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SI體系
SI，是Skeleton Infill的縮寫，顧名思義是將住宅建筑分為“支撐體”與“填充體”兩大部分。S包含所有主體結(jié)構(gòu)包括梁、柱、樓板及承重墻、共用設(shè)備管網(wǎng)等；I包含戶內(nèi)設(shè)備管網(wǎng)、室內(nèi)裝修、非承重外墻及分戶墻。
1961年，美國哈布瑞根教授在其著作中提出“骨架支撐體”理論，被視為SI體系的前身。國內(nèi)外多數(shù)鋼結(jié)構(gòu)住宅多以此為基礎(chǔ)衍生而來，如日本的KSI住宅體系、 NEXT21住宅體系、美國的預(yù)應(yīng)力板柱體系及我國的CSI體系和VSI體系等等。區(qū)分SI體系與非SI體系的關(guān)鍵點在于除主體結(jié)構(gòu)外的構(gòu)件是否可以拆卸替換。
SI體系的提出有兩方面的優(yōu)勢，一是住戶可在建筑主體框架不變的前提下，在建筑的全生命周期內(nèi)，依據(jù)自身經(jīng)濟能力的變化、家庭成員的發(fā)展變化及不同階段的喜好對住宅進行平面及空間改造。二是將一些使用壽命較短的構(gòu)件與主體結(jié)構(gòu)的壽命區(qū)別對待，比如埋置于主體結(jié)構(gòu)內(nèi)的管線及配管等設(shè)備構(gòu)件的壽命一般只有20-30年，與主體結(jié)構(gòu)的設(shè)計年限50年-100年相比相差甚遠(yuǎn)，SI體系可確保住戶在不損傷主體結(jié)構(gòu)的前提下更換設(shè)備及構(gòu)件，從而實現(xiàn)百年住宅的目標(biāo)。
以下列舉鋼結(jié)構(gòu)體系均可實現(xiàn)SI體系的概念。
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日本積水住宅β體系
由積水住宅創(chuàng)建的β體系為框架結(jié)構(gòu)，適用于三層四層建造體系，均為工廠生產(chǎn)的高精度高強度的鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件。積水住宅目前可實現(xiàn)梁位置固定后柱子位置可變，即上下層柱子位置可不對齊，平面靈活度更高。不僅可以靈活布置平面，也能實現(xiàn)角部無柱靈活布置角窗的效果。
β體系中，外墻板運用擠塑成型水泥墻板，此類墻板不僅具備優(yōu)異的耐久耐火等性能，獨特的工藝早就了豐富的表面肌理。除此之外，鎖定工法及墻壁內(nèi)通氣工法的使用提升了墻體性能及耐久性。
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意大利BSAIS鋼框架支撐結(jié)構(gòu)體系
BSAIS體系適用于1~8層鋼結(jié)構(gòu)住宅，柱子采用H型鋼，主梁采用大斷面冷彎型鋼，支撐采用角鋼，梁柱通過高強螺栓連接。樓板為帶凹痕的壓型鋼板。外墻板采用雙層墻板體系，外側(cè)為普通混凝土預(yù)制條形板，內(nèi)側(cè)為輕鋼龍骨石膏板；內(nèi)隔墻采用輕鋼龍骨石膏玻璃棉。由意大利廠商完成的180㎡的樣板間，從主體結(jié)構(gòu)到室內(nèi)裝修，由10人經(jīng)歷40天便可完成，其中鋼骨架僅耗時3天。
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美國Conxtech鋼框架體系
Conxtech鋼框架體系是由美國ConXL公司開發(fā)的一種新型裝配式鋼結(jié)構(gòu)體系，該體系適用于多高層建筑，是由框架梁、框架柱、梁柱連接組件、壓型鋼板組合樓蓋組成，是一種純鋼框架結(jié)構(gòu)體系，采用方鋼管混凝土柱及寬翼緣H型鋼截面梁。
Conxtech體系性的運用了ConXR和ConXL兩種梁柱連接方式，是該體系的核心技術(shù)：
ConXR連接形式：梁柱交接處，在柱子的四個側(cè)面以楔形的插座鎖定相連，輔以高強螺栓固定完成梁柱節(jié)點拼接。連接節(jié)點處框架柱上下貫通，內(nèi)部填充混凝土形成鋼管混凝土柱，形成剛性連接節(jié)點。適用于框架層數(shù)不超過12層的結(jié)構(gòu)體系中。
ConXL連接形式：梁柱節(jié)點處，在柱子對角位置采用柱面T型套板相連，梁端套板插入兩個柱面套板之間，就位鎖定后由高強螺栓完成梁柱節(jié)點拼接。與ConRL形式相同，ConXL節(jié)點區(qū)域同樣為剛性連接節(jié)點。適用于框架層數(shù)不超過15層的結(jié)構(gòu)體系中。
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DBS多層輕鋼住宅體系（Dietrich Building System）
本體系是由美國Dietrich公司研究開發(fā)的輕鋼結(jié)構(gòu)住宅體系，多數(shù)用于4-6層住宅及公寓等建筑，在非地震區(qū)可建12層，DBS多層輕鋼結(jié)構(gòu)住宅體系采用一般美國住宅尺寸，開間4.88米，凈高2.44米。墻體C型鍍鋅輕鋼龍骨采用鍍鋅鋼板制成，局部可采用熱軋型鋼加強。龍骨及樓蓋每隔一段距離均可便開孔布置管線。
DBS體系擁有多項技術(shù)，開孔周邊的變形處理保證了截面削弱處的局部穩(wěn)定性，可使樓板開孔直徑達截面高度的80%。墻面為固定在輕鋼龍骨兩側(cè)的紙面石膏板，剪力墻需要加設(shè)一層鍍鋅鋼板，并用自攻螺絲和輕鋼龍骨固定。樓板采用20mm厚纖維水泥板，并在墻體龍骨與樓蓋梁間填充玻璃棉，兼顧保溫和吸聲隔音的作用。
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