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装配式钢结构篇(1):装配式钢结构技术体系汇总
来源:网络
导读 iINTRODUCTION 我国的钢结构发展经历了20世纪50年代苏联援建、60-70年代钢铁短缺、80-90年代逐步恢复增长、21世纪以来的飞速发展四个阶段,本文笔者整理了我国目前钢结构的技术体系,可能不够全面,形式力求图文结合,以期抛砖引玉,与同行共享并探讨。
厂房物流体系
轻型龙骨房屋
快速组装钢结构房屋
模块化房屋
远大可建装配式钢结构
远大外墙系统特点:
内部采用CSR结构岩棉,导热系数仅0.034W/(m·K)。
符合个性化需求,多种外墙颜色任挑选。
高强度,钢板与岩棉粘结强度极高,达到350kN/m2 。
耐久性符合欧洲标准prEN14509耐久性测试最高标准。
防火安全,结构岩棉不燃,防火性能达A2级。
远大内墙系统特点:
采用轻钢龙骨做为骨架、内部填充吸音棉,外面铺设12mm厚防火石膏板,易于安装及拆卸,使房间结构可以轻易的任意改变。
防火安全,采用防火石膏板,防火性能达A级。
吸音、隔热,中间填充的吸音棉基本隔声量大于45dB、上下所有接口均用密封材料封阻。
杭萧钢结构高层住宅体系
钢结构梁柱系统
钢筋桁架楼承板
灌浆墙系统
轻质复合条板系统
钢结构住宅
国外装配式住宅
装配式预应力楼板
装配式墙板龙骨石膏板隔墙
宝钢装配式钢结构多高层住宅技术体系
1. 墙板技术
墙板性能优势:轻质高强、保温隔音、防火耐久连接技术开发:安装便捷高效、连接安全可靠
墙板柔性连接:整体性好、不易开裂、抗震性强二次装修方便:免粉刷、便开槽、易吃钉吊挂
2.楼板技术
实现了楼板工业化预制避免了现场支模、 钢筋绑扎减少了现场湿作业免除了二次粉刷确保了楼板整体性
3. 外墙保温装饰板
4. 建造过程实景
5. 内部装修
6. 代表作品
6.1 中国南极泰山站
工程总承包,高科技、绿色生态,科考示范站。项目地点:南极 伊丽莎白公主地建筑规模: 建筑面积1000㎡竣工日期: 2014年2月8日结构体系:轻钢框架(模块化)外 墙:聚氨酯耐低温金属夹芯板 (氟碳涂层)与夹心岩棉板内 墙:夹心岩棉板墙体轻钢框架楼 板:轻型装配式
6.2 中福城二期
中国首幢装配式钢结构高层住宅,冶金行业优秀设计项目一等奖。项目地点:上海 黄浦 建筑规模: 建筑面积6.0万㎡,18层,建筑总高:60m 竣工日期: 2002年结构体系:钢框架-混凝土核心筒外墙:蒸压加气混凝土挂板内墙:蒸压加气混凝土砌块楼板:压型钢板组合楼板
卓达装配式钢结构多高层住宅技术体系
卓达建筑体系同其他装配式钢结构住宅成套体系一样主要由结构体系、围护体系等组成。1. 钢结构主体
与普通的钢框架-支撑体系相比,卓达集团绿色建筑钢结构体系采用的是异形梁柱-钢支撑体系。如上图所示,钢柱分别为T、L、十字形以及Z字形(双L形),钢梁根据墙体宽度需要采用窄翼缘H型钢梁。该体系最大的技术优势是能够适应目前市场主流户型需求;传统的钢结构住宅,大都需要特殊户型设计,外立面以矩形为主(如远大可建),不能很好适应现代住宅外立面美观大方和户型采光的需求;与卓达新材结合,可以做到室内不露梁柱;传统钢结构住宅为人诟病的主要一点,就是室内凸梁露柱,影响美观和用户使用;充分考虑住宅产业化从设计、加工到施工各个环节,是整个产业链互动式设计的结果。
2. 钢梁防火及隔音处理
钢梁的防火采用包覆新材防火板,在钢梁腹板的空腔处填充隔音岩棉解决钢梁的隔音问题;钢梁的布置应考虑后期装修效果确定梁的位置。
集团绿色建筑体系采用的是卓达新材防火板,钢梁处传热阻为1.907 (m2·K)/W,满足规范最小传热阻1.073(m2·K)/W的要求。
3. 外墙-复合保温装饰一体化外墙
一体化外墙是采用绿色低碳环保的卓达新材板为基础材料,把现场的施工作业转移到工厂完成,如下图所示:保温装饰一体化外墙板由新材板+保温+新材板叠合而成。具有以下特点:1)工厂内加工制作可与主体施工同时进行;2)现场主要以安装为主,无湿作业;3)工序简单,施工速度快;4)现场高空作业次数少,安全隐患大大降低;5)主体结构挂件可实现工厂化安装,降低现场施工难度,加快施工进度。
4. 内墙-复合保温装饰一体化隔墙轻质复合条板(SIP复合保温墙板),工厂加工,现场安装,轻质高强。
5. 楼板5.1 钢筋桁架楼板
钢筋桁架模板是将楼板中的钢筋制作成钢筋桁架,并将钢筋桁架与压型钢板焊接成一体的楼板专用构件。在其上浇注混凝土,形成楼板。待混凝土达到强度后,下部薄铝板可方便拆除,象普通现浇板一样抹灰。具体做法是工厂焊接好钢筋桁架,现场浇铸混凝土。特点:现场钢筋绑扎工作量可减少50%~60%,现场钢筋绑扎量在5~8kg/m2之间,可进一步缩短工期;桁架受力模式可以提供更大的楼承板刚度,可大大减少或无需用施工用临时支撑;底模不参与使用受力,无需考虑防腐及耐火问题,且可撕掉,便于装修。5.2 预制装配桁架式楼板
预制装配桁架式楼承板方案主体思路是,将楼板设计为正交桁架,上面表面材料为卓达新材或卓达新材叠合其它材料而成。 这种楼板方案的优点:现场基本无湿作业,装配化程度高,加工和安装效率高;但是在我国现行规范体系下,该方案也存在明显的问题:现阶段,对于类似高层住宅这样的建筑体系,在分析计算时有一个基本假定:即刚性隔板假定,也就是说认为楼板体系是一个刚性无穷大的构件。如果采用完全装配式,当地建设主管部门和审图结构很难认可。现状是,即便是预制混凝土住宅结构,为了保证符合此假定,预制楼板要保留至少60mm的现浇层。如要突破这一点,需要同当地建设主管部门,审图办、及相关领域专家前提充分沟通,在他们的相关建议和指导下进行充分论证,保证安全可靠地前提下进行应用。6. 楼梯
6.1 预制混凝土楼梯+卓达新材面层
6.2 装配式钢结构桁架+卓达新材板楼梯
装配式钢结构桁架+卓达新材板楼梯
优点:自重轻,装配化程度高,便于工厂化制造和现场安装;
缺点:由于自重轻,振动频率较高,人在上面走过时容易产生不舒适感和缺乏安全感,尤其是高层住宅的楼梯作为重要的逃生和消防通道,要慎重选用。
预制楼梯的两个备选方案中,建议选用预制混凝土楼梯+卓达新材面层方案,不仅可以满足装配化需求,同时可满足各种现行规范的要求。
7. 工程实例
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装配式钢结构篇(2):装配式混凝土 钢结构,这个装配式示范项目真了不得!
项目概况
中国二十二冶集团浭阳锦园项目,位于河北省唐山市丰润区浭阳新城,由7栋高层、2栋独立商业和1个幼儿园组成。其中7号楼为装配式混凝土剪力墙结构,预制率达到63%,4号楼为钢框架混凝土核心筒结构,预制率达到90%。总建筑面积169685平方米,其中地上141956平方米,地下27729平方米。
此项目是河北省第一个国家住宅产业化示范推广项目;河北省首个装配式住宅示范区;2017年被住房和城乡建设部列为“国家住宅产业化示范项目”;2017年被列为“中冶集团重点项目”“河北省建设科技示范工程”“河北省建筑业新技术应用示范工程”。
装配式钢结构4号楼
浭阳新城装配式钢结构4号楼总建筑面积10950.45平方米,地下2层,地上22层,标准层层高2.9米。
生产车间
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重力体系与侧力体系分离
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梁柱无外露
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结构墙体保温装饰一体化
▼预制叠合式组合楼盖
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装配式钢框架
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预制剪力墙
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模块化厨卫与管道布置▼
装配式混凝土7号楼
浭阳锦园装配式混凝土7号楼总建筑面积为19927平方米,建筑高度79.8米。
生产车间
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保温层预制到墙体中
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预制楼梯
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预制叠合板
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预制阳台
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钢筋绑扎
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预制墙体安装
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叠合楼板安装
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工程创新
创新一:BIM技术的应用
设计阶段引入BIM技术,为实现钢结构建筑的结构系统、外维护系统、内装系统、设备与管线系统集成一体化设计提供信息化支撑 。
借助BIM技术,整合钢结构体系与建筑功能之间的关系,优化结构体系与结构布置 ;
利用三维技术进行碰撞检查,找出设计不合理或错误 ;
利用BIM技术实现虚拟施工,快速直观的模拟施工过程,进行施工技术交底;
选取合适的内外墙体系,细化建筑节点构造,实现建筑功能高标准的要求。
创新二:钢结构构件与混凝土构件实现三维扫描,计算机内仿真预拼装检查
将生产出来的钢结构及混凝土构件利用三维扫描技术,在计算机内实现构件预拼装检查,完成拼装前的最后校核,做到精准组装,万无一失。
创新三:模块化、可装配的管道分离布置
利用管线走廊一体化布置 ;
可以实现模块化预制 ;
实现管道装配化施工,做到地面、墙面、天棚等管线标准化设计,不同位置设置地面检查口,减低维修保养难度,可实现定期检查,让住宅真正意义上实现可体检的房子,增加住宅的使用寿命。
创新四:钢结构施工测量-防扭转技术应用
精准测量技术的研究、应用
创新五:整体卫浴、整体厨房的应用
防水、防潮,工厂定制,高精度高质量一步到位;
独立排水管道设计,延长使用寿命,高水封地漏应用避免污染;
一体化洁具实现无缝设计;
收纳系统合理,提高利用空间.
创新六:智能新风系统的应用
会呼吸的门窗——智能新风系统防霾防污染,营造清新健康的居家空间。
技术支撑
装配式混凝土剪力墙结构叠合楼板安装工艺
高烈度区装配式整体混凝土剪力墙结构连接技术
装配式剪力墙结构墙体拼缝连接技术
剪力墙叠合楼板预制构件生产工艺
预制装配式混凝土结构件生产工艺
来源:中国二十二冶、预制建筑网。如有侵权,请联系删除
装配式钢结构篇(3):广西首个装配式钢结构住宅是这样建成的!6大亮点,细节满分!(多图 视频)
项目概况
柳州市莲花城保障性住房项目由广西建工集团第五建筑工程有限责任公司承建,为EPC设计 施工总承包模式。项目位于柳石路莲花城公交站旁,是广西首个装配式钢结构住宅工程,广西重点装配式示范项目。
整个项目为10栋6~23层单体工程,1~5栋为经济适用房,6~10栋为公租房,地下室1~2层。总建筑面积约13.7万平方米,其中地下室3.8万平方米、地上9.9万平方米;主体结构采用扁钢管混凝土柱框架——支撑结构体系;楼盖采用钢-混凝土组合楼盖;内、外墙为硅镁轻质隔墙板;飘窗、卫生间沉箱为PC预制构件,钢结构总用钢量约1万吨。项目采用多项自主研发的新技术、新工艺。
▲ 施工建设中
工程亮点
虽然钢结构高层建筑已经在发达国家成型。但在国内,钢结构建筑还处在待开发阶段,莲花城保障性住宅,更是广西首个高层钢结构装配式住宅的试点项目。获得了诸多的研究成果:
亮点1: 扁钢管混凝土柱框架—支撑结构体系
将钢柱、钢梁全隐藏于墙体内,从外表上看钢结构建筑与普通建筑无二。
亮点:2:钢管柱施工工艺、梁柱节点:新型栓焊混合连接节点
作为广西首个装配式钢结构建筑试点项目,该工程的钢柱、钢梁所采用的工艺技术可以说走在了广西装配式钢结构建筑发展的前沿。
在钢柱对接节点上,工程采用了新式夹具固定塞焊安装法,这一施工方法的优点是施工现场不再需要硬性支撑及缆风绳,同时在梁柱节点上采用新型栓焊混合连接节点。
梁柱节点采用新型栓焊混合连接节点,特点是节点不需设置柱内横隔板,制作简单,柱内混凝土浇灌更方便,施工速度快。
钢结构建筑面临的一大关键考验就是防锈,为此工程严格把控除锈环节和梁柱防锈涂装质量,采用覆层测厚仪对梁柱防锈涂层进行严格控制,有效解决了钢结构建筑面临的这一关键难题。
▲ 新工艺新技术展示
▲ 项目现场
▲ 6号楼第一根钢梁起吊并安装现场
亮点3:装配式钢筋桁架楼承板安装工艺
在安装前,设计人员首先通过tekla三维建模软件进行预铺装,利用预铺装对材料用量、预制要求、边模节点处理等提前掌握。
之后根据楼承板铺设位置完成边模铺设、焊接角钢、绘制定位线、灌浆浇筑等步骤。
值得一提的是,项目所用钢筋桁架楼承板是在公司装配式钢结构加工基地完成组装后运至施工现场吊运安装的,为此金属结构分公司引进首条钢筋桁架生产线,以高效率、自动化的钢筋桁架生产线替代了以往施工现场低效率、耗人力的钢筋绑扎作业。
▲ 样板间展示区
亮点4:内外墙体施工工艺
内外墙采用硅镁加气混凝土条形板。优点:高强,轻质,保温隔热,隔音,安装便捷,砌筑功效高、墙面平整美观,防火性能好,属环保材料。
▲ 施工现场展示区
亮点5:飘窗、卫生间底板、预制楼梯、预制叠合板 PC构件
特点:通过设计融合PC构件,降低浇筑量、降低措施费、提高装配率、提高施工速度,且PC(平整度、光洁度、外形尺寸等更优良)。
亮点6: 深度开发应用BIM技术
应用BIM进行场地布置;
线缆优化布置;
模拟施工,提前解决问题,为顺利推进提供保障。
工程进度莲花城保障性住房项目,共有十幢高楼住宅,目前6、7、8号楼正在紧锣密鼓建设中,6、7号楼已完成封顶,8号楼正在吊装结构,其余楼层由于土地移交问题暂未开工建设。付,预计可以解决近5000名中低收入家庭人员的住房问题。






