2023 高校钢结构创新竞赛三等奖作品：和和书苑（钢结构图书馆）

2023年高等教育钢结构创新大赛

获奖作品展示

第十五期：三等奖作品（7件）

获奖作品名称

和合图书馆（钢结构图书馆）

参与学校

苏州科技大学

参赛学生

王家卫、李晖、康同阳、黄文浩、董嘉乐

导师

齐毅 凌志斌 赵宝成 沈家兴

这个项目“和合书园（钢结构图书馆）”拟建于苏州古城区，新图书馆将利用“包裹”小规模古建筑的方式，将“园”藏于“园”，实现古建筑的保护。“和合书园”代表了中国传统文化“和”与图书馆（“书园”）的有机结合。

本工程采用钢框架-中心支撑体系，柱间支撑采用屈曲约束支撑，充分发挥了钢结构装配式、施工效率高、易实现大空间、钢材自重轻、强度高的特点，对在既有建筑上加建新建建筑具有示范意义。

外墙采用预制加气混凝土外墙板，由厂家一次性生产，集装饰面、保温、墙体围护于一体，省去了建筑外装饰工序。内墙采用ALC板，在提高装配率的同时，减少了结构自重，由于板材较薄，扩大了建筑使用面积，满足了建筑内部灵活布置的需求。窗户采用6+12A+6+12Ar+6三玻两腔断桥铝体系窗，外腔设有内遮阳系统，内腔充氩气，采用LowE玻璃，具有良好的隔热、隔音效果，可大大降低图书馆采暖（制冷）空调负荷。楼板采用钢桁架楼板，具有强度高、安装方便、防火性能好等优点，同时可以调整桁架高度和配筋量，适应大跨度，节省建筑成本。

结构上，本项目主体采用钢框架-中心支撑体系，所有支撑均采用抗屈曲支撑。两处局部大跨度结构采用桁架梁-钢柱结构，分别位于顶部入口处和报告厅；图书馆入口处2至4层采用悬挂结构，下部结构通过挂柱固定在顶部桁架梁上。两组桁架均为平面桁架，跨度均为22.5m，截面为箱形。经受力计算对比分析，桁架仅保留斜腹板，取消了竖向腹板，设计更加简洁高效。BRB支撑可利用软钢良好的滞回性能，耗散输入的地震能量，保护主体结构，在本项目中作为抗震的被动控制吸能器，是受到水平荷载时的第一道防线。

钢构件主要有框架柱、挂柱、楼面钢梁、BRB、桁架弦杆等，采用热轧型材，除挂柱为Q390B、桁架斜杆为Q235B外，其余钢种均为Q355B。次梁为高频焊接H型钢，呈棋盘式排列，使楼面荷载通过楼板、次梁均匀传递到框架梁、柱上。

该图书馆建筑面积16672平方米，用钢量952.2吨，即每平方米单位面积用钢量57公斤。与同类建筑相比，节约钢材约20%，更为经济，节省钢材和成本。同时梁柱采用热轧型材，减少了材料采购时间，构件制作更加简单，大大缩短了工期。

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