1.1 研究背景
在国家领导人的重视与各省级领导干部的大力支持下，住宅产业现代化推到了建筑业发展时代的前列，如今装配化试点城市及发展预制部品部件的产业化基地在全国范围蓬勃发展。改变传统建筑结构的生产方式下技术信息化不足，管理模式粗放，劳动力素质低，生产方式落后的局面，变革传统建筑业分散、落后的现浇生产方式，慢慢过渡到以机械智能化技术为基础的大工业生产方式[1]，建筑产业的现代化成为我国住宅建设变革发展的必经之路[2]。装配式 CS 住宅体系，揉合混凝土装配和轻钢装配结构，在墙体生产方面做到结构保温为一体，绿色环保，施工速度快，质量高，盖房子像造汽车一样技术化，工厂化，标准化。装配式建筑是指，将建筑构件在工厂中进行预制，在工厂中养护到指定强度后，将构件在施工现场通过大型机械设备吊装，装配而成的建筑[3]。建筑产业化[4]贯彻国家绿色发展理念，立足住宅建筑，以新型建筑工业化为抓手，广泛运用高效运营方式，以工业化、信息化双轮驱动更新、改造和升级建筑业产业链，建筑产业现代化的生产技术变革，从而做到全方位的提高新建住宅项目产品的效益和质量[5]。建筑产业化是立足全部建筑产业链的产业化，工业化是在生产方式流程的工业化[6]。建筑的工业化是建筑产业化的根本和条件，只有在工业化到达相当水平，才可以完成建筑产业现代化。所以，建筑的产业化是高于工业化而存在的，通过工业化的发展积累，最终走向更高水平的建筑产业现代化。
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1.2 装配式建筑发展现状
冷弯薄壁轻钢结构住宅体系从 20 世纪 60 年代开始发展至今，作为木结构的替代品，该体系以其环保和抗震性能好、施工速度快等显著优点，低层冷弯薄壁型钢结构住宅体系在北美、欧洲、澳大利亚以及日本等地区和国家已经广泛得到推广应用。美国：美国的冷弯薄壁轻钢住宅起步的最早，最快。据报道，20 世纪 60 年代轻钢结构住宅仅占美国的住宅 15%的比例；二十世纪九十年代初庵升到了 53%，到二十一世纪前后时己经上升到了 75%。一层到两层的民用私人住宅和私人别墅大部分都采用了这种结构体系。这些轻钢住宅常建在郊区，木板材或石膏板材常用在墙面板材中，在现场进行机械式装配，可加快工程竣工速度，并且注重居住建筑的多样化和个性化，实现了根据客户的意愿进行住宅的建筑结构设计[19]的想法。美国的冷弯薄壁型钢规范全面升级，2007 年施行新规程。1976 年，美国康奈尔大学研究学者 Simaan 和 Pekoz 分析了不同截面的墙架柱[20]，推导出构件各自稳定计算方程，验算其出现不一样的整体屈曲时，构件的临界荷载；1992年，美国 AISI 规范[21]考虑了 Simaan、Pekoz 等人分析研究的成果。美国 University of Missouri 的学者 Tarpy(1978[22]；1980[23]；1982[24])对型钢骨架建筑的墙体抗剪做试验分析，试验分析的变量是型钢骨架建筑墙体构造与面板材料，分析得到：应在墙体底部设计稳固的地脚锚栓，且墙体破坏从脚部开始。二十世纪末，美国 AISI实施《剪力墙设计指南》，冷弯薄壁型钢结构住宅墙体的抗剪设计有规可依，对是否应用交叉扁钢拉条支撑的墙体承载剪力做了规定[25]。澳大利亚：二十世纪末澳大利亚与新西兰的联合规范 AS/NZS4600 冷弯成型结构钢规范发布实施[26]，同时提出的快速安装预制住宅开始快速发展[27]，到二十一世纪初其新建钢结构住宅数量大约占全部新建住宅的 50％[28]。其多数采用复合夹芯墙[27]做轻钢结构住宅的围护结构，增强纤维水泥板（Fiber-cement，如 GRC）及其它新型板材做外侧板，内侧板为石膏板，中间层填充玻璃纤维保温棉既保温隔热又能起到隔声的效果；外围护墙板也可采用 ALC 板，内墙可采用石膏板；采用防水石膏板做厨房及卫生间墙面板材可；楼板可采用轻质结构板材，如欧松板、ALC 板等[29]。
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第 2 章 装配式 CS 住宅体系构件及构造
2.1 装配式 CS 住宅体系的组成
CS 住宅体系组成有 CS 墙板、ZDB 预应力混凝土叠合板（以下简称 ZDB 叠合板）、型钢结构屋架三大部分，其中竖向受力体系是冷弯薄壁型钢组合方管与方钢管柱，横向受力体系是 CS 梁、板体系，交通连接体系是预制混凝土清水楼梯。当前我国革新墙体材料，禁止使用实心黏土砖，绝不能搞简单的替代产品，而要十分注重发展技术先进、功能良好的优质墙材产品。在 CS 墙体作为 CS 住宅体系的竖向构件，采用高强度冷弯薄壁型钢节省钢材，并且有良好的承载力，同时应用发泡混凝土技术，组成墙体的保温隔热层，做到保温层保护在结构层以内，增加了住宅保温层的使用年限，提高了墙体的使用性能。CS 住宅体系竖向力由 120*120mm 方钢管柱，以及由 LQ550 镀锌板（冷弯薄壁型钢板）压成的 C 型、U 型冷弯薄壁型钢构件（如下图 2.1、2.2）组合成的方管柱（如下图2.3）承载，常用的镀锌钢板、钢带厚度 0.8~1.2mm。CS 住宅体系由 LQ550 镀锌板（带）压成的 C 型、U 型冷弯薄壁型钢构件，大大减少了型钢的规格，使现场组装更加简单化。
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2.2 装配式 CS 住宅体系的性能
CS 住宅体系从多方面革命性的降低了建筑成本[59]。其一：CS 住宅体系将轻钢龙骨的组装和墙板的镶嵌合成为一个环节，墙板和冷弯薄壁轻钢在生产时即合在了一起，在工厂生产成品墙板，到现场进行拼装，减少了墙板现场湿作业，缩短了建筑用工工日。其二：CS 住宅体系成品墙体 180mm 厚，两侧是 30mm 混凝土，中间 120mm 发泡混凝土，保温的同时减轻了墙体的容重，减轻建筑物 自重，进而减小基础截面面积，基础用材减少 15%-20%。其三：CS 住宅体系墙体和 ZDB 叠合板都工厂中生产，生产所用的钢模台和钢模板，可重复使用，从而降低模板摊销，同时减少了施工现场模板支拆的工序，省去此部分的材料费并节约了工期。其四：成品墙板表面平整，内外墙面做装饰时，可以不用做底层和找平层抹灰，直接做装饰面层，节省装饰施工工序，减少建筑用材。
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第 3 章 装配式 CS 住宅体系试验....... 11
3.1 ZDB 预应力叠合板受力试验.....11
3.2 CS 住宅体系整体装配.......17
3.2.1 整体装配施工准备...........17
3.2.2 整体装配构件的制作.......17
3.2.3 整体装配.........22
第 4 章 装配式 CS 住宅体系分析.......27
4.1 ZDB 预应力叠合板设计计算.....27
4.2 ZDB 预应力双向叠合板计算案例......27
4.3 CS 住宅体系整体受力分析........37
4.3.1 CS 体系冷弯薄壁型钢结构设计计算.........37
4.3.2 CS 住宅体系建立 STRAT 模型..........42
4.4 CS 墙板热工性能计算.......51
第 5 章 装配式 CS 住宅体系经济性分析....54
5.1 CS 住宅体系技术经济评价原理.........54
5.1.1 全寿命周期成本费用........54
5.1.2 全寿命周期成本费用计算模型..........54
5.2 CS 住宅体系实例经济性分析....55
第 5 章 装配式 CS 住宅体系经济性分析
装配式 CS 住宅体系与传统建筑相比具有自重轻、基础截面积小造价低、抗震性能好、工业化生产程度高、现场拼装速度快、节省工期、节能又环保、综合经济效益更明显，建造相同户型的住宅，CS 体系多层房屋可将成本控制在造价较低的砖混结构住宅造价以下，本章将对 CS 住宅体系经济性进行对比分析。
5.1 CS 住宅体系技术经济评价原理
住宅全寿命周期是指在产品的前期规划、设计到中期期的生产、营销、运营，再到后期用户使用与维修保养直到建造住宅原材料产品被回收再利用的全寿命周期过程。研究住宅的全寿命周期成本（LCC）则看产品从设计到报废整个过程中的耗费。控制把握好住宅的全生命周期成本对住宅发展的可持续性有较高的价值，符合国家绿色发展的要求。根据建筑特性，建筑寿命周期成本可分为建设期成本和运行期成本。住宅的寿命周期主要分为：前期是住宅的开发阶段，中期是住宅的使用阶段后期是住宅的报废阶段，因此住宅的全寿命周期费用可分为：前期住宅开发费用、中期使用维护费用、后期拆除费用。前期住宅开发费用即初始投资建造成本，中期使用维护成本主要包括能耗成本（与住宅的保温隔热性能等密切相关）和管理成本（住宅在使用寿命中的维护保养费用），后期拆除费用包括残值和拆除费用。
结论
本文对 CS 住宅体系技术与经济性能进行了全面整体的分析，CS 墙体较一般砖墙墙体轻 30%的重量，在工厂流水线生产房屋的构件，在现场像“搭积木”一样将住宅拼装起来，大大减少了施工垃圾的产生，大大降低了现场的施工噪音，降低了建筑工人的劳动强度，提高了建筑工人的工作环境质量。通过理论设计计算、试验模拟与软件分析，得出 CS 住宅体系竖向和横向受力体系受力性能及传力合理，在正常使用状态下，板的承载力及挠度值在规范允许范围内，CS墙体中冷弯薄壁型钢方形组合柱 120mm*120mm 变形符合规范要求，满足安全使用性能。同样的工程设计，分别用装配式 CS 住宅体系与传统砖混结构建造，以建筑工业化为背景下，装配式施工方法与传统建筑施工方法做对比，对两种结构体系的住宅就土建与装饰项目进行造价对比，通过全寿命周期成本分析方法对比得出了 CS 住宅体系具有良好的经济效益。综合分析可知，在造价上，CS
