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1、1,国内高层钢结构住宅流派对比分析,卓达新材推广研发建设集团二公司 应用研发中心,报告大纲,杭萧钢结构住宅调研分析,浙江杭萧钢构股份有限公司（简称“杭萧钢构”）成立于1985年，经过近30年的努力，已发展为国内首家钢结构上市公司（股票代码：600477），被列入住建部首批建筑钢结构定点企业、全国民营企业500强、国家火炬计划重点高新技术企业和国家住宅产业化基地。 杭萧钢构开发的钢结构住宅项目主要有武汉世纪花园小区和包头万郡大都城项目，均为商品住宅小区。,杭萧钢结构住宅调研分析,武汉世纪花园小区,包头万郡大都城,下面以包头万郡大都城项目介绍分析一下杭萧钢构的技术体系： 1 项目概况 包头万郡大都
2、城项目是万郡（包头）房地产有限公司开发的钢结构住宅项目。本项目位于青山区文化路东（青山区政府东侧，奥林匹克公园西侧）；万郡大都城总用地面积415.13亩，容积率3.0，绿地率达35%，规划总居住户数为5536户，停车位共3010个，共26栋建筑。 一期约27万平，于2010年9月1日开盘，并于今年5月份交房；二期约30万平，正在施工，有90平左右两室、140平左右三室、200平左右四室、300平左右四室等多种户型，毛坯房售价价约5500元/平，万郡工程部介绍一期工程成本约2800元/平，二期成本约2500元/平（主要将内隔墙由原CCA灌浆墙改为聚苯颗粒轻质隔墙板）。,杭萧钢结构住宅调研分析,2
3、、万郡大都城钢结构住宅体系 该项目主要由高度为97m左右的32层高层住宅建筑群组成，其抗震设防烈度为8 度，全部采用钢框架钢支撑组成的抗侧力体系，楼（屋）面采用杭萧钢构生产的钢筋桁架楼承板系统，墙面采用汉德邦生产的CCA板与轻质灌浆料组成的保温、节能和防火的围护结构体系。 2.1 结构体系特点 该项目采用的钢框架钢支撑结构体系，由于项目位于高震区，采用了较多的偏心支撑，而且相对于中心支撑更易于解决门窗布置问题。,杭萧钢结构住宅调研分析,本工程钢柱采用矩形钢管混凝土柱，钢梁为H型钢梁，钢支撑为方钢管。钢管柱较薄的使用冷弯成型钢管，仅有一道焊缝，节点处采用梁贯通式；对于较厚的钢管柱仍旧采用四板拼焊
4、的箱型柱，节点处为内隔板，柱贯通式。梁柱节点处外隔板的使用使得钢管壁厚不再受熔嘴电渣焊工艺的限制，并且在节点域范围内方便调整柱壁厚。 梁柱节点仍旧采用翼缘焊接，腹板栓接的做法。考虑到全栓连接方便现场施工，有利于提高施工速度，但是采用全栓连接需要出牛腿，拼接接头避开了弯矩最大位置，但是也造成了运输的不便，提高了运输成本。,杭萧钢结构住宅调研分析,梁贯通式式节点,柱贯通式式节点,钢柱喷涂防火涂料，然后包CCA板进行防火处理。钢梁喷涂防火涂料并填塞岩棉板，再外包CCA板，在做法防火、保温、隔音效果好，但造价偏高。 本工程楼板采用钢筋桁架楼承板作为模板，一期采用的是钢筋桁架焊接到0.4mm、0.6mm
5、厚的镀锌钢板上；二期采用的是0.8mm 厚镀锌钢板通过卡子卡在钢筋桁架上，可以重复利用约6次。后浇带等位置有楼承板变形现象，导致最终浇注的楼板底部不平整。,杭萧钢结构住宅调研分析,带钢筋桁架的装配式楼承板,2.2 围护体系的特点 墙面采用汉德邦生产的CCA板与轻质灌浆料组成的保温、节能和防火的围护结构体系。本项目外墙总厚度达280mm，具体做法为：龙骨+CCA板，靠近外侧CCA板填充约100厚岩棉板，再灌聚苯颗粒轻质浆料。外墙用CCA板采购价约80元/平，钢龙骨的使用量过多，最终造成外墙造价约400元/平，成本较高，并且现场作业工作量比较大。并且龙骨与钢梁之间的连接也不方便，外墙有待于进一步探
6、索优化。墙体龙骨安装，灌浆墙管线预埋龙骨上开孔防止冷桥。龙骨通过螺栓与楼板相连，通过射钉与钢梁连接。所有墙体与钢梁偏置，以便于不穿钢梁翼缘而往下走管线。内墙一期使用的灌浆墙，但是CCA板用的与外墙不同，密度及强度较低。由于内墙约9公分，灌浆时仅仅是橡皮锤敲打震密，导致已交付工程中有空鼓等现象。二期改成了预制的墙板，效果较好。不足之处是工厂管线槽没有预留，需现场切割而成。,杭萧钢结构住宅调研分析,轻质内隔墙支撑位置一期同样使用的灌浆墙，但后期开裂现象严重，二期改成了砌块墙。综上，钢结构住宅的产业化不仅仅是将结构构件有混凝土构件换为钢结构构件，而是建筑体系、相配套的产品等成套技术的综合发展，如内外
7、墙板产品系列、楼板系列及防火材料和防火技术措施体系以及其他部品体系。只有钢结构结构体系以及相配套的部品体系均发展起来，达到一定的标准化程度，具有规模生产的能力时，才能给真正实现钢住宅的产业化。,杭萧钢结构住宅调研分析,支撑部位采用砌块砌筑,工厂管线槽没有预留,3、总结大都郡项目，其采用的体系技术创新点主要有以下几项： （1）采用了装配式、可重复多次使用的楼承板；（2）针对采用冷弯矩形管钢柱节点域管壁薄、不能满足结构受力要求的问题，研究应用了节点域局部加强的冷弯矩形管柱体；（3）CCA板防水处理工艺；（4）聚苯颗粒轻质隔墙板安装工艺；（5）CCA板灌浆墙龙骨“冷桥”弱化技术；（6）CCA板灌浆墙
8、在严寒地区应用的改进工艺。,杭萧钢结构住宅调研分析,远大可建钢结构住宅调研分析,远大可建科技有限公司是远大科技集团全资子公司，创立于2009年3月，公司总部及研发基地设于中国湖南湘阴县城。远大装配式钢结构建筑又称为远大可持续建筑，简称可建。至今，可建技术在湖南、上海、浙江、墨西哥、湖北、宁夏等地应用，建成约30万平方米的装配式钢结构建筑，并且在宁夏、福建、山东、山西、湖北、河南建立了六家加盟合作工厂。 1 已建成的典型建筑案例,远大可建钢结构住宅调研分析,远大可建钢结构住宅调研分析,远大可建钢结构住宅调研分析,2 远大可建的技术体系,远大可建钢结构住宅调研分析,2.1 远大可建的技术体系-典型
9、连接节点,远大可建钢结构住宅调研分析,2.2 远大可建的技术体系-典型连接节点实例,远大可建钢结构住宅调研分析,2.3 远大可建的技术体系-集成式组合楼板,远大可建钢结构住宅调研分析,2.4 远大可建的技术体系-集成多项节能技术,远大可建钢结构住宅调研分析,2.5 远大可建的技术体系-空气净化系统（站在巨人肩膀上-远大中央空调）,远大可建钢结构住宅调研分析,3、总结远大可建的技术特点主要有以下几点： 1）新颖的结构形式，发挥钢结构“轻、快、好、省”的优势； 2）绿色建筑+建筑工业化； 3）装配式快速安装； 4）OEM采购及加盟商销售模式。 针对目前国内住宅市场，远大可建还存在一些不足： 1）产
10、品外轮廓基本固定位矩形，如用于住宅面临采光，通风等一系列问题； 2）对于可建结构体系的性能，钢结构业内一直存在较大争议，待解决； 3）组合楼板体系隔声等问题需要进一步解决，目前的产品用于写字楼和酒店等建筑问题不大，但用于住宅会影响正常使用功能； 4）产品开发需要转换角度，从机械加工更多的转向关注产品实际功能。,中建八局钢结构住宅调研分析,中国建筑第八工程局有限公司（以下简称中建八局）是世界500强企业中国建筑股份有限公司的全资子公司，始建于1952年，企业发展经历了工改兵、兵改工的过程，1966年奉中央军委和国务院命令整编为基建工程兵部队，1983年整体改编为企业，总部现位于上海市。 工程研究
11、院为中建八局下属事业部。在高层钢结构住宅方面进行了有益的探索。 1 技术体系-高层内藏钢管柱组合墙建筑结构体系 主要技术创新点： 以矩形钢管柱（可内灌混凝土）作为竖向主要承重构件，钢管柱通过钢支撑或钢板剪力墙等连接起来，形成钢管柱-组合墙。 翼缘上宽下窄H型钢梁与钢筋桁架叠合楼板形成组合梁。 钢管柱和H型钢梁之间的全螺栓单面连接技术，可大幅提高预制装配率。,中建八局钢结构住宅调研分析,1.1 钢管柱组合墙（可藏于墙内）,中建八局钢结构住宅调研分析,L形组合墙，其单肢宽度不大于墙体厚度，可以完全封闭在墙体中；由于截面宽度变小，截面高度需要加大，一般为1000mm1600mm。新型抗侧力构件定性为
12、墙，这样更易于认清结构或结构构件的受力性能。,1.1 钢管柱组合墙（可藏于墙内）,中建八局钢结构住宅调研分析,钢管柱组合墙与普通柱在截面特性、受力和变形特性、抗震性能等方面存在显著差异，相关技术不成熟，需要进行系统研究。 为促进和推广钢管柱组合墙在住宅结构中的应用，至少需要完成如下研发工作： 确定不同抗震设防烈度和场地条件钢管柱组合墙结构体系适用的房屋最大高度； 建立起结构计算方法； 构件的基本性能、设计方法及构造措施的研究和完善； 连接部件类型的优选，如采用连续开孔钢板、钢支撑和钢板剪力墙等； 钢梁与组合墙的墙肢实现面外连接，以适应建筑设计的灵活性； 结构或构件专用设计软件的编制； 研发墙体
13、连接的配套技术。,1.2上下翼缘不等宽H型钢+混凝土叠合楼板组合梁,中建八局钢结构住宅调研分析,H型钢梁的下翼缘宽度不大于墙体厚度，可以避免梁凸出室内，是解决墙梁交接处阳角问题的自然而有效的思路。,1.3钢管柱和H型钢梁之间的全螺栓单面连接技术,中建八局钢结构住宅调研分析,全螺栓单面锁紧连接技术可满足梁柱刚性连接要求，受力性能可靠，施工便捷，可大幅度提高结构的装配化程度；连接构造简单，材料用量节省，经济性能好。,2、总结中建八局的钢结构技术特点有以下几点： 贯彻“住宅设计以人为本”的理念，让技术进步服务于人，尽量做到满足使用要求。 同时在实际工程中有以下不足： 钢管柱+组合柱构件在高层、大跨应
14、用时需要的柱截面较大，达不到预期效果；没有计算软件和手段进行分析设计；没有配套设计规范规程； 梁柱节点在梁截面较大时难以满足抗震等强要求；在多跨时由于柱尺寸偏差可能造成端板无法紧贴柱面，影响连接效果。 相关配套产品还未进行深入研究。,中建八局钢结构住宅调研分析,卓达绿色钢结构住宅调研分析,卓达模块化建筑体系主要由结构体系、维护体系等组成。 1）、主结构体系以大柱网(10.8米）异形柱、H型钢作为主材，技术成熟，抗震系数高，可回收利用，是实现绿色建筑的最好形式；通过多年的优化完善，在保障安全和抗震系数的前提下，用钢量不断优化，成本不断减少。 2）、围护结构抛弃了传统的现场施作业，采用新型材料，工
15、程生产加工成品，现场安装，既环保，又节省成本。 3）、施工技术体系根据主结构和围护结构特点，现场吊装、安装，大大减少现场用工量，大大缩短工期。 4）、设备体系和节能体系是结合钢结构的特点及绿色建筑的要求，在传统基础上进行优化。,卓达模块化建筑体系介绍,1） 主结构体系 钢框架钢支撑体系：属于全钢结构，大幅减少了与混凝土核心筒交叉作业对工期的影响，现场作业少，有利于产业化生产，采用适合高烈度的偏心支撑，延性高，不影响门窗布置。,卓达绿色钢结构住宅调研分析主体结构,传统高层钢混框剪结构地下室50%的墙落地,卓达大柱网高层主体结构地下室增值销售,卓达绿色钢结构住宅调研分析主体结构,主结构体系-柱 柱
16、采用冷弯矩形管与冷弯槽钢拼接而成的异形柱，根据不同位置分为L,T,十字形柱。通过控制肢厚，肢高厚比，满足相应现行规范。解决室内凸角问题,钢管混凝土异形柱有承载力高，塑性及变形能力好，满足建筑要求等优点,角柱,边柱,中柱,卓达绿色钢结构住宅调研分析柱,主结构体系-梁 在满足承载力及使用要求时，梁采用热轧H型钢，否则采用焊接H型钢及上宽下窄H型钢满足需要。,H型钢,上宽下窄藏于墙内,钢管混凝土异形柱有承载力高，塑性及变形能力好，满足建筑要求等优点,卓达绿色钢结构住宅调研分析梁,主结构体系-偏心支撑 偏心支撑即支撑轴线与梁轴线交点同梁柱交点有一定的距离，两交点间的梁段即所谓耗能梁段，在结构中起到保险丝的作用。,耗能梁段，可开门窗,在地震作用下，支撑保持弹性，耗能梁段剪切屈服，耗能佳，延性好,卓达绿色钢结构住宅调研分析偏心支撑,主结构体系-节点构造 采用外套管式节点，拥有独家专利权，梁柱节点区域直接在柱外侧贴焊钢板，省去了隔板工艺（将钢管柱截断以安装隔板），可提升加工效率80,外套管特点：节点域加强，安全度增加；无需内隔板，浇灌
