美国装配式建筑产业发展趋势（下）

材料自由竞争，特别是在技术、安全及质量等方面已成为美国一个成熟的装配部构件产业。由于产业化装配建筑大量使用预应力及装饰外墙等预制产品的快速发展，干式连接预制产品更能达到建造商及建筑师的要求，近年来在美国建筑市场上成为更为灵活且耐久优异的新型装配建筑技术。最近正在美国加州施工中的高科技苹果公司的总部大厦主体结构就是采用了DCACS技术。该技术体系的关键技术、连接方法、设计原则有：

（1）ACSTC体系关键技术。预制混凝土结构是由许多单独生产的构件组成，由于需要在工地组装的特性，各个组件之间需要有适当的连接以支持建筑物的整体性及设计荷载。美国不论抗震要求的高低，干性连接为主要的方式来组合完成最后的结构体，先在每一个预制构件中预埋不同的连接件，然后在工地现场用螺栓、焊接等方式，按照设计要求完成建筑物整体结合的组装。这是国际较少运用但是走出“等同现浇”防震限制的关键技术。

（2）ACSTC体系连接技术。ACSTC的干连接件比他们连接的预制组件有更多的柔性，因为在外力下的变形往往集中在连接件上。一个成功的干性连接结构体更能完全反应出在受力时结构工程师的假设，而且具有比现浇结构更好的安全性。选择连接件的类型是预制结构设计的关键，在初期设计时就要按照他们预期的作用而定下它的类形。美国建筑管理局国际联合会（ICBO）的《国际建筑规范（IBC）》中对连接件有三种分类：①强性连接件（SC）：在设计中位于结构在反应外力时不需要屈服的位置，强连接不需要有韧性的要求。②韧性连接件（TC）：具有显著的变形能力，能在非弹性变形集中地带形成抗震系统的一部分。韧性连接在反循环荷载作用下形成稳定的滞后环（Hysteresis loops），在设计中确保屈服及循环应变硬化发生在连接处，可以用焊接，但要保证焊接及预埋件的强度要大过连接预埋件之间的连接件。无论如何，要有足够的应变能力，以维持在变形之下的抵抗力。③可变形连接件（DC）：在结构移动时变形而不产生阻力。例如预制梁与柱之间有橡胶垫片，能允许梁有小量的旋转，达到简支的要求。另外在与梁平行方向用螺栓连接来确保不会产生负弯矩及允许温度变化。同时也要在结构体有大变化时，构件本身不会因大位移而失去其他承载垂直力连接件的功能。

（3）ACSTC体系设计技术。该技术是在Connector（连接件）的设计技术中，必须重视优化系统连接外力反应、加载传送路径、加载压力偏心、加载容量以及标准化、耐久性和防火性等技术原则。另外需要考虑的是耐久性（防绣处理）、防火性、美观性，简单现场检验，现场快速施工达到连接件结构设计要求，减少起吊机挂钩时间等。

2.DBS技术体系

钢结构体系是美国装配建筑界的主流结构，但近年来在可持续发展背景下被赋予了新的意义——致力开发最符合可持续发展要求、能够在今后相当长的历史进程中展现其节能、环保、绿色优势的钢结构体系新技术。新型DBS技术体系是美国Dietrich公司研究开发的多层轻钢结构住宅体系（Dietrich Building System），该体系以SI理念为基础衍生而来。SI是美国哈布瑞根教授提出“Skeleton Infill”理论的缩写。区分SI理念与非SI理念的关键点在于除主体结构外的构件是否可以拆卸替换，而DBS技术可实现SI的美国多层轻钢住宅体系，该技术体系的专利技术与装配优势有：

（1）DBS体系专利技术。DBS体系拥有多项专利技术，一般采用美国住宅常用的空间尺度：开间4.88m，每层净高2.44m。墙体C型镀锌轻钢龙骨截面高100mm，间距610mm，龙骨根据荷载大小采用0.5～1.5mm镀锌钢板制成。墙面为固定在轻钢龙骨两侧的纸面石膏板，剪力墙需要加设一层镀锌钢板，并用自攻螺丝和轻钢龙骨固定。

（2）DBS体系楼板技术：在轻钢楼盖梁上铺20mm厚纤维水泥板形成承重结构，再在其上做各种地板面层。为了布置管线，墙体龙骨和楼盖梁均每隔一定距离开孔，开孔周边的变形处理保证了截面削弱处的局部稳定性，可使楼板开孔直径达截面高度的80%。墙体龙骨和楼盖梁间均填充玻璃棉，用以保温并可起到吸声隔音作用。

（3）DBS体系技术优势。采用DBS体系技术的多层轻钢结构住宅，经过ICBO、NAHB的权威测试，其优势有：①采用DBS系统建造轻钢结构住宅，在非地震区最高可建到12层；②DBS体系较混凝土结构体系施工进度快，易于水、电、汽等管线布置；③DBS体系结构自重轻，以某多层住宅为例，结构用镀锌轻钢构件为3lkg/m，结构自重161kg/m，由于节省材料故而也降低了造价；④DBS体系的墙体龙骨和楼盖梁间均填充玻璃棉，用以保温、吸声隔音、防火与抗震性能，并通过了美国权威的UL实验室检测认证；⑤利于循环经济的发展。例如在美国建造一座建筑面积（约合4645m）的旅馆，可使用168辆旧汽车所回收的钢材；⑥在DBS技术体系中，其装配优势有两大方面：一是在建筑全生命周期的不同阶段可进行平面及空间改造；二是在不损伤主体结构时更换设备或构件可实现住宅寿命的百年目标。