发展轻质材料和轻型结构

第一篇：发展轻质材料和轻型结构

发展轻质材料和轻型结构，提高武器战场机动能力

铝合金和工程塑料已广泛用于制造各种陆军武器构件。虽曾研究过用钛合金制造陆军武器受力构件，但因成本过高而未能得到应用，今后主要是发展低成本制造技术。纤维增强复合材料目前仍主要用于制造轻兵器及火箭导弹壳体等。为满足未来战场机动，尤其是空运空投、快速部署需要，将大力开发这类轻质材料的应用。2001年，美国将研究用钛合金代替钢制造装甲，减轻作战车辆质量，2004年M1坦克炮塔采用钛合金制造，可减轻质量5吨。2010年未来战场车辆、155毫米自行火炮和先进技术轻型榴弹炮(～2.3吨)、工程车辆的车体与炮架等重要受力件将采用纤维增强复合材料，大大减轻质量，如采用复合材料车体使车辆减轻33%。今后十年内，将重点开发低成本的先进纤维增强复合材料与结构制造技术和连接技术。

与此同时，将发展减振降噪阻尼材料、密封材料及磨擦材料，改善兵器的工作环境。例如，研究埋有制动器和主动消音材料的智能复合材料与结构，用于陆军车辆降噪防震；研究履带板橡胶失效机制，采用腈橡胶履带板，使履带寿命由1600公里提高到4800公里，质量减轻23%。

在坦克发动机方面，将研究单质陶瓷材料和增强陶瓷复合材料、陶瓷耐热涂层材料及隔热材料。研究单晶铸造γ相TiAl合金，使发动机质量减轻40％。

发展各种先进材料技术，提高武器的打击能力

在提高战场发射、推进能力方面，研究表明，钨合金弹芯侵彻均质装甲钢获得最大侵彻深度的最佳初速为2300～2500米/秒，侵彻反应装甲的最佳初速为3500米/秒。因此，亟需研究适应高初速大口径火炮动能的材料技术，使120毫米坦克炮的动能能达到140毫米火炮的性能水平，2005年动能弹能击毁未来反应装甲，并且满足身管长为54倍口径的21世纪155毫米先进野战榴弹炮系统提高初速、射速和增大射程的技术要求。2005～2010年开发大口径火炮身管耐烧蚀磨损材料技术(包括镀层材料和衬管材料)，延长120毫米、155毫米火炮身管使用寿命，如溅射喷射金属钽，耐磨性能为当前的镀铬层的8或10倍。研究高性能轻质电炮用复合炮管材料，为电热化学炮、电磁炮在2010年前后用于坦克炮、两栖装甲车辆用中口径炮、大口径舰炮提供材料技术基础。

在战术火箭推进系统方面，将通过材料技术研究，提高有效载荷，增大飞行速度，增大射程。如美国提出2005年使有效载荷提高25%，2010年前后提高100%，为此，2005年将针对近程、中程防空用灵活推进系统研究低成本TVC复合材料壳体和喷管材料，中程和远程防空用远距离推进系统的高刚度、轻质量复合材料发动机壳体；2010年将研究低成本的纤维或织物隔热材料和耐烧蚀碳/碳喷管材料；2015年研究地面火力支援用高密度复合材料发动机壳体，研究火箭弹药发射／包装一体化材料。

在反坦克弹药方面，目前国外现装备的120毫米高密度穿甲弹的穿甲能力约为600毫米RHA(初速1700米/秒)，而科研的水平已达850～900毫米RHA，但对付反应装甲的能力较差。针对未来反装甲需求，2005年，将开发大长细比(如L/D 40∶1)、高强韧(σb1600～1700兆帕、δ8～10%)的钨合金穿甲弹芯和轻质弹托与外套材料结构技术，同时研究具有绝热剪切效应的新型钨合金弹芯，以满足120毫米动能弹超高速发射和击毁未来反应复合装甲的要求。2010年研究包括未来加农口径电炮发射在内的超高速(2000米/秒以上)动能弹的结构/功能材料技术，以解决诸如安全发射、稳定飞行、消融等技术难题。2005年研究对付反舰导弹的超音速穿甲弹用高韧性钨合金(L/D小于8)，解决多层靶多次冲击问题。现装备的破甲战斗部的侵彻能力约为800～1000毫米RHA，有的高达1300毫米RHA，为了提高破甲能力，2005年将在继续研究高密度钼、钨药型罩材料的同时，研究具有特殊性能的药型罩材料技术，以适当降低射流头部速度，减小射流前部的能量，增大射流后部的质量和能量，满足攻击特种非均质装甲的要求。爆炸成型战斗部，2005年将研究对付轻、重目标的药型罩材料技术，尤其是钽、钼药型罩和形成大长细比（如L/D～6）杵体的药型罩材料技术（提高侵彻顶装甲的能力，如侵彻深度≥200毫米RHA）、多罩共轴药型罩材料技术、单罩形成串联杵体材料技术。研究攻击超硬加固工事或深度地下目标超音速穿甲弹芯材料与技术。

在增程精确制导弹药方面，将研究结构功能材料，如透波材料、电磁屏蔽材料、压电/热电复合材料、结构/烧蚀材料、高效隔热/反阳光辐射材料、阻尼/减振材料、弹体隐身材料技术等。

开发各种先进功能材料，提高武器战场感知能力

为了提高陆军武器装备的战场感知能力，将大力开展光电功能材料（如缺陷工程技术、梯度指数光学材料、红外探测器材料、CBD材料、智能材料、纳米材料等）研究；将通过开发能够提高传感器灵敏度和选择性，改进数据采集、分析和传输系统性能的材料和材料概念及新工艺技术，研究大块外延生长半导体、超导铁电体、压电体和磁性材料，提高传感器性能。据预测，2000年红外电磁传感器的感知距离增加50%、目标识别能力提高一倍；2005年采用超导电磁传感器，提高探测能力提高50%；2010年研制出经济的能重复生产的在350～500度电子设备上使用的SiC材料。

与此同时，将通过在生物仿真、物理、材料科学领域内的基础研究，发展新型探测器功能材料，如2000年研究光调制器用生物衍生物材料，2005年研究改进型非致冷红外探测器新材料，2010年研究基于嗅觉功能的新型探测器材料。又如，研究生物激励技术制造智能红外焦平面，以在战斗云雾中发现坦克。2000年研究自适应光机系统材料，2005年热电基冷却系统材料，2010年研究宽带传感器保护材料，以满足捕捉目标的高要求，使得坦克测距、目标指示和识别能力大大提高，比如，2000年使捕获暴露目标的距离增加67%，部分暴露的目标的距离增加50%，捕获坦克的时间缩短60～80%。

还将研究红外导引头整流罩材料，开发低成本的高效金刚石沉积和抛光技术，2000年使超音速红外瞄准与跟踪传感器的耐雨耐雾能力提高200%。

发展先进装甲防护技术，提高武器战场生存能力

预计到2015年，美国M1一类的主战坦克还将继续使用并加以改进，与此同时，将发展各种轻型地面车辆和两栖车辆。为提高战场生存能力，需要开发新型防护技术。为使乘员和设备在车体装甲被击穿后免遭击毁损伤和防中子、核能力及抗破片侵彻二次效应，将开发抗弹/抗爆震/抗辐射/多功能高密度高聚物(如高密度聚乙烯/凯夫拉)复合内衬材料技术。2000年～2010年研究战斗车辆、十字军自行火炮用的隔仓材料、油箱抑爆材料。

目前主战坦克首上装甲能防穿甲能力为600毫米RHA的穿甲弹、侵彻能力为1300毫米的破甲战斗部。为避免车体装甲被新一代反坦克弹药击穿，2005年将继续研究应用高性能超轻装甲材料，包括硬度HB600～700的装甲钢，新型铝合金装甲（尤其是提高海水腐蚀抗力），低成本钛合金装甲材料及钛合金陶瓷复合装甲材料，高密度高模量纤维增强编织结构复合装甲材料（包括复合装甲中树脂转移模塑技术，传感器纤维编织集合制造技术等）。继续研究陶瓷装甲SiC、AlN、TiB2、B4C和复合陶瓷如TiB2-TiN-AlN、TiB2-AlN、TiN-TiB2、TiN-AlN、SiC-AlN等陶瓷材料的抗弹性能以及结构约束因素对抗弹性能的影响，尤其是对速度大于2000米/秒的大口径穿甲弹的防御能力。

加强装甲防护材料基础研究，将开展梯度陶瓷装甲材料(如TiB-Ti/Ti)、超细晶粒陶瓷装甲材料、混合型纳米陶瓷装甲材料研究(2005年)，甚至利用生物仿真技术研究具有极硬层、极软层的轻型复合装甲(2005年)。整体式复合反应装甲材料技术的质量有效防护系数，目前抗穿甲的为2，抗破甲的为4，为进一步提高其双防能力，特别是抗未来更大威力的120毫米动能弹的能力，将继续研究内装式反应复合装甲材料技术；研究顶部轻型反应装甲，以抗威力更大的爆炸成型弹。已开展电磁装甲、智能装甲材料和结构研究，预计这类装甲在2015～2020年得到应用。目前法国采用10毫米RHA/5毫米A1/15毫米厚扁平线圈/绝缘层/主装甲的电磁装甲，用L/D20的钨合金杆以1600米/秒速度的侵彻试验表明，质量有效系数Em为2，与10毫米RHA/2毫米太安炸药/3毫米钢/15毫米玻璃/主装甲构成的反应装甲相同。

从不被发现或被发现而不被击中出发，主要研究应用主动防护系统。现阶段采用的主动防护技术多为软杀伤主动对抗技术，如信号特征抑制材料与技术。美国2005年将研制辐射率/反辐射率可控的低可观测性涂料或隐身材料，2010年研制能对背景和威胁作出自动反应的自适应涂料，降低武器的可见光、红外、雷达等信号特征。雷达和热信号特征在2000年时降低50%，到2005年降低70%。较远期则发展硬杀伤主动对抗技术、硬杀伤对抗材料技术，如研究发射式电磁装甲、智能型反应装甲等。

与此同时，将进行发展先进装甲和反装甲系统用新材料所需要的力学和数学研究，具体领域包括固体有限变形、冲击和侵彻问题，2000年重点是金属侵彻分析技术，2005年重点是复合材料侵彻分析技术，2010年重点是侵彻的全面分析技术。

针对未来单兵综合作战系统的要求，将研究面密度小于2.5克/厘米2的人体防护用超轻抗弹材料，质量比目前使用的减轻40%；研究低成本透明尖晶石陶瓷、氮氧化铝和玻璃/聚合物透明装甲，质量和厚度降低30%，并提高可见光和近红外透射率及对12.7毫米穿甲弹和破片的抗弹能力及耐磨性。2000年研究防激光材料和非线性光学材料,分别用于单兵、直瞄光学系统和传感装置。2005年前后研究能对抗低能光和射线威胁的防护材料。

结 论

在未来世界军事战略和现代军事技术革命的影响下，未来陆军武器将在机动与快速响应、终点毁伤效应、战场生存能力等获得大幅度提高的同时，也将具有信息化、智能化、远程化的特点。因此，未来陆军武器的高科技含量大大增加，高新陆军武器材料将获得大量使用。

可以预见，今后十年内，将在生物、物理、力学、数学、化学及材料科学等领域，通过在分子级、纳米级、微米级、宏观级的研究，使下述陆军武器新材料、新结构、新技术得到重大发展和应用:

第二篇：走轻型银行发展之路

“轻型银行”顺应了中国经济结构和金融业态轻型化发展趋势的客观要求，再，“轻型银行”是招行实现自身嬗变与超越的现实要求，基于这两点考虑，招行“二次转型”的新方向是打造轻型银行。

“轻型银行”的本质，是以更少的资本消耗、更集约的经营方式、更灵巧的应变能力，实现更高效的发展和更丰厚的价值回报。

“轻”的直接体现是“资产轻”

打造轻型银行，必须要构建起资本消耗少、风险权重低、风险可控的资产与业务体系。为此，在总体的业务体系布局方 面，2014年初，我们根据中国经济金融轻型化的发展趋势和招行的自身的资源禀赋，明确提出了“一体两翼”的战略定位（“一体”指零售业务,“两翼”指公司金融和同业金融），通过进一步聚焦零售来巩固优势、打造特色。

从三大业务条线内部来看，也通过“聚焦”来实现轻型化战略。零售金融聚焦财富管理、小微金融、消费金融等三大业务重点。公司金融聚焦现金管理、贸易金融、跨境金融和并购金融等四大轻型业务，初步形成了专业化的交易银行和投资银行两大业务体系。同业金融通过聚焦大资产管理和金融市场交易业务实现轻者更轻，部分经营指标在国内同行中名列前茅。

未来我眼中三大业务板块理想的业务模式，是将信贷等“重型资源”更大程度上向零售倾斜，毕竟相对批发业务而言，零售整体是轻的，而且还是招行的立身之本；而公司金融和同业金融，则更多地向专业银行、精品银行转型，用专业能力、综合化方案赚钱，这样招行才能真正做到底盘扎实，同时又身轻如燕。

轻的资产体系只是“结果”形态，达成这一结果或者说获取资产的方式也必须轻

首先，着力构建“批量化、智能化”的获客方式。一方面，利用新媒体、新平台建立多层次、多样化的轻型智能客服模式；另一方面，用专业的知识、优质的产品、极致的服务体验吸引客户，其中依靠小企业E家平台就拓展新客户和激活睡眠客户超过了3万户，借助智慧供应链金融系统及行业专项解决方案收获供应链核心客户1488户、上下游客户近万户。

其次，全面搭建“全接触”的客户服务渠道。物理网点方面，从“大而全”转向“小而密”，将服务投递能力延伸至“最后一公里”；电子渠道方面，搭建基于流量的互联网获客入口，以手机、PDA等移动端为核心，创新推出国内首家“微信银行”及全新移动金融产品“一闪通”，迭代升级手机银行、“掌上生活”、网银专业版，汇聚各方流量，提升客户黏度。

最后，加快建立“综合化”的客户深度经营模式。一方面，进一步加强条线联动。如公司金融通过大力营销代发工资、商务卡、养老金等业务，带动零售金融客户拓展，并为零售金融提供代销产品总额达263亿元；同业金融共向零售客户销售理财产品2021只，销售额为4.8万亿元，满足了零售客户多层次的投资需求。另一方面，在条线内部，综合运用各种融资、融智方式，为客户提供综合服务。以公司金融为例，摒弃单纯依靠贷款的传统路子，运用“商行+投行”“融资+融智”“表内+表外”等模式，以提供综合金融服务方案为主，逐步从贷款提供者向资金组织者、撮合交易者和财富管理者转变。

经营是剑，管理是柄，轻管理是实现轻经营的内在基础与必要条件

首先是打造轻的组织架构。我们先从顶层设计上重塑了大脑，做实了指挥部。在总行层面，我们建立了公司、零售和同业三大业务总部，并按照客群、产品和渠道三个维度进行整合下设了相关部门，有效改进了客户体验，提升了服务效率；在分行层面，我们正在推进首批11家分行的事业部改革，明确了分行事业部及其下辖经营团队的职责，将支行从利润中心调整为运营服务和销售的平台，建立了与事业部管理形态相适应的预算、授权、考核和风控体系，让力量得以更多且更集中地作用于市场、服务于客户。

其次要有强而有力、响应及时的支持体系。为此，我们将中后台的支持功能前置，成立了统筹管理各类风险的全面风险管理办公室，完善了审批派驻模式，优化了风险汇报路径、实施了差异化的授权和考核等举措，提升了风险管理对市场一线的响应效率；下放了部分人力资源管理权限，推动人力资源管理部门从具体事项的审批管理者向规则、程序、准入的管理者转型；积极探索IT部门条线派驻制度，使其不仅为前台提供平台和数据的底层支撑，更致力于为打造轻型银行提供IT解决方案，加强IT与业务的有机融合。

此外，轻的组织架构还要有轻型的管理层级。为此，我们压缩层级，精简整合管理部门，取消了三大业务总部内设的综合管理部，将相关职能直接纳入总部；同时，进一步厘清部门职责边界、整合相关职能，减少中后台一级部门和独立二级部门的数量。

当然我们也意识到，组织架构改革只是第一步，它不是终点，而是起点。“骨架”搭建完成之后，我们将剑指流程与机制，启动“血肉”的再造，全面、系统地梳理并优化端到端流程，建立权责清晰、精简高效的流程体系，提升招行的运行效率和专业化程度。其中值得一提的是，作为“端到端”流程的重要组成部分，2014年，我们有序推进了柜面业务无纸化、柜面人员统一管理、柜面同城排班试点、外汇网银业务上收集中等一系列工作，进一步提高了服务效率。

轻的最深处，是文化的轻

其最主要的举措，我认为也是根本的举措，在于推进一系列以“市场化、去行政化”为核心的人力资源改革。人力资源管理的基本决策——雇佣谁、解雇谁、调动谁、提拔谁，不仅决定了组织是否能够高效规范运转，更决定了企业的文化、使命和价值观。具体而言，我们重新激活“六能机制”，组织了各个层级的干部公开竞聘，并严格落实了上的考核结果应用，有效激发了队伍的活力；以总行及深圳分行为试点，对总行798个岗位及深圳分行360个岗位进行了梳理与评估，为打破“高水平大锅饭”的行政化分配体制提供了科学依据；完善了专业序列设置及管理办法，序列总数达30条，实现了对专业岗位的全覆盖；推出了后备人才库制度，着手制定私钻客户经理、投资银行经理、公司业务审贷官、海外跨境人才等后备人才库实施方案；全面启动了外部交流学习项目；探索建立了内部人才市场系统平台，鼓励员工依据兴趣特长择岗发展，做自己的主人。

第三篇：轻质隔墙板

一、面积比 1、200加气块面积（每米长）： 500px(本身厚度)

+75px（双面抹灰）=575pxx1m

2=0.23m

2、万恒轻质隔墙板（90mm）面积（每米长）

2225pxx1m=0.09m

3、用万恒轻质条板每米可节省

2220.23m-0.09m=0.14m

二、价格比

2假设层高3m，则每米长度的墙的面积是3m;

1、用加气块做的造价为： 40元（材料费）

+30（砌墙时人工费用和水泥砂浆费用）+25（双面抹灰时人工费用和水泥砂浆费用）

22=95元/mx3m=285元

2、用万恒轻质隔墙板的造价为

295x3m=285元

成本上一样

按现时地价算，每米墙板可节省的市值金额为：

220.14mx5000元/m=700元；

此外，用加气块做含需要约总造价25%的管理费 285x0.25=71.25元

3、用万恒轻质条板比用加气块每米墙体可节省约 700+71.25=771.25

三、重量比

1、用加气块做时的重量为：

21、加气块 200kg/m（本身重）

22、水泥砂浆 150kg/m（砌墙与双面抹灰需用）

2总重量为200+300=350kg/m

用万恒轻质条板（150）做时的重量为55 kg/m

2两者相差350-55=295 kg/m

四、独特优势

1、质量轻

万恒轻质节能墙板大量使用聚苯颗粒等轻质芯材，面密度为60kg/m，免抹灰，是砖墙砌体的1/6重量。

2、强度高

万恒轻质隔墙板的强度高，各项力学性能检测指标、抗冲击性能、抗弯破坏荷载、抗压密度等均高于国家行业标准，是其他砌体无可比拟的。

3、隔音效果好

万恒轻质节能墙板采用高密度硅钙面板，芯材为聚苯乙烯蜂窝状结构，具有良好的隔音性能，可广泛用于KTV、高级酒店等隔音要求较高的场所。

4、节能保温

万恒轻质节能墙板主要材料都使用耐冻保温的环保材料，具有良好的隔热保温功能，优于空心切块和传统粘土砖。

5、吊挂力强

万恒轻质节能隔墙板为实心结构，可在任意部位钉挂物，钻孔、开槽走线，安膨胀螺栓，单点吊挂力在50kg以上，给后期的装修工作提供极大的方便。

6、施工速度快、节省面积

万恒轻质墙板模块大、质量轻、安装运输方便、干作业施工、直接涂饰省工序，每安装25米长的墙板，可增加建筑使用面积1m，有效提高利用的空间。

7、防火、防水

万恒轻质墙板具有十分优越的防火隔热性能，通过国家防火建筑材料检测中心检测，耐火极限超过3小时以上，由于面板为高密度硅钙面板，耐水性能特别突出，潮湿的环境部返潮。

8、跨度大、高度薄的

万恒轻质墙板，由于强度高，整体性能好，因此可用作高层次，跨度大的墙体间隔。

9、综合造价低

万恒轻质墙板耗工少，大量节约人工成本，施工速度快，减轻建筑荷载，减少钢筋，水泥材料设计用量，降低总建筑成本。

2210、加气块门窗的横梁要控制，我们不需要；

11、加气块3.5m以上要打结构柱，我们超过5.5m才打结构柱

陶粒轻质商品混凝土空心条板与加气砌块的性能对比分析如下：

一、规格对比分析

1、陶粒轻质商品混凝土空心条板，条板宽度600mm，厚度分别为90、100、120、150mm，每块（内部配有钢筋网加强）的长度可达2.4---3.2米的条板。

2、加气砌块，加气砌块为宽度600mm，厚度最大到200mm，长度最大为300mm的块；内部没有钢筋加强。

二、性能对比分析

1、容重

1.1陶粒轻质商品混凝土空心条板，100mm厚的容重为90-110kg/m2。1.2加气砌块，200mm厚加气砌块容重为168kg/m2（含批荡）。

2、导热系数及耐火性能

2.1陶粒条板导热系数为0.38w/m.k；热阻：0.261；蓄热系数：4.84；厚度100mm的陶粒条板保温性能相当于200mm厚的加气块墙；由于本材料为大板，使其性能均匀分布，整体保温效果更好。陶粒条板耐火极限大于3h。

2.2加气砌块由于在使用中块与块需要砌筑砂浆处理，导致其性能大大降低，块状砌筑分布保温隔热效果受到很大影响。

3、隔音

3.1陶粒条板100mm隔声指数≥45db，由于在使用中本材料为大板面积，使其性能均匀分布，整体隔音效果更好，可以达到五星级酒店隔声要求，隔墙两边听不到声音。

3.2加气块200mm墙隔声指数为36db，加气砌块由于在使用中块与块需要砌筑砂浆处理，导致墙面有很多块缝而使隔音性能降低，隔墙两边可听到明显的声音。

4、承载性能 4.1陶粒条板内置钢筋网，承载力和强度大大加强；吊挂力≥1500N，抗压强度达到10Mpa左右。

4.2加气砌块内部没有钢筋网，强度只有1.5-3Mpa，承载力和强度远远小于陶粒条板。

5、抗撞击性能

5.1 陶粒条板连续撞击12次板表面无裂纹，无论框架结构还是钢结构，由于属于大板整体安装作为墙面使用的结构形式，能承受较大荷载的冲击。

5.2加气砌块属于需要砌筑和结构加强作为墙体使用的材料，不能承受较大荷载的冲击。

6、防水防潮

6.1 陶粒条板不吸水，不回潮。6.2 加气砌块易吸水、回潮、发霉。

三、设计比较

1、陶粒条板在内隔墙上一般采用厚度为100mm板子，其功能即可满足隔音、防火、保温等要求，还可增加使用面积约4.5%；采用陶粒条板作墙板因为其重量轻，故基础、梁柱和钢筋用量要小很多；

2、使用加气砌块作为内隔墙使用一般设计为200mm厚的，再薄的需要处理才能用，且隔音性能很差，其稳定性也不行，需要加强辅助结构；加气砌块作内隔墙常规设计为200mm厚的，占用面积比采用陶粒条板增加一倍；且每平方米墙面比陶粒条板重58-78Kg；

四、施工工艺比较

1、结构比较

1.1陶粒条板作为墙板使用，不需要构造柱和配筋带或圈梁，门窗不需要过梁，可以独立使用而不需要任何辅助结构。

1.2 加气砌块作为墙体使用，根据建筑设计规定长度超过6米需要加构造柱增加其稳定性，高度超过4米需要增加商品混凝土圈梁；敷设两层加气块需要配筋带拉接增加稳定性。

2、连接比较 2.1陶粒条板不需要砌筑砂浆，只要在与板或柱或梁接触处用无收缩砂浆挤浆处理即可，且用量很少。

2.2加气砌块需要大量砌筑砂浆砌筑且与构造柱圈梁、配筋带连接而成墙体。<<首页12末页>>

3、施工质量比较

3.1采用陶粒条板作内隔墙板使用，墙面不会出现空鼓、裂纹现象。

3.2采用加气砌块作墙，墙表观肯定会出现空鼓和裂纹，这是众所周知的材料通病，而且后期维修费用很高。

五、装饰比较

1、陶粒条板安装结束后墙面平整度高不需要双面抹灰，装饰界面工序简化（直接抹粉刷石膏喷涂料即可）；根据有关项目的比较可知，采用陶粒条板比使用加气块可以降低装修费用不少于15%。

2、加气砌块砌筑结束后，需要进行双面抹灰并铺设防裂钢筋网处理后才能刮腻子喷涂料；砌筑墙体平整度、垂直度相对较差。

六、施工进度比较

1、板块安装进度比较

1.1陶粒条板因为是到达施工现场的是可以直接进行现场组装拼接的成品，而且每块面积可达2平方，故安装速度很快。

1.2加气砌块因是标准通用材料，还需准备砌筑砂浆，故与陶粒条板比较其安装速度比陶粒条板要慢2倍以上。

2、辅助结构进度比较

2.1陶粒条板不需要构造柱和圈梁、配筋带辅助，因此缩短了工期。

2.2加气砌块需要构造住和圈梁辅助安装故施工速度受到制约；而且增加成本。

3、装饰进度比较

3.1陶粒条板不需要双面抹灰且属干法施工，故施工速度大大提高。3.2加气块需要双面抹灰且湿法施工，故施工速度受到很大影响。通过上述比较分析，可以看出轻质陶粒钢筋商品混凝土墙板的优点有：

一、实用性

由于墙面光滑，其墙面垂直度和平整度高，便于配合后续建筑装饰施工；另外由于轻质墙板本身为多孔墙，且孔内可以走线管，墙面可任意开槽打洞，便于排管布线。

二、经济性

1、可退墙改基金

目前我国大力推广新型墙材，对于没有使用新型墙材的建筑工程，政府按工程建筑面积每平方米10元收取墙体改革基金，只要使用，就可以申请退还墙改基金。

2、增加建筑使用面积

例如采用100mm厚墙板，它只有200mm的砌块墙体1/2厚，每10m长墙体就增加1m2的使用空间。如果一个工程使用10000m2的墙板，其使用面积相对增加了370m2，特别是作为商品房来说，是吸引业主的一大亮点。

3、降低造价

如设计时考虑采用轻质陶粒钢筋商品混凝土墙板，主体结构钢筋、水泥可少用很多，其整个工程的造价也可降低很多。

4、减少施工垃圾

采用轻质陶粒钢筋商品混凝土墙板是轻质商品混凝土预制件，垂直度和平整度好，施工干法作业，减少了施工垃圾且减少了工程造价。

5、水电安装

采用轻质陶粒钢筋商品混凝土墙板安装完毕，由于板自身垂直方向是多孔结构，在水电安装环节，工人只要在电盒位置开孔就可以，电线、线管可以走墙板里面的孔，免却了因为水电安装而必须的开凿、回填等繁琐工序，大大加快水电施工速度和减低人工劳动强度。

6、缩短工期

采用轻质陶粒钢筋商品混凝土墙板是轻骨料商品混凝土制品，内配有冷拔钢筋网架，自重轻、强度高、垂直度和平整度好，墙板安装完之后不需要批荡，在施工现场可根据要求任意切割拼接、开洞，而不影响墙板结构稳定性。同时也不受墙体高度限制，并且是属于整块拼装，施工速度是砌砖墙的2-3倍。

第四篇：四软件对同一轻型刚架结构的分析比较

四软件对同一轻型刚架结构的分析比较

摘要： 本文介绍用四个软件对同一个工程项目进行 计算 的结果。回答关于节省用钢量的软件的疑惑。

关键词： 钢结构 门式刚架 3D3S STS PS2000 常常听到这样的说法：“某某软件比某某软件省用钢量”，当然，说这样话的人一般不是我们这个专业的人士，顶多也就是个一知半解，然而，作为真正的专业设计人员又了解构件设计的具体过程中的多少呢？在钢结构的设计行业中有大批的只是软件的使用者，因此，作为处在设计领域的又是软件的编制者，有必要做做这样的事：用不同的软件对相同的条件下同一个工程进行计算，看看结果到底有多大的差别。本次所选的领域是轻型钢结构，因为这是 目前 使用面最广，而且对用钢量最敏感的结构，还有本人正好做过一个这样的软件，因此常常听到最多的是关于轻钢的用钢量 问题。所采用的软件都是当今行业中流行的，它们是： 3D3S，STS，PS2000还有Maggie_GJ。

一、项目简介 所选工程情况如下： 两跨 27m，四坡，坡度1/20，檐口标高7.5m，柱距9m，材料Q235。梁柱的截面规格(梁只标了左边

跨,右边与之对称)，圆圈内为构件编号，梁构件的分段尺寸也作了标注，荷载： 屋面恒荷载： 0.2 KN/m 2 屋面活荷载： 0.3 KN/m 2 基本雪荷载： 0.45 KN/m 2 基本风压： 0.45 KN/m 2 不考虑地震。

二、分析 结果 为了得到准确的结论，我们不采用让软件优化构件的功能，而只是对给定的构件截面进行验算，这里只给出各软件所计算的编号构件控制应力。控制应力比较表 表中单位：Mpa 构件编号 3D3S STS PS2000 Maggie_GJ 1 180.6(167.7)189(176)210.8 184.9(170.1)

189.2(167.7)

178(164)191.9

163.6

165.5(150.5)

168(154)167.9

153.6

139.8(139.8)

117(105)167.9

153.6

124.7(111.8)

117(105)139.6 118.4 6 193.5(178.45)190(176)191.9

176.2

189.2(167.7)

180(167)212.9

181.0

135.45(90.3)

152(76)129.5 144.3(85.9)对边柱（1号构件），平面外的支撑长度考虑0.6的系数（隅撑的作用），控制应力为平面内的稳定应力，括号内为平面外的稳定应力值。中柱（8号构件），控制应力为平面外稳定应力，对于本例而言，由于活荷载均匀分布，且结构对称，中柱主要为轴力，因此截面根据计算相对较小，但实际情况应适当考虑不均匀分布的荷

载，这里的计算结果是没考虑的，括号内为平面内的稳定应力值。对于斜梁（2-7号构件），《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》（CECS 102 ：2002）规定，在平面内按压弯构件计算其强度，在平面外才计算其稳定，但3D3S和STS均给出了平面内的稳定应力，而且还是控制应力。以前的《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》（CECS 102 ：98）中曾提到斜梁的平面内的计算长度取竖向支承点间距，这条在后来的规程中被去掉了。如果当作压弯构件进行平面内的稳定计算，那么斜梁应该是一根弯折的构件，而轴向压力是否顺着杆件的轴线方向，或是作为水平方向来考虑呢？还有根据这样的计算长度计算的稳定系数是否还有意义呢？所以象柱那样当作压弯构件计算其平面内的稳定实在有点牵强。而计算其平面外的稳定实际上是进行受弯构件的整体稳定计算，不过也兼顾到轴向力而已，但仍然是梁的特征。所以Maggie没有计算所谓的平面内的稳定应力。

三、题外的话 从上面的控制应力表来看，基本上都很接近，只是 PS2000稍微高点，这可能是我采用的版本早些。因此，我们可以说，所谓的节省用钢量关键不是软件，而是使用软件的人，软件只不过是工具而已，就如同 计算 器一样。那种指望对构件设计过程一点不了解的人也能轻松地完成结构设计的理想软件即使存在，那也是一种潜在的炸弹。它生成的施工图，可以骗骗外行的业主，也会让专业知识贫乏的你陡生无限膨胀 的自信心，从而觉得钢结构设计不过如此。真正的结构工程师首先具备的是力学的功底，对于一个荷载作用下的结构体，在各种边界条件下的大致受力状态有一定的感觉，特别是平面结构体系，对于复杂的空间结构体系，需要借助结构 分析 软件的帮助来了解受力状况。其次需要具备构件设计的 理论 基础，对钢结构而言，轴心受压构件，压弯构件等所需要考虑的 问题 应该清楚地知道。还需要掌握常用节点的连接方式以及计算 方法，这里涉及到一些经验问题。另外还需要了解设计之外的但又相关的工艺制作和安装方面的知识，因为很多这类问题需要在设计阶段考虑。当然，最为重要的还是作为结构工程师的责任心。

第五篇：单层轻型门式刚架结构的设计要点

单层轻型门式刚架结构的设计要点

摘要： 本文介绍了单层轻型门式刚架结构的特点，并就整个结构体系的布臵、单个构件的设计要点、设计中应注意的一些 问题 做了系统阐述。

关键词： 轻型门式刚架结构 设计 计算 轻型门式刚架房屋结构在我国的 应用 大约始于20世纪80年代初期。近十多年来得到迅速的 发展，目前 国内每年有上千万平方米的轻钢建筑工程，主要用于轻型的厂房、仓库、体育 馆、展览厅及活动房屋、加层建筑等。

单层轻型门式刚架结构是指以轻型焊接H形钢（等截面或变截面）、热轧H形钢（等截面）或冷弯薄壁型钢等构成的实腹式门式刚架或格构式门式刚架作为主要承重骨架，用冷弯薄壁型钢（槽形、Z形等）做檩条、墙梁；以压型金属板（压型钢板、压型铝板）做屋面、墙面；采用聚苯乙烯泡沫塑料、硬质聚氨酯泡沫塑料、岩棉、矿棉、玻璃棉等作为保温隔热材料并适当设臵支撑的一种轻型房屋结构体系。

在目前的工程实践中，门式刚架的梁、柱多采用焊接H形变截面构件，单跨刚架的梁柱节点采用刚接，多跨者大多刚接和铰接并用；柱脚可与基础刚接或铰接；围护结构多采用压型钢板；保温隔热材料多采用玻璃棉。1 单层轻型门式刚架结构的特点和设计中的注意事项

1.1 单层轻型门式刚架结构相对于钢筋混凝土结构具有以下特点：

(1)质量轻

围护结构采用压型金属板、玻璃棉及冷弯薄壁型钢等材料组成，屋面、墙面的质量都很轻。根据国内工程实例统计，单层轻型门式刚架房屋承重结构的用钢量一般为10~30kg/m2，在相同跨度和荷载情况下自重仅约为钢筋混凝土结构的1/20~1/30。由于结构质量轻，相应地基础可以做得较小，地基处理费用也较低。同时在相同地震烈度下结构的地震反应小。但当风荷载较大或房屋较高时，风荷载可能成为单层轻型门式刚架结构的控制荷载。

(2)工业 化程度高，施工周期短

门式刚架结构的主要构件和配件多为工厂制作，质量易于保证，工地安装方便；除基础施工外，基本没有湿作业；构件之间的连接多采用高强度螺栓连接，安装迅速。

(3)综合 经济 效益高

门式刚架结构通常采用计算机辅助设计，设计周期短；原材料种类单一；构件采用先进自动化设备制造；运输方便等。所以门式刚架结构的工程周期短，资金回报快，投资效益相对较高。

(4)柱网布臵比较灵活

传统钢筋混凝土结构形式由于受屋面板、墙板尺寸的限制，柱距多为6米，当采用12米柱距时，需设臵托架及墙架柱。而门式刚架结构的围护体系采用金属压型板，所以柱网布臵不受模数限制，柱距大小主要根据使用要求和用钢量最省的原则来确定。

1.2 设计中的注意事项

(1)由于门式刚架结构构件的抗弯刚度、抗扭刚度较小，结构的整体刚度较弱，因此设计时应考虑运输和安装过程中要采取的必要措施，防止构件发生弯曲和扭转变形。

(2)要重视支撑体系和隅撑的布臵，重视屋面板、墙面板与构件的连接构造，使其能参与结构的整体工作。

(3)组成构件的杆件较薄，设计中应考虑对制作、安装、运输的要求。

(4)设计中应充分考虑锈蚀对结构构件截面削弱的 影响。

(5)门式刚架的梁柱多采用变截面杆件，梁柱腹板在设计时考虑利用屈曲后的强度，所以塑性设计不再适用。

(6)设计中对轻型化带来的后果必须注意和正确处理，比如风力可使轻型屋面的荷载反向等。2 结构形式和结构布臵

2.1 结构形式

门式刚架的结构形式按跨度可分为单跨、双跨和多跨，按屋面坡脊数可分为单脊单坡、单脊双坡、多脊多坡。屋面

坡度宜取1/20~1/8。单脊双坡多跨刚架，用于无桥式吊车的房屋时，当刚架柱不是特别高且风荷载也不是很大时，依据“材料集中使用的原则”，中柱宜采用两端铰接的摇摆柱方案。门式刚架的柱脚多按铰接设计，当用于工业厂房且有桥式吊车时，宜将柱脚设计成刚接。门式刚架上可设臵起重量不大于3t的悬挂吊车和起重量不大于20t的轻、中级工作制的单梁或双梁桥式吊车。

2.2 结构布臵

2.2.1 刚架的建筑尺寸和布臵。

门式刚架的跨度宜为9~36m，当柱宽度不等时，其外侧应对齐。高度应根据使用要求的室内净高确定，宜取4.5~9m。门式刚架的合理间距应综合考虑刚架跨度、荷载条件及使用要求等因素，一般宜取6m、7.5m、9m。纵向温度区段小于300m，横向温度区段小于150m（当有计算依据时，温度区段可适当放大）。

2.2.2 檩条和墙梁的布臵

檩条间距的确定应综合考虑天窗、通风屋脊、采光带、屋面材料、檩条规格等因素按计算确定，一般应等间距布臵，但在屋脊处应沿屋脊两侧各布臵一道，在天沟附近布臵一道。侧墙墙梁的布臵应考虑门窗、挑檐、雨蓬等构件的设臵和围护材料的要求确定。

2.2.3 支撑和刚性系杆的布臵

(1)在每个温度区段或分期建设的区段中，应分别设臵能独立构成空间稳定结构的支撑体系。

(2)在设臵柱间支撑的开间，应同时设臵屋盖横向支撑，以构成几何不变体系。

(3)端部支撑宜设在温度区段端部的第一或第二个开间。柱间支撑的间距应根据房屋纵向受力情况及安装条件确定，一般取30~45m，有吊车时不宜大于60m。

(4)当房屋高度较大时，柱间支撑应分层设臵；当房屋宽度大于60m时，内柱列宜适当设臵支撑。

(5)当端部支撑设在端部第二个开间时，在第一个开间的相应位臵应设臵刚性系杆。

(6)在刚架的转折处（边柱柱顶、屋脊及多跨刚架的中柱柱顶）应沿房屋全长设臵刚性系杆。

(7)由支撑斜杆等组成的水平桁架，其直腹杆宜按刚性系杆考虑。

(8)刚性系杆可由檩条兼做，此时檩条应满足压弯构件的承载力和刚度要求，当不满足时可在刚架斜梁间设臵钢管、H型钢或其他截面形式的杆件。

(9)当房屋内设有不小于5t的吊车时，柱间支撑宜用型钢；当房屋中不允许设臵柱间支撑时，应设臵纵向刚架。3 刚架设计

3.1 荷载及荷载组合

3.1.1 永久荷载

永久荷载包括结构构件的自重和悬挂在结构上的非结构构件的重力荷载，如屋面、檩条、支撑、吊顶、墙面构件和刚架自重等。

3.1.2 可变荷载

可变荷载包括屋面活荷载（设计屋面板和檩条时应考虑施工和检修集中荷载，其标准值为1KN）、屋面雪荷载和积灰荷载、吊车荷载、地震作用、风荷载等。

3.1.3 荷载组合

荷载组合一般应遵从《建筑结构荷载设计规范》GB50009-2002的规定，针对门式刚架的特点，《门式刚架轻型房屋钢结构技术规程》CECS102:98给出下列组合原则：

(1)屋面均布活荷载不与雪荷载同时考虑，应取两者中较大值。

(2)积灰荷载应与雪荷载或屋面均布活荷载中的较大值同时考虑。

(3)施工或检修集中荷载不与屋面材料或檩条自重以外的其他荷载同时考虑。

(4)多台吊车的组合应符合《建筑结构荷载设计规范》的规定。

(5)当需要考虑地震作用时，风荷载不与地震作用同时考虑。

3.2 刚架内力和侧移计算

3.2.1 内力计算

对于变截面门式刚架，应采用弹性 分析 方法 确定各种内力，只有当刚架的梁柱全部为等截面时才允许采用塑性分析方法。变截面门式刚架的内力通常采用杆系单元的有限元法（直接刚度法）编制程序上机计算。地震作用的效应可采用底部剪力法分析确定。

根据不同荷载组合下的内力分析结果，找出控制截面的内力组合，控制截面的位臵一般在柱底、柱顶、柱牛腿连接处及梁端、梁跨中等截面。控制截面的内力组合主要有：

(1)最大轴压力Nmax和同时出现的M及V的较大值。

(2)最大弯矩Mmax和同时出现的N及V的较大值。

(3)最小轴压力Nmin和相应的M及V，出现在永久荷载和风荷载共同作用下，当柱脚铰接时M=0。

3.2.2 侧移计算

变截面门式刚架的柱顶侧移应采用弹性分析方法确定，计算时荷载取标准值，不考虑荷载分项系数。如果最后验算时刚架的侧移刚度不满足要求，需采用下列措施之一进行调整：放大柱或（和）梁的截面尺寸，改铰接柱脚为刚接柱脚；把多跨框架中的个别摇摆柱改为上端和梁刚接。

3.3 刚架柱和梁的设计

(1)梁柱板件的宽厚比限值和腹板屈曲后的强度利用。（主要包括梁柱板件的宽厚比限值验算、腹板屈曲后强度利用验算、腹板的有效宽度验算等 内容）

(2)刚架梁柱构件的强度验算。

(3)梁腹板加劲肋的配臵。（梁腹板应在中柱连接处、较

大固定集中荷载作用处和翼缘转折处设臵横向加劲肋）

(4)变截面柱在刚架平面内的计算长度确定。

(5)变截面柱在刚架平面内的整体稳定计算。

(6)变截面柱在刚架平面外的整体稳定计算。

(7)斜梁和隅撑的强度和稳定性计算。

(8)节点设计。（包括斜梁与柱的连接及斜梁拼接、柱脚设计、牛腿设计、摇摆柱与斜梁的连接构造等内容）4 辅属结构构件设计

4.1压型钢板设计

(1)压型钢板材料的选择可根据建筑功能、使用条件、使用年限和结构形式等因素考虑，钢板基板的材料有Q215钢和Q235钢，工程中多用Q235-A钢。

(2)压型钢板的截面形式较多，根据波高的不同，一般分为低波板、中波板和高波板。波高越高，截面的抗弯刚度就

越大，承受的荷载也就越大。

(3)压型钢板的强度和挠度可取单槽口的有效截面按受弯构件 计算。计算 内容 包括压型钢板腹板的剪应力计算、支座处腹板的局部受压承载力计算、挠度限值验算等。

(4)压型钢板尚应满足其他相关构造规定。

4.2檩条设计

(1)檩条的截面形式可分为实腹式和格构式两种。当檩条跨度不大于9m时，应优先选用实腹式檩条。

(2)檩条属于双向受弯构件，在进行内力 分析 时应沿截面两个形心主轴方向计算弯矩。

(3)檩条应进行强度计算、整体稳定计算、变形计算。

(4)檩条尚应满足其他相关构造规定。

4.3墙梁、支撑设计

(1)墙梁一般采用冷弯卷边槽钢，有时也可采用卷边Z形钢。

(2)墙梁在其自重、墙体材料和水平风荷载作用下，也是双向受弯构件。

(3)墙梁应尽量等间距设臵，在墙面的上沿、下沿及窗框的上沿、下沿处应设臵一道墙梁。为减少竖向荷载作用下墙梁的竖向挠度，可在墙梁上设臵拉条，并在最上层墙梁处设斜拉条将拉力传至刚架柱。

(4)墙梁可根据柱距的大小做成跨越一个柱距的简支梁或两个柱距的连续梁。

(5)门式刚架结构中的交叉支撑和柔性系杆可按拉杆设计，非交叉支撑中的受压杆件及刚性系杆按压杆设计。

(6)刚架斜梁上横向水平支撑的内力，根据纵向风荷载按支承于柱顶的水平桁架计算，并计入支撑对斜梁起减少计算长度作用而承受的力，对于交叉支撑可不计入压杆的受力。

(7)刚架柱间支撑的内力，应根据该柱列所受纵向风荷载

按支承于柱脚的竖向悬臂桁架计算，并计入支撑对柱起减少计算长度而应承受的力，对于交叉支撑可不计压杆的受力。当同一柱列设有多道柱间支撑时，纵向力在支撑间可平均分配。5 小结综上所述，轻型门式刚架结构设计应遵守以下原则：

(1)保证结构的整体性。门式刚架属于平面结构，它们在纵向构件、支撑和围护结构的联系下形成空间的稳定体系，结构只有组成空间稳定整体，才能承担各种荷载和其他外在效应。

(2)明确各类外力从作用点到基础的传递路径和传递全过程中产生的效应。

(3)设计必须体现计算和构造的一致性。