿过第一和第二层。第一层托梁和外墙柱都支撑在锚固到基础上的底槛上（图1）。第二层托梁支撑在已经放进外墙中的柱子的侧边。

‍图1

在覆盖砖和砌块外壳的二层建筑里，气球骨架减少了骨架和砌快外壳的沉降变化。当外墙是实心砌块时，内隔墙的气球骨架也减少了内隔墙的门和橱柜开口的扭曲。气球骨架需要比较长的柱子，并且难以符合当前的竖立习惯和挡火系统，因而这个系统现在已经很少使用。

二、平台骨架建筑

现代平台骨架建筑是在气球骨架建筑基础上发展起来的。

在平台骨架建筑中，在第一层托梁上覆盖上楼层粗地板后，在外墙和内隔墙上方就形成了一个平台，这种类型的结构一般都是用在住宅建筑上（图1-1）。

平台建筑容易矗立。它在每个楼层面提供了一个工作平面，并且便于适应各种预制方法。在平台系统中，通常的习惯是在楼层上组装墙骨架，然后再倾斜整体单元就位。

‍图1-1

150年前，大量新移民从欧洲来到新大陆（美国和加拿大），由于缺少建筑师、结构师、熟练的建筑工人，以及欧洲传统的建筑材料等诸多原因，而发明了非常容易设计、容易建造，容易从新大陆（美国和加拿大）获得便宜的建筑材料的2×4轻木建筑结构体系。

尽管SigfriedGiedion & Carl Condit两人声称早在1833年就在芝加哥发明了2×4轻木建筑结构体系。但事实上2×4轻木建筑结构体系的雏形——气球骨架是经历了多次改进，直到1850年左右才最终定型。

2×4轻木建筑结构体系最大优势是以“数量来解决质量”问题，即用无数的钉子（每150mm，200mm，300mm一颗钉子）和密集的龙骨（每305mm，406mm，610mm一根龙骨），以及表面蒙皮（夹板、OSB板或石膏板），形成稳固的建筑结构。不需要严格的结构设计，更谈不上现在中国建筑结构设计人员最头痛的轻骨架（2×4轻木，冷轧轻钢）结构计算。对于建筑工人的手艺要求也几乎为零。另外，还可以充分利用新大陆（美国和加拿大）丰富的木材资源，就地取材就可以建造房屋。

轻骨架（2×4轻木，冷轧轻钢）建筑系统则是完全不同于以往已经有过的任何建筑体系，它是无数的钉子（或自攻螺钉）把石膏板、OSB板、胶合板、水泥纤维板、硅酸钙板等结构板材或偏钢带等建筑构件紧固到由很多貌似轻微的“梁柱”（Stud& Joist严格意义上不能称之为“梁柱”）组成的框架两侧，形成能抵抗地震和飓风（剪力）破坏的拉牢墙索（蒙皮墙）。

最有趣的特性之一就是弄不清楚它是如何承受荷载的。其力学模型特征是君（梁和柱）臣（墙和楼板）不分。你可以说它是一面在轻木（或轻钢）墙柱（Stud严格意义上不能称之为“柱”）上钉上构造板的墙，也可以说它是一个钉上了结构板的轻木（或轻钢）墙柱。这并非是在玩文字游戏，而是确有两种不同的概念。轻骨架（2×4轻木，冷轧轻钢）可以用二种方法来解释，而这二种方法看起来在结构上还都是正确的。由于轻骨架（2×4轻木，冷轧轻钢）在分析静力学普及之前就已经开发出来，迄今为止也没有任何一个力学模型能用来描述它，因而它也不能像传统的“梁柱”式建筑中的梁、拱腹、悬挑、悬臂，以及骨架那样，可以用简化的工程计算公式进行计算。近年来，随着轻骨架（2×4轻木，冷轧轻钢）建筑体系的兴起，有人将这种现象定义为“蒙皮”效应，人们仍然继续在探索着用数学方法来求解“蒙皮”效应，但目前还没有可靠的计算方法。

但可以肯定的说，“蒙皮”之后的结构强度一定大于没有“蒙皮”之前的结构强度。所以按照没有“蒙皮”状况进行设计计算是保守和可靠的。

三、《轻钢（木）骨架住宅结构设计》

我在《轻钢（木）骨架住宅结构设计》一书中详细介绍了轻骨架构件和建筑的设计计算方法。

正文

案例一：美国青年情侣建房全纪录

资料来源：朱明朱明之关于建筑

本文转自美国一个博客主页，这个主页时间跨度为2014-2015年，记录了博主和丈夫建房的过程，非常温馨。

由于本身博客就是一个开放的展示，因此转载到这里让大家了解一下美国的建房过程也应该不属于侵权，而且我已经给博主留言说了这事，她也没有反对。

博主自我介绍

是个助产士，生活在密歇根

I am a Labor and Delivery nurse in Grand Rapids, MI and spend halfmy nights helping say “Happy Birthday!” to new babies! On my days off I enjoythe great outdoors, reading a good book, and interior decorating for the housemy hubby and I are building.

博主每隔一段时间会在房子前面固定的位置拍一张照片，因此，图片展示分为三条线，一条是外观，一条是内装，一条是主体结构

第一条线外观部分

记录了大约一年的时间，房屋从无到有的整个过程

刚买地

开春开工

土方开挖，铝合金模板进场，基础施工

地下室浇筑完成

车库等平板基础浇筑完成

一层龙骨

二层龙骨

封顶

第二条线路，主体结构部分

地下室墙体侧面的铁片是和上部结构之间的拉结装置

主体完工有一个类似于封顶仪式的活动，父母及亲友把祝福写到龙骨上。

外围护材料为PVC披叠板，屋面采用沥青瓦

第三条线内装部分

逛商场，买买买。

买完是这个样子的

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以下为完成状态……