Page 30 - 建筑结构设计理论及实践研究
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Theoretical and Practical Research on Architectural Structural Design
建筑结构设计理论及实践研究
差异，大城市中建筑容积率、建筑高度和人口密度相对较高，装配式混凝土结构
和钢结构更为常用；小城镇中低层建筑较多，因而更多采用轻钢结构体系和木结
构体系，有利于减轻自重、降低成本、缩短工期。美国目前基本实现了建筑产业
化和建筑商业化，预制构件与预制部品标准化程度很高，在建筑市场上，用户可
以根据自身喜好选取定制化的建筑产品。如今，美国已经开始探索更为绿色环保
的建筑发展道路，并以现行结构体系为基础尝试研发了多种专用体系，以期实现
建筑业再一次的品质优化。
3. 美国装配式建筑体系综述
自美国着手发展建筑工业化以来，装配式建筑可划分为 PC 结构体系、钢结
构体系、木结构体系和模块化结构体系四类。木结构和钢结构是美国本土居住习
惯遴选出的建筑结构体系，在如今得以保留，目前在美国小城镇尤其是美国西部
地区应用较多。鉴于钢材自重较大，小城镇房屋多数较为低矮，所以轻钢结构更
为常见。而在大城市中，建筑功能复杂，内部空间也更灵活，高密度人口拉高了
建筑高度，因而装配式混凝土结构体系和钢结构体系的应用更多。美国的装配式
钢结构建筑在 20 世纪 90 年代形成较为成熟的体系，且开始向国际进行技术输出，
目前是美国装配式建筑所采用的主流结构体系之一。根据钢结构技术体系受力体
系和装配手段的差异可以将其划分为钢结构骨架体系、钢模块体系和无荷载功能
舱体系。其中应用较为广泛的主要为钢结构骨架体系，多应用于厂房、仓库、运
动场等建筑中，具体又包括型钢及轻钢结构体系和装配式钢 - 钢混结构。装配式
钢模块体系的主体是由轻钢龙骨构成的预制钢骨架单元，模块的墙体、地面和楼
板的钢骨架均在工厂内生产完成，再运输至现场进行房屋内饰面、构造层填充等
部分的安装，该体系本质上也从属于模块化结构体系。无荷载功能舱体系在建筑
中多应用于装配式厨卫单元，这些模块不依靠钢杆件承受和传递荷载，而是通过
单元盒子的各界面板材承担职责。模块化建筑预制程度高，施工难度低且效率高，
整体装配灵活，因而在美国应用同样比较广泛。目前根据模块化建筑的预制程度
和装配方式，可以将其分为全模块化结构体系和复合模块化结构体系两类，而后
者又可细分为模块 - 剪力墙复合结构、模块 - 框架结构复合结构和模块 - 板体结
构复合结构等。预制模块根据其受力原理分为墙体承重模块、柱承重模块等，根
据单元使用功能又可划分为楼体模块和非承重模块等。
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