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低层轻型钢结构装配式住宅技术要求

低层轻型钢结构装配式住宅技术要求
低层轻型钢结构装配式住宅技术要求

JG

中华人民共和国建筑工业行业标准

JG/T ×××-2004 ————————————————————低层轻型钢结构装配式住宅技术要求

(送审稿)

Technical Requirements for Low–Rise Assembled Residential Buildings

with Light-Weight Steel Framing

2004-××-××发布2004-××-××实施

中华人民共和国建设部发布

前言

本标准由建设部标准定额研究所提出。

本标准由建设部建筑制品与配件产品标准化技术委员会归口管理。

本标准主要起草单位:建设部住宅产业化促进中心、长安大学。

本标准参加起草单位:中国建筑科学研究院、清华大学土木系、冶金部建筑研究总院、上海美建钢结构有限公司、日本积水化学工业株式会社、北新建材集团有限公司、欧文斯科宁(中国)投资有限公司、阿依艾工程软件大连有限公司、深圳市正奥科技发展有限公司。

本标准主要起草人:周绪红、童悦仲、郭彦林、弓晓芸、张莉若、刘承宗、于千、冯菊莲、娄乃琳、袁政宇、张海燕、姚智敏、李正春、王英锐、叶菲、胡永生、徐磊、刘永健。

目录

前言

1 范围 (1)

2规范性引用文件 (1)

3术语和定义 (2)

4 分类与代号 (3)

5 要求 (4)

5.1 材料要求 (4)

5.2构造的一般要求 (4)

5.3楼盖的构造要求 (8)

5.4墙体的构造要求 (13)

5.5屋盖的构造要求 (22)

5.6 紧固件连接要求 (25)

5.7防火与防护要求 (25)

5.8 保温、隔热、隔声与防潮要求 (28)

5.9 设备安装要求 (29)

5.10 构件的制作与安装要求 (31)

6 检验与试验 (32)

7 标志、包装、运输与贮存 (33)

1.范围

1.1 本标准规定了轻型钢结构装配式住宅的分类与代号、要求、检验与试验方法、标志、包装、运

输与贮存等。

1.2 本标准适用于两层或局部三层的独立或联排冷弯薄壁型钢结构装配式住宅,本标准未规定的,

应按国家现行有关标准的规定执行。

2. 规范性引用文件

下列引用标准的条文,通过本标准的引用而构成本标准的条文。当引用标准被修订后,应使用最新版本的引用标准。

GB /T 700 碳素结构钢

GB/T 1591 低合金高强度结构钢

GB/T 6725-2002冷弯型钢

GB/T 3098.1 紧固件机械性能螺栓、螺钉和螺柱

GB/T 5782 六角头螺栓—A和B级

GB/T 5780 六角头螺栓—C级

GB/T 3098.5 紧固件机械性能自攻螺钉

GB/T 5282~5285自攻螺钉

GB/T 14210 墙板自攻螺钉

GB/T 3098.11 紧固件机械性能自钻自攻螺钉

GB/T 15856.1~4 自钻自攻螺钉

GB/T 9775 普通纸面石膏板

GB/T 11978 耐水纸面石膏板

GB/T 11979 耐火纸面石膏板

L Y/T 1580 定向刨花板

GB/T 9846 胶合板

GB/T 12755 建筑用压型钢板

JC/T 868 金属面硬质聚氨酯夹芯板

JC/T 869金属面岩棉、矿渣棉夹芯板

GB/T 8625 建筑材料难燃性试验方法

GB/T 11981建筑用轻钢龙骨

GB 50176 民用建筑热工设计规范

GBJ 118 民用建筑隔热设计规范

GB 7107 建筑外窗空气渗透性能分级及其检测方法

GB 223 钢铁及合金化学分析方法

GB 222 钢的化学分析用试样取法及成品化学成份允许偏差

GB/T 228 金属材料室温拉伸试验方法

GB/T 2975 钢材力学及工艺性能试验取样规定

GB/T 232 金属弯曲试验方法

GB 50205 钢结构工程施工质量验收规范

GBJ 75 建筑隔声测量规范

3.术语和定义

3.1顶梁、底梁或边梁track

布置在墙的顶部或底部以及楼层系统周边的U形钢材。

3.2楼面梁floor joist

支承楼面荷载的水平构件。

3.3过梁header

墙面开口处将荷载传递到相邻近的竖向受力构件的水平构件。

3.4屋架斜梁rafter

按屋面坡度倾斜布置的支承屋面荷载的屋架构件。

3.5斜挑梁rake overhang

屋架斜梁在纵向外墙处的悬挑部分。

3.6屋架truss

由屋架斜梁和屋架横梁通过节点连接而成的三角形平面构架,主要承受天花板及屋面荷载。3.7屋脊ridge

两个斜屋面顶部相交所形成的水平线。

3.8墙柱stud

组成墙体单元的竖向受力构件,承受竖向荷载和水平荷载。

3.9主柱king stud

与墙等高的承受竖向荷载和水平荷载的受力构件,位于门窗洞口的过梁两端。

3.10辅助柱jack stud

在过梁两端支承过梁的竖向受力构件,其长度不超过墙体高度。

3.11过梁支承短柱cripple stud

在过梁跨中支承过梁的竖向受力短构件。

3.12墙wall

一种平面或曲面竖向构件,它主要承受各种作用产生的平面内的力,有时也承受平面外的弯矩和剪力;可分为承重墙和非承重墙。

3.13侧墙sidewall

纵向外墙。

3.14结构面板structural sheathing

直接覆盖并连接在柱或梁上的板,用以承受荷载和对柱、梁起侧向支撑作用。

3.15扁钢带flat strap

由钢板切割而成的板带,常用作支撑中的拉条或传递拉力的构件。

3.16 U形截面构件U-shaped member

由薄板冷弯而成的普通槽形截面构件,包括腹板和翼缘。

3.17 C形截面构件C-shaped member

由薄板冷弯而成的卷边槽形截面构件,包括腹板、翼缘和卷边。

3.18 L形截面构件L-shaped member

由薄板冷弯而成的角形截面构件。

4.分类与代号

4.1 分类:冷弯薄壁型钢结构装配式住宅的构件分为槽形(U形)截面、卷边槽形(C形)截面和角

形(L形)截面构件。

4.2 代号:

U形截面构件采用如下代号表示:

mm为单位

翼缘宽度,以mm为单位

腹板高度,以mm为单位

U表示普通槽形截面

构件数量

C形截面构件采用如下代号表示:

板件厚度,以mm为单位

mm为单位

翼缘宽度,以mm为单位

腹板高度,以mm为单位

C表示卷边槽形截面。

构件数量

L形截面构件采用如下代号表示:

板件厚度,以mm为单位

短肢宽度,以mm为单位

长肢宽度,以mm为单位

构件截面形式:L表示角形截面

构件数量

4.3 示例:

2个腹板高度90mm、翼缘宽度为35mm、厚度0.84mm的U形截面构件表示为:2U90×35×0.84。

2个腹板高度90mm、翼缘宽度40mm、卷边宽度10mm、厚度0.84mm的C形截面构件表示为:2C90×40×10×0.84。

2个长肢宽度50mm、短肢宽度40mm、厚度0.84mm的L形截面构件表示为:2L50mm×40mm×

0.84mm。

5. 要求

5.1 材料要求

5.1.1用于承重结构的钢材,宜采用国家标准GB /T 700规定的Q235钢和国家标准GB/T 1591规定

的Q345钢。当采用Q235-A钢时,要求提出冷弯试验合格的保证条件;对于需要焊接的构件,尚应提出碳含量上限的交货条件。当有可靠依据时,可以采用其他牌号的钢材。

5.1.2 在技术经济合理的情况下,可在同一结构中采用不同牌号的钢材。

5.1.3 钢构件应符合设计要求,采用冷弯薄壁型钢构件时,应符合GB/T 6725的规定。

5.1.4普通螺栓的材料应符合GB/T 3098.1、GB/T 5782或GB/T 5780的规定。

5.1.5自攻螺钉的材料应符合GB/T 3098.5、GB/T 5282~5285、GB/T 14210的规定;自钻自攻螺钉的

材料应符合GB/T 3098.11、GB/T 15856.1~4的规定。

5.1.6锚栓的材料要求与承重结构的钢材要求相同。

5.1.7膨胀螺栓的材料应符合国家、行业或企业有关标准的规定。

5.1.8 石膏板的材料应符合GB/T 9775、GB/T 11978或GB/T 11979的规定。

5.1.9 定向刨花板的材料应符合L Y/T 1580的规定。

5.1.10 胶合板的材料应符合GB/T 9846的规定。

5.1.11压型钢板应符合GB/T 12755的规定,若采用夹芯板则应符合JC/T 868~869的规定。

5.1.12 当采用水泥木屑板、水泥纤维板作墙板时,其材料应符合生产企业相应标准的要求。

5.1.13 保温材料、防水材料、屋面及外墙饰面等围护材料应符合国家、行业或企业有关标准规定的

性能要求。

5.1.14粘胶、胶带、硅胶等粘接密封材料均应符合国家、行业或企业有关标准的规定,并提供质保

书或试验论证资料。

5.1.15 当采用进口材料时,除应经商检外,还要进行复检,复检结果应符合供货国或生产国相应标

准的要求。

5.2 构造的一般要求

5.2.1 低层冷弯薄壁型钢结构装配式住宅可参照图1建造,每个住宅单元的平面尺寸为:最大长度

18m,宽度为12 m;单层承重墙高度不超过3.3m,檐口高度不超过9m;屋面坡度取值宜在1:4~1:1范围内;斜挑梁悬挑长度不超过300mm,其他悬挑构件悬挑长度不超过600mm。当住宅的

尺寸超出上述规定的范围时,应符合设计要求。

支座节点

图1 冷弯薄壁型钢结构装配式住宅

表1 常用构件尺寸

表2 卷边的最小宽度

5.2.2 构件的钢材厚度在0.46~2.46mm 范围内,常用型号见表1和表2。U 形截面(图2)一般用作顶

梁、底梁或边梁, C 形截面(图3)一般用作梁柱构件,L 形截面一般用作连接件或过梁。 U

形截面构件和C 形截面承重构件的厚度应不小于0.84mm 。

图2 U 形截面 图3 C 形截面

5.2.3 同一平面内的承重梁、柱构件(图4),在交接处的截面形心轴线的最大偏差要求小于15mm 。

图4 同一平面内的承重构件的轴线允许偏差

5.2.4 梁、柱腹板开孔及开孔补强应符合下列要求

5.2.4.1 梁、柱的翼缘板和卷边不得切割、开槽或开孔,只允许在梁、柱腹板中心线上开孔(图

5),两孔的中心间距不小于600mm ,孔至构件端部(或支座边缘)的距离不小于250mm 。孔长不应超过110mm ;梁的孔宽不应超过60mm 且不应超过腹板高度的0.5倍,柱子或其他结构件的孔宽不应超过40mm 且不应超过腹板高度的0.5倍。

5.2.4.2 当孔的尺寸不满足上述要求时,应按图6的要求用钢板或U 形、C 形钢补强,其厚度不小

于构件的厚度,每边超出孔的边缘不应小于25 mm ,ST4.2连接螺钉的间距不应大于25 mm ,螺钉到板边缘的距离不小于10mm 。

5.2.4.3 当腹板的孔宽超过沿腹板高度的0 .70倍或孔长超过250mm(或腹板高度)时,除按5.2.4.2

款的要求补强外,还要符合构件强度、刚度和稳定的计算要求。

5.2.5 承重梁在支座或集中荷载作用位置的腹板任一侧应设置加劲件(图7)。加劲件厚度不小于

1.09mm(U形钢)或0.84 mm(C形钢),长度为梁高减去10mm或50mm。加劲件与构件的连

接不少于4个ST4.2螺钉。

5.2.6 梁或柱用扁钢带拉接时,扁钢带尺寸不小于40mm×0.84mm,用ST4.2的螺钉将扁钢带与梁或

柱翼缘连接。沿扁钢带方向每隔3.5m设置一个刚性支撑件或X形支撑(图8和图9),且在房屋端头或楼面开孔处必须设置刚性支撑件或X形支撑,必须用2个ST4.2螺钉将扁钢带与刚性支撑件连接。刚性支承件采用厚度不小于0.84mm的U形或C形短构件,其截面高度为梁或柱高减去10mm或50mm。X形支撑截面尺寸与扁钢带相同。

5.2.7 U形钢顶梁、底梁或边梁的拼接参见图10,多个构件不宜在同一柱间拼接。

图5 构件腹板上的开孔图6 构件腹板开孔的补强

.84m m

减去50m m

0m m×0.8

4m m角钢,

T4.2螺钉,图7 承重梁的加劲件图8刚性支撑件

图9 X形支撑图10 U形钢顶梁、底梁或边梁的拼接

5.3 楼盖的构造要求

5.3.1 低层冷弯薄壁型钢结构装配式住宅的楼盖可参照图11建造。楼盖及其构件的强度、刚度、稳

定以及楼盖的振动均应满足设计要求。

图11冷弯薄壁型钢结构楼面构造

5.3.2楼盖系统与基础或承重墙的连接要求

5.3.2.1楼盖系统与混凝土基础、木地梁或承重墙的连接应符合表3和图12~图18的要求。

5.3.2.2锚栓与基础的连接尚应符合5.

6.5条的要求。

5.3.2.3刚性支撑件与楼面梁的连接可以通过U形、C形加劲件或角钢连接,也可以将刚性支撑

件的腹板弯折后直接连接。

表3 楼盖与基础或承重墙连接的要求

图12 楼盖与木地梁的连接

图13 悬臂楼盖与木地梁的连接

图14 楼盖与混凝土基础的连接

图15 悬臂楼盖与混凝土基础的连接

或设角钢,

图16 楼盖与承重外墙的连接 图17 悬臂楼层与外承重墙的连接

U 形

图18 承受楼面荷载和屋面荷载的悬臂梁与外墙的连接

图19 支撑在承重内墙上的连续梁图20 支撑在承重内墙上的梁

5.3.3楼面梁与U形梁的连接要求

5.3.3.1 楼面梁与承重内墙U形顶梁的连接(图19,图20)采用2个ST4.2螺钉。连续的单构件梁

在内支座处应设置加劲件,且沿内墙长度方向宜设置刚性支撑件,其间距为3.5m,与

梁的连接方式参照图15。

5.3.3.2 楼面梁与其端部U形边梁的连接采用2个ST4.2螺钉(上、下翼缘各1个)。当设有支座

加劲件时,加劲件的翼缘采用2个ST4.2螺钉与U形边梁连接(图16)。

5.3.4 楼面梁在外墙的支承长度不应小于40mm,在内墙的支承长度不应小于90mm。

5.3.5楼面铺板与楼面梁的连接采用头部直径最小为8mm的喇叭形或平头ST4.2螺钉(图21),在每

块板周边的螺钉间距为150mm,中间部分的间距为250mm。当抗震设防烈度为8度及其以上或基本风压为1.5kN/m2(标准值)以上时,每块板周边和中间部分的螺钉间距均为150mm。5.3.6当楼面梁跨度超出3.5 m时,应依据下列方法之一对楼面梁的下翼缘侧向进行连接:

5.3.

6.1 采用ST3.5螺钉将石膏板吊顶与楼面梁下翼缘连接,螺钉间距300mm。

5.3.

6.2 按5.2.6条的要求,采用扁钢带拉条与楼面梁下翼缘连接(图22和图23)。

5.3.7楼板开洞要求

5.3.7.1 楼板洞口周边应设置边梁,其中横梁的跨度不应大于2.4 m,且其截面高度和厚度应与

相邻的楼面梁一致。

5.3.7.1 洞口横梁与楼面梁采用50 mm x 50 mm的角钢连接,角钢厚度不应小于楼面梁厚度,角

钢每肢均匀布置4个ST4.2螺钉(图24)。

5.3.8楼盖悬挑梁的要求

5.3.8.1 楼盖悬挑长度不应超过600 mm,承受两层楼面荷载和屋面荷载的底层悬挑梁可用双肢型

钢(嵌套或背靠背),其向内延伸长度不应小于1.8m(图18)。

5.3.8.2 在悬挑梁支承处,沿支承墙体方向,每两个悬挑梁之间应设置一个刚性支撑件。刚性支

撑件为0.84mm厚的C形钢或U形钢,其截面尺寸与悬挑梁相同。刚性支撑件的每个翼缘

通过3个ST4.2螺钉与楼面铺板或下部构件连接,刚性支撑件与悬挑梁的连接方法参照图

15。

4m m

0m m ×0.84m m 角钢,性支撑件高度减去10m m

T 4.2螺钉,楼面梁

图21 楼板的连接 图22 楼层扁钢带拉条设置

连接U形钢与梁

连接U形钢与梁

图23 刚性支撑件与梁直接连接

图24 孔口横梁和楼盖主梁连接

5.3.9构件的拼接:楼面梁的拼接必须依据设计要求,U形钢顶梁、底梁或边梁的拼接应符合5.2.7条

的要求(图10)。

5.4 墙体的构造要求

5.4.1 低层冷弯薄壁型钢结构装配式住宅的墙体可参照图25和图26建造。墙体及其构件的强度、刚度、

稳定均应满足设计要求。

图25 冷弯薄壁型钢结构墙体构造

图26 承重墙

5.4.2 墙体与基础或楼盖的连接应满足表4的要求。

表 4 墙与基础或楼层的连接要求

5.4.3承重墙要求

5.4.3.1 承重墙连接的螺钉规格、形式及数量应满足表5的要求。

表 5 承重墙的连接要求

5.4.3.2 承重墙顶梁与底梁钢材壁厚应不小于柱的壁厚。

5.4.3.3 外墙的外侧墙板可采用厚度不小于11 mm的定向板或12 mm厚的胶合板,内侧墙板可采

用厚度不小于12 mm的石膏板;(图29)。内承重墙两侧墙板均可采用厚度不小于12mm

的石膏板。外墙与内墙的两侧墙板均可采用厚度12mm的水泥木屑板。

5.4.3.4 墙板的长度方向应与柱子平行,墙板的周边和中间部分都应与柱子或顶梁、底梁连接。

墙板的覆盖长度不应小于墙长度的20%。在外墙的转角处(或端部),墙板的宽度不应

小于1.2m。

5.4.3.5 在外墙平面内应按设计要求设置X形剪力支撑系统。

5.4.3.6 承重墙的墙体转角处应设置锚栓(图30),当基本风压大于1.25kN/m2(标准值)、地面

粗糙度为B 类时,尚应按表4的要求设置的锚栓。锚栓的埋置深度应符合5.6.5条的要求。

5.4.4应采用下列任一方法满足轻钢承重墙柱侧向支撑要求:

5.4.4.1 在承重墙的两面安装墙板材料(见图29和表5)。

5.4.4.2 在承重墙的一面安装墙板,另一面设置扁钢带拉条(图31)。

5.4.4.3 在承重墙的两面设置扁钢带拉条(图32)。

5.4.4.4 上述扁钢带拉条按5.3.6条的要求设置,高2.4m的墙设在1/2高度处,高2.7m墙和高3.0m

的墙设在1/3和2/3高度处。

ST4.2螺钉

0m m×100m m×0.84m m

φ3.8×75mm普通钉图27 墙直接与基础连接图28 墙通过木地梁与基础连接

图29 墙板作为柱间支撑

图31 一面扁钢带、一面墙板作为柱间支撑图32 两面扁钢带作为柱间支撑

5.4.5 柱和其他承重墙构件的拼接必须依据设计要求,顶梁、底梁的拼接应符合图5.2.7的要求。5.4.6轻型钢结构装配式住宅的拐角可采用图33所示构造。

图33 拐角构造

5.4.7所有承重墙门窗洞口上方必须设置过梁,过梁可采用箱形、工形或L形截面,其截面尺寸应

符合设计要求,构造应符合下列要求:

5.4.7.1 箱形截面过梁:由两个相同型号的C形截面组成(图34),箱形截面过梁通过U形或C

形钢与主柱相连。

5.4.7.2 工形截面过梁:由两个相同型号C形截面钢背靠背组成(图35),工形截面过梁通过

角钢连接件与主柱相连。

5.4.7.3 箱形(或工形)截面过梁与主柱连接的螺钉规格及数量应符合表6的要求,其中一半

螺钉用于连接件翼缘(或肢)与过梁的连接,另一半用于连接件腹板(或肢)与主柱

的连接。连接件的长度为过梁高度减去10mm,厚度不小于墙柱的厚度。

5.4.7.4 L形截面过梁:由两个相同型号的冷弯角钢组成(图36),L形过梁的短肢和墙体顶

梁的搭接采用间距300mm 的ST4.2螺钉,长肢与主柱及过梁支承短柱的连接采用2个ST4.2螺钉。

5.4.7.5 过梁两侧柱的数量:过梁每侧的主柱和辅助柱的数量应符合表7的要求。主柱、辅助

柱、过梁支承短柱的尺寸和厚度与相邻的墙柱相同。主柱和辅助柱应采用墙板互相连接(图34和图35)。

图34 箱形截面过梁构造

表6 过梁与主柱的连接要求

U形钢顶梁

图35 工形截面过梁构造

装配式钢结构住宅

装配式钢结构住宅 首钢建设集团有限公司 一、产业概况 北京首钢建设集团有限公司成立于 1956年,拥有冶金总承包特级资质以 及房建、市政、机电安装、钢结构等多 项总承包和专业承包一级资质,是首钢 集团的控股子公司。首钢具备投资、钢 材生产研发、房地产开发、设计研发、制造施工、智能家居、物业管理等发展装配式钢结构住宅的全产业链综合能力,首钢建设自1996年开展钢结构住宅研发以来,已完成多套钢结构住宅技术体系的研发和实践,是首批国家装配式建筑产业基地。 二、产品研发 1、拥有先进的研发能力:2016年首钢建设集团投资建设了占地1.2万平米的“首钢装配式建筑研发展示基地”,拥有技术研发、实验楼验证、技术展示和交流等功能。 2、通过不断的研发和实践,目前已形成首钢最为成熟的钢结构住宅技术体系:钢框架—支撑钢结构住宅。

主要技术特点: 装配率可达90%以上,绿色建筑可达三星级要求 主体结构采用钢框架—支撑体系 围护结构采用200mm厚ALC板+100mm复合保温板技术 水平构件采用施工便捷的预制楼板、楼梯、阳台、空调板技术 内装部分采用集成厨卫、架空地板等装饰装修一体化技术 同层排水技术 BIM信息化技术 太阳能技术 创新技术: ◆依靠首钢自产耐候钢 的优势,实现国内首次 在高层钢结构住宅中 应用耐候钢,将钢材的

耐腐蚀性能提升63%; ◆实现了内嵌式外墙板的柔性连接,外墙板内嵌于主体钢结构 柱梁之间,采用可滑动易操作的柔性连接节点,保证高烈度 地区高层建筑外墙板的安全性。 该套技术体系已在首钢铸造村4#、7#钢结构住宅中应用,成功解决了钢结构住宅防腐防火、保温隔声、露梁露柱以及围护结构防开裂渗漏等关键技术。该项目是北京市住宅产业化试点工程,也是住建部装配式建筑示范工程。 3、国内首创——箱板装配式钢结构住宅 箱板装配式钢结构住宅是一种新型的装配式钢结构住宅体系,用造船的理念建造房屋,属国内首创,目前已完成技术体系研发。 主要技术特点: 绿色建筑可达三星级要求 100%装配、100%干法作业、100%可回收

低层轻型钢结构装配式住宅技术要求

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前言 本标准由建设部标准定额研究所提出。 本标准由建设部建筑制品与配件产品标准化技术委员会归口管理。 本标准主要起草单位:建设部住宅产业化促进中心、长安大学。 本标准参加起草单位:中国建筑科学研究院、清华大学土木系、冶金部建筑研究总院、上海美建钢结构有限公司、日本积水化学工业株式会社、北新建材集团有限公司、欧文斯科宁(中国)投资有限公司、阿依艾工程软件大连有限公司、深圳市正奥科技发展有限公司。 本标准主要起草人:周绪红、童悦仲、郭彦林、弓晓芸、张莉若、刘承宗、于千、冯菊莲、娄乃琳、袁政宇、张海燕、姚智敏、李正春、王英锐、叶菲、胡永生、徐磊、刘永健。

目录 前言 1 范围 (1) 2规范性引用文件 (1) 3术语和定义 (2) 4 分类与代号 (3) 5 要求 (4) 5.1 材料要求 (4) 5.2构造的一般要求 (4) 5.3楼盖的构造要求 (8) 5.4墙体的构造要求 (13) 5.5屋盖的构造要求 (22) 5.6 紧固件连接要求 (25) 5.7防火与防护要求 (25) 5.8 保温、隔热、隔声与防潮要求 (28) 5.9 设备安装要求 (29) 5.10 构件的制作与安装要求 (31) 6 检验与试验 (32) 7 标志、包装、运输与贮存 (33)

钢结构住宅

钢结构住宅发展现状的评述 周建龙 [提要] 钢结构住宅是十五期间我国将要重点推广的项目,其具有强度高、结构尺寸小、自重轻、施工速度快、抗震性能好及工业化程度高的特点。本文对国内外主要的钢结构住宅结构形式进行了回顾和总结,对各种结构体系进行了评述,并对钢结构住宅设计中存在的主要问题提出了建议。 [关键词] 钢结构住宅结构体系 一。概述 改革开放以来,我国的钢产量有了很大的提高,特别是从1997年以后,我国的钢产量连续四年超过亿吨,但我国的钢结构用钢量占总钢产量的比例仅为2%,而在钢结构用钢量中,建筑钢结构用钢量又仅占10%,这与我国作为产钢大国的地位是很不相称的,为此,国家外经贸委会同冶金部制定了在建筑工程中推广使用钢结构的一系列政策措施,争取在“十五”期间建筑钢结构的用量达到总钢产量的3%,至2010年建筑钢结构的用量达到总钢产量的6%,而建设部将钢结构住宅体系的开发和应用作为我国建筑业用钢的突破点,并且制定了《钢结构住宅建筑体系产业化技术导则》和《钢框架核心筒住宅建筑体系技术导则》。钢结构住宅具有强度高、自重轻、抗震性能好、施工速度快、结构构件尺寸小、工业化程度高的特点,同时钢结构又是可重复利用的绿色环保材料,因此钢结构住宅是符合国家产业政策的推广项目。随着国家禁用实心粘土砖和限制使用空心粘土砖的政策的推出,加快住宅产业化进程、积极推广钢结构住宅体系已迫在眉睫。但我国的钢结构住宅尚处于探索起步阶段,这种体系在钢结构防火、梁柱节点做法、楼板形式、配套墙体材料、经济性及市场可接受程度上尚有许多不完善之处。从前几年开始,全国陆续出现了一批钢结构住宅试点项目,如山东莱钢的樱花园住宅小区、天津的钢框架—剪力墙高层住宅、北京赛博思金属结构有限公司的钢框架核心筒多层住宅、上海冶金设计院设计的陆海城、中福城项目、马鞍山钢铁股份有限公司设计的18层示范实验住宅楼等。我院的钢结构住宅设计刚刚起步,为使大家对钢结构住宅有一全面了解,为今后的设计积累必要的技术资料,现对国内钢结构住宅体系作一介绍。 二.结构体系 钢结构住宅结构体系大致可分为以下几种形式: 1.钢框架与混凝土筒体(墙体)的混合结构体系 2.钢框架加支撑的结构体系 3.钢框架与预制混凝土墙体的框剪结构体系 4.纯钢框架结构体系 5.错列桁架结构体系 6.轻钢龙骨结构体系 1) 钢框架与混凝土筒体(墙体)的混合结构体系的特点 钢—混凝土混合结构的平面布置一般为楼电梯或卫生间采用钢筋混凝土,形 成主要的抗侧力结构,而外周的框架则采用钢框架,这种结构体系将钢材的强 度高、重量轻、施工速度快和混凝土的抗压强度高、防火性能好、抗侧刚度大 的特点有机地结合起来,外周梁柱连接一般采用刚性连接,而楼面钢梁与混凝 土墙则采用铰结,由于混凝土承担了绝大部分的水平力,故而混合结构的位移 控制指标可参照钢筋混凝土结构采用,但框架部分承担的地震剪力不得小于结

浅析钢结构装配式建筑的现状及发展

浅析钢结构装配式建筑的现状及发展 发表时间:2019-08-26T15:15:19.657Z 来源:《城镇建设》2019年12期作者:尹若梁 [导读] 自20世纪90年代以来,钢结构逐渐在我国的建筑工程中普遍使用, 安徽恒升工程项目管理有限公司安徽宣城 242000 摘要:自20世纪90年代以来,钢结构逐渐在我国的建筑工程中普遍使用,例如以门式钢架体系为典型结构的工业建筑及仓储建筑、采用网架网壳、张弦张拉结构体系作为屋盖结构的各类建筑与公共设施等。钢混体系装配式建筑是指采用钢结构体系和预制混凝土构件的装配式建筑。相比传统的全预制混凝土装配式建筑,钢混体系装配式建筑的抗震性、防火、防腐性能更好,而且生产施工更加节能节水节电,产生的建筑垃圾更少。文章就钢结构在装配式建筑中的优势、现状及发展进行了分析。 关键词:钢结构;优势;特点;问题;应用措施 钢结构体系装配式建筑抗震性能较高,跨度大,自重轻,且保温隔声效果良好。在施工过程中,操作简便,用工较少。并且符合可持续发展的方针,建筑材料重复利用,可有效减少生产施工使用过程中对资源的浪费。 一、钢结构装配式建筑存在的优势 1、自重比较轻,而且抗震效果较好。通过比较能够看出,薄壁钢管和车型热轧钢截面受力情况更加合理,而且质量比较轻,属于重要的装配式结构建筑物的承重构件,对于建筑墙体以及建筑楼面来说,最好是选择质地比较轻的建筑材料。装配式钢结构的建筑物抗震效果较强,而且可以显著提升装配式建筑结构的安全性、稳定性和可靠性,在进行施工的时候,通过使用质量比较轻的建筑材料能够显著降低住宅的各项费用。 2、满足可持续发展观念需求。通过比较能够看出,钢结构住宅能够显著改善施工时期所存在的各种问题,而且不会影响到附近的环境,钢结构建筑主要就是在加工之后将其运输到装修现场开展装配工作,这样可以显著降低对于能源的消耗,而且可以有效地避免产生噪音的情况。不仅如此,装配式钢结构建筑比较方便进行拆迁和改建,并且这些建筑结构在拆迁的时候出现的废弃材料能够进行回收使用,如此可以有效地实现绿色建筑。 3、相关规范完整,工程经验充足。2016年出台的《装配式钢结构建筑技术标准》对装配式钢结构建筑的建造进行了详细的规定与指导。而相关装配部品也有着相应的产品标准,技术标准等。即使存在有规范与部分机构自主开发结构体系冲突的现象,在近期的标准修订中也会逐步加以解决。我国装配式钢结构施工企业数量众多,且具备建造智能化自动制造流水线的能力,基本满足产业化。而在工程实例上,各大设计单位与科研院所已探索若干种工业化建造的钢结构住宅结构体系,比较成熟的有冷弯薄壁轻钢框架、全钢纯框架、钢管混凝土组合框架等体系,有些已经完成了示范工程的建设,开始推广应用。 二、装配式钢结构建筑应用特点分析 1、有助于确保建筑设计的准确性。装配式钢结构建筑要求协同设计,各专业通过使用共同的模型平台实现专业设计互动。该工作模式设计成果具有非常高的准确性,其主要表现就是建筑结构的模型特点非常清楚,设计出来的效果出现偏差的概率非常低,能够确保最大程度上的设计最优化,能够以三维立体模型的结构展现出来,从而能使设计的细节更直观,使得装配式建筑设计更为科学合理,而且通过模拟软件可以把后续工作中一些比较关键或者困难的环节进行提前模拟,由此来查看采用相应技术是否能够顺利的实施,进而有效的提高了其可行性效果,在很大程度上降低了具体实施过程中出现问题的概率,同时也确保了后续施工中整体建筑的施工进度、施工质量和效果。 2、施工效率明显提升。装配式钢结构建筑通过应用BIM技术,不仅提升了设计的可靠性以及精确性,而且还在具体的施工过程中体现出更为突出的连贯性,此特点的显著效果就是有效的提高了工程的施工进度,缩短了施工的工期。通过科学合理的安排,确保各项工序得以有效的落实,加上科学的选择安排作业人员,能够在很大程度上实现其操作水平的最优化。 三、钢结构装配式建筑的存在问题 虽然我国对装配式钢结构住宅体系方面的研究取得一定成果,并被广泛应用到建筑施工中,但是在实际施工过程中还是会存在一些问题。因此要想实现装配式钢结构住宅的装配化施工、标准化生产、就必须从建筑形态、配套技术、维护体系等方面不断完善,应解决以下几个问题: (1)在实际施工过程中缺乏完善、健全的钢结构住宅规范体系,同时也缺乏统一的标准化模数体制。 (2)建筑标准和通用化程度无法达到施工要求,且预制部件的集成化程度较低,而且不具备足以满足施工需求的科技,无法有效的控制房屋综合营造的成本。 (3)在施工现场进行安装的过程中,相关的施工人员还是使用传统施工观念及施工方式,使得施工现场普遍存在装配效率低下的现象。(4)装配式钢结构住宅的使用功能不够完善,缺乏完善的围护结构、水暖电管线系统及厨卫设施,使得装配式钢结构住宅无法为人们提供良好的居住条件。 (5)预制装配式建筑施工的技术水平相对较低,且施工人员的专业技术水平也参差不齐,同时施工现场缺乏专业人员对预制部品进行保护,现场的施工秩序也相对混乱,在施工结束后没有完善的验收标准,导致施工缺乏可靠依据。 四、提升装配式建筑钢结构应用的发展措施 1、钢柱定位 采用钢结构框架结构体系,第一节钢柱的定位需要十分的精确才能确保后期上部的钢柱垂直度误差在允许范围内。通过勘测部分两个原始点进行复测,确保原始点位的准确度,然后根据现场实际情况选取不容易被破坏并且视野开阔的位置设置二级测量点,并采取闭合的确保每个点位的准确度。 2、柱的垂直度 第一节钢柱垂直度控制:(1)钢柱吊装,需在柱的两侧布置两台水准仪,对钢柱垂直度进行初步的测量并调整钢柱;(2)采用全站仪对钢柱顶端中心点以及钢柱顶端四角进行定位测量以确保垂直度;(3)全站仪需要假设在钢柱较远的地点,以减少全站仪仰视所产生的点位误差。 第一节钢柱向上部分:(1)由于随着高度的增加仪器测量仰角越大,定位与垂直度测量的误差越大,采用每一层都布置多个放线

轻钢结构住宅性能简要分析

《低层冷弯薄壁房屋建筑技术规程》(JGJ227)于2011年12月1日开始实施,这标志着国内轻钢结构住宅将有法可依。轻钢结构住宅建筑是住宅产业化的必然趋势,她的发展将促进我国住宅建筑标准化、工业化和现代化水平的提高。 轻钢结构住宅建筑一般指用冷弯薄壁钢结构作为承重骨架,围护、分隔结构以及屋面材料均用轻体材料组成的住宅建筑,其构件及部品在工厂加工制作,在工厂预先组装或者运到现场进行组装。 本文对轻钢房屋性能试作简要分析。 结构性能 (1)轻质楼盖系统 其楼盖由冷弯薄壁C型钢楼面梁与铺于楼面梁上的结构面板组成。楼面梁一般跨度为3.6m~12.0m,楼面梁高为200~300mm,楼面梁间距为600毫米。楼面梁腹板上预开孔,这样对于管线的穿越与布置极为方便。结构面板通常采用定向刨花板;也可以选择在定向刨花板上再浇筑40mm的细石混凝土。轻质楼盖根据不同的设计要求,每平方米可承受最大800公斤的荷载。 (2)墙体结构 承重墙由立柱、顶导梁和底导梁、支撑、墙体结构面板组成。立

柱为C形轻钢构件,其壁厚根据所受的荷载而定,立柱的下端为开口朝上的底导梁,立柱上端为开口向下的顶导梁;为提高墙柱的稳定性,一般墙柱高度范围内设1~2道水平钢拉条或撑杆。这种墙体结构布置方式,可有效承受并可靠传递竖向荷载,且布置方便。 为抵抗水平风荷载与地震作用,轻钢结构住宅体系中抗侧力体系、抗剪墙可采用墙体结构面板、交叉支撑或K型支撑形式。用作抗剪墙的结构面板可采用定向刨花板、石膏板、水泥纤维板及薄钢板。上下楼层之间通过连接件可靠连接,以有效传递水平剪力与和上拔力。 (3)屋面结构 屋面结构采用轻钢桁架的方式作为屋面的主要承重结构。屋面桁架的间距根据屋面荷载的不同可以按照300~1200mm布置。屋面桁架上部可以用轻型的檩条,檩条跨度最大可以做到1800mm。 屋面的围护可以根据客户的需求采用传统的水泥瓦、陶瓦,或者是时尚的多彩沥青瓦或颜色丰富的金属屋面板。 由于整个屋面系统都是空间桁架,整个屋面的保温隔热都可以集成到斜屋面和平吊顶两部分,中间的空间可以通风,让整个建筑更加透气,成为可以呼吸的房屋。 防腐蚀性能

装配式钢结构住宅体系

(1)、MB-1体系 MB-1轻钢轻板低层装配式住宅按其市场定位可分为适用于农村经济住宅的MB-1A 型和适用于市郊豪华住宅的MB-1B型。 该体系采用薄壁轻钢龙骨为受力构件组成的空间桁架结构作为承重体系,并利用复合稻草板等轻质,环保材料作为围护结构,在现场能快速装配,并且室内外围护结构和装修材料及建筑设备均能配套成一条龙服务,尤其采用了高强耐候钢作为支承体,增加了建筑的耐久性,采用了英国引进技术的纸面草板(俗称稻草板),不仅在利用农业废料,在环境保护和综合利用上有较大的社会效益,同时,采用该种板后使建筑在节能、防火,提高了建筑的舒适性等方面,比一般同类建筑有更大的优点,对大面积的农村地区建筑可利用当地农业资源有之重要的意义。同时,所开发的MB-1A型的经济型建筑,利用薄壁工字钢的高强度,并将纸面草板嵌入中间的拼装方式,大大提高了建筑物的侧向抗力性能。这种类似于中国民间广泛应用的"立贴式"建筑,虽经几百年的沧桑,却"虽倾而不倒"。这次在江西的抗洪救灾房的实例中已经过了狂风的洗礼,其耐久性和完好型得到了广泛的认可。 (2)、MB-2体系 MB-2体系是适用于城市多、高层的建筑。MB-2轻钢轻板房屋体系是采用钢与混凝土组合框架结构作为承重体系,以轻质复合板材为围护结构,通过工业化生产的方式营造一种建筑产品。 在工厂中制作成各种构、配件,运至建设现场进行组装,是一种全新的工业化、标准化和集约化的房屋生产方式。 MB-2体系主要材料采用新型建材,如耐候钢、铝合金板、稻草板等,不用粘土砖,改革秦砖汉瓦; 整体刚度好,有利于抗震,每平方米建筑自重平均降低70%左右,约为混凝土结构的1/3; 干作业法,施工文明,施工速度比传统结构至少加快一倍,施工周期大为缩短,开发商资金投入回收快; 所有的购配件都在工厂中制作完成,其规格、质量、精度都能在工厂内通过质量管理体系得到保证; 复合围护结构传热系数完全符合节能住宅的标准,稻草板、石膏板与防水材料的复合使用,使防水、防火性能俱佳; 降低了基础费用,中高层、高层一般只需采用微型桩,总造价可与混凝土结构持平; 用户参与设计,按自己的意见进行灵活隔断。给排水管也可自由移动,为用户提供了创意空间。 (3)、稻草板简介 稻草板是在第一次世界大战期间,首先从瑞典发展起来的一种建筑板材,至90年代成为建筑行业广泛采用的一种新型建筑材料,现已普及到英国、美国、澳大利亚、巴基斯坦、泰国、委内瑞拉等许多国家。这种板材使用植物秸秆--稻草或麦草作原料,不添加粘结剂,不需切割粉碎,直接在成型机内以加热挤压的方式形成板材,并在表面粘上一层“护面纸”而成。 由于它的这种结构和成型特点,决定了它的生态优势; 其主要原料稻、麦草是取之不尽的一年生可再生资源;

整体装配式框架结构施工工法

整体装配式框架结构施工工法

第一章装配式 第一节整体装配式框架结构施工工法 一、特点 整体装配式框架结构施工具有以理特点: (一)标准化施工: 以标准层每层、每跨为单元,根据结构特点和便于构件制作和安装的原则将结构拆分成不同种类的构件(如墙、梁、板、楼梯等)并绘制结构拆分图。相同类型的构件尽量将截面尺寸和配筋等统一成一个或少数几个种类,同时对钢筋都进行逐根的定位,并绘制构件图,这样便于标准化的生产、安装和质量控制。 (二)现场施工简便: 构件的标准化和统一化注定了现场施工的规范化和程序化,使施工变得更方便操作,使工人能更好更快的理解施工要领和安装方法。 (三)质量可靠: 构件图绘制详细,构件工厂加工,都使构件质量充分得到保障。构件类型相对较少,形式统一使现场施工标准化、规范化,这更便于现场质量的控制。外墙采用混凝土外墙,外墙的窗框、涂料或瓷砖均在构件厂与外墙同步完成,很大程度上解决了窗框漏水和墙面深水的质量通病。 (四)安全: 外墙采用预制混凝土外墙,取消了砌体抹灰工作,同时涂料、瓷

砖、窗框等外立面工作已经在加工厂完成,大大减少了危险多发区建筑外立面的工作量和材料堆放量,使施工安全更有保证。 (五)制作精度高: 预制构件的加工要求构件截面尺寸误差控制在±3mm 以内,钢筋位置偏差在±2mm 以内,构件安装误差水平位置控制在±3mm 以内,标高误差控制在±2mm 以内。 (六)环保节能效果突出: 大部分材料在构件厂加工,标准化统一化的加工减少了材料的浪费;现场基本取消湿作业,初装修均采用装配施工大大减少了建筑垃圾的产生;模板除在梁柱交接的核心区使用外,基本不再使用,大大降低了木材的利用率;钢筋和混凝土的现场用量大大减少,降低了水、电的现场使用量,同时也减少了施工噪音。 (七)计划和程序管理严密: 各种施工措施埋件要反映在构件图中,这就要求方案的可执行型强,而且施工时严格按照方案和施工程序施工。构件的加工计划、运输计划和每辆车构件的装车顺序紧密的与现场施工计划和吊装计划相结合,确保每个构件严格按实际吊装时间进场,保证了安装的连续性确保整体工期的实现。 二、工艺原理 梁、板等水平构件采用叠合形式,既构件底部(包含底筋、箍筋、底部混凝土)采用工厂预制,面层和深入支座处(包含面筋)采

转ABC美式轻型钢结构住宅体系介绍

转ABC美式轻型钢结构住宅体系介绍 2008-04-08 06:21 各种冷弯型钢可以组合成不同断面的梁、柱,布置很灵活,通常,这种体系的住宅最大宽度和长度可以做到11m X 18m以上,房间内的分隔也非常灵活。除了结构与基础间要布置12-16mm直径的锚栓外,钢骨与钢骨之间的连接以及结构板材或饰面板材与钢骨之间的连接全部采用自攻螺钉或普通铁钉,结构连接很方便。 3 材料、耐久性与适用性 建筑领域的革新与进步,往往表现为建筑材料方面的创新。新型的钢结构低层住宅体系,除却主要采用钢骨作为承力构件以外,在其他维护和装饰材料的选择上,也有自己的特点,他主要强调以下几方面:高性能,轻质,工厂定制。 1)钢骨构件 住低层宅结构用钢的强度指标一般达到230Mpa或340Mpa,厚0.46mm-2.5mm,由钢板压制成C型、U型或者L型。钢材比其他传统的建筑材料都高,材质更均匀可*,合理设计可以确保结构的安全。人们比较关心的是:钢给人冰冷的感觉,居住舒适吗?传音防火防腐问题怎么解决? 图3 楼板钢骨构件 事实上,钢骨构件完全封闭在维护材料里,居住空间里感觉不到钢铁的存在;体系中选用的维护材料都满足防火的要求,这在火灾条件下可以保护钢骨,使其在设计的时间内保持正常工作。 图4 屋面钢骨构件

生产钢骨构件的钢板在滚轧成型之前一般要经过一个热浸过程,形成含锌金属镀层以防止钢材锈蚀。金属镀层钢板在建筑施工期间或完工后在设计的寿命期间是不会锈蚀的,即使钢材被擦伤,凹下,切割或冲压,镀层会继续保护外露的部分,因为原电池反应使锌在几毫米范围的裸露金属表面重新形成新的保护层。 图5 墙体钢骨构件 通常,设计师会选用不同镀层厚度的镀锌钢板,或者镀铝锌或镀锌铝钢板,他们在室内环境(如墙和楼板骨架)下不易腐蚀。研究表明位于乡村、大城市、海滨和工业环境里的住宅,锌的腐蚀低于0.1 μm/每三年。因而用于住宅的G60镀锌钢板(镀层厚13 μm)在50年设计基准期内就可以完成使命,如果选用G90镀锌钢板,或者耐腐蚀能力更强的镀铝锌或镀锌铝钢板,就可以获得更长的使用寿命。 2)维护结构及饰面板材 体系中板材起着及其重要的维护、防护以及分隔作用。其中结构性板材主要指外墙、屋面和楼面用板材,与钢骨构成膈板,承受面内力的作用。北美地区广泛应用的是防水防腐处理过的厚度不小于11mm的定向刨花板(OSB)或厚度不小于12mm的胶合板。厨房及卫生间的墙面可采用防水石膏板或其他防水、防火板材,地面有时也可现浇一薄层混凝土。 图6 楼面铺OSB板

钢结构住宅体系

二、钢结构房屋的抗震技术 (一)震害调查 由于地震通过地震波释放巨大的能量,因此发生地震时会对地面上的事物产生巨大的影响,从而造成人员伤亡和社会的物资财务损失。如1976年的唐山7.8级地震,使24.2万余人丧生,6.4万余人重伤,直接经济损失达100亿人民币;1995年日本阪神7.2级地震,四8420人,上45000人,直接经济损失达1213亿美元。最近的四川汶川地震已造成68516人遇难,365399人受伤,失踪19350人。直接经济损失约1500亿人民币。强烈的地震不仅造成了巨大的人员伤亡和经济损失,而且瞬间的灾难给人们精神上带来了强烈的恐惧。 面对强烈的地震作用,房屋的抗震性能就变得尤为重要。砌体与混凝土结构自身重量 较大且延性较低,在强烈的地震作用下,大量砌体与混凝土结构倒塌,破坏的钢筋混凝土 楼板和梁柱既造成了直接的人员伤亡,也给救援工作带了了很大的困难。 而钢结构的房屋自身重量轻且具有良好的延性,破坏较轻,1976年我国唐山地震、1985年墨西哥地震和1995年日本阪神地震,钢结构房屋的破坏程度远低于钢筋混凝土结 构房屋。 (二)钢结构房屋的抗震原理 1. 钢结构的优点 钢结构与传统的砖混结构和钢筋混凝土结构相比,在使用功能、设计、施工及综合经 济方面都具有优势,在住宅建筑中应用钢结构的优势主要体现在以下几方面: [4] (1)构件截面小,可增加大约5%的使用面积;可采用较大柱网尺寸,户内空间分隔 较为灵活。 (2)与钢结构配套的轻质墙板、复合楼板等新型材料,符合建筑节能和环保的要求, 可以达到节能50%的目标,极大地节约了我国相对人均短缺的能源; (3)钢构件及配套技术相应部件的绝大部分易于定型化、标准化,可采用工业化生产方式,实现构件的工厂预制和现场装配化施工;实现技术集成化,提高住宅的科技含量和使用功能,符合住宅产业化要求; (4)钢结构住宅体系工业化生产程度高,现场湿作业少,而且钢材本身可以再利用, 符合环保建筑的要求; (5)钢结构体系轻质高强,可减轻建筑结构自重的30%,提高住宅的抗震性能,并大 大降低基础的造价; (6)钢结构体系施工周期短,可以大大提高资金的投资效益; (7)钢结构住宅体系直接造价略高,但综合经济效益却明显好于传统的住宅体系; (8)易于改造和拆建,材料的回收和再生利用率高,符合可持续发展的要求。综上所述,钢结构住宅由于适宜工厂大批量生产,工业化、商品化程度高,可以将设 计、生产、施工、安装一体化,提高住宅产业化水平,因而在住宅市场中有良好的发展前 景。 2. 钢结构房屋的结构体系及其抗震性能 常用的钢结构体系有框架结构,框架支撑结构、框架-抗震墙板结构及筒体结构、巨 型框架结构等。 (1)钢框架结构体系 钢框架结构构造简单,传力明确,制作安装方便,建筑平面布置及窗的开设等有较大 的灵活性。在水平力的作用下,当楼层较少时,结构的侧向变形主要是剪切变形,及主要 有框架柱的弯曲变形和节点的转角所引起;当层数较多时,框架柱的轴向变形所引起的结 构整体弯曲而产生的侧移明显增大,结构的侧向变形为弯剪形。由此看出,纯框架结构的

装配式钢结构住宅国内现状

装配式钢结构住宅国内现状

装配式钢结构住宅国内现状分析 ----周航(20120717)、曹勇(20120735)、董奇伟(20120732)、郭孜涛(20120739) 摘要:装配式钢结构住宅具有模块化、标准化的特点,适应工业化发展需求,BIM提供了一种交互式的预制装配式住宅虚拟设计平台,本文介绍我国预制装配式钢结构住宅现状及未来发展。 引言 20世纪70年代至今,随着全球经济的快速发展,钢结构住宅在全球经济发达国家和地区得到了深入的发展,总体走向成熟。这些发达国家钢结构住宅的科研和工程应用起步较早,工业化水平已经很高。迄今为止,国外钢结构住宅已经形成了相当规模的产业化住宅体系,并且在住宅产业化生产方面的研究已经进入对住宅体系灵活性、多变性的研究阶段。这对我国住宅钢结构体系及其产业化的发展有很大的借鉴意义。 1 中国装配式钢结构住宅发展现状 装配式钢结构住宅具有模块化、标准化的特点,适应工业化需求,且抗震性能优越、施工周期短、钢材可回收、综合技术经济指标好。但由于种种原因,我 贰

国在多高层住宅建筑中采用钢结构住宅的仅占了很小一部分,这其中既有人们传统观念难以接受的问题,也有预制装配式钢结构住宅自身的问题。 1.1 政策背景 我国住宅产业化的正式提出,始于1999年国务院办公厅转发建设部等八部委《关于推进住宅产业现代化提高住宅质量若干意见》,要求加快住宅建设从粗放型向集约型转变,推进住宅产业现代化,提高住宅质量,具体提出了发展钢结构的要求。国务院(1999)第72号文件更是为预制装配式钢结构住宅及其产业化的发展提供了前所未有的政策支持,该文件明确提出:发展预制装配式钢结构住宅,扩大预制装配式钢结构住宅的市场占有率,将会加速住宅产业化过程,对我国建筑、冶金及相关产业的发展具有重大意义。 1.2 行业背景 2003年以来的大规模行业投资造成的钢铁行业产能严重过剩,2012年新开工面积负增长以及施工面积连续数月增速下降而压制了需求,国内外经济疲软导致家电、船舶、机械等涉钢商品消费萎靡。在供给端和需求端共同挤压下,钢铁行业已由微利运行进入亏损状态。虽然2012年四季度以来,伴随着全球经济环境好转,下游需求的整体好转支撑钢价逐步上涨,但总体来说,现阶段是一个发展钢结构住宅的好时机。 1.3 发展现状 我国钢结构住宅起步较晚,大规模研究开发、设计制造、施工安装钢结构住宅还是近几年才发展起来。预制装配式钢结构住宅在国内起步更晚,观望者多,需求量少,实施者少。近年来,随着城市建设的发展和高层建筑的增多,我国钢结构发展十分迅速。 叁

轻型钢结构的发展现状及前景

轻型钢结构的发展现状及前景 随着国内建筑行业的发展,建筑的体系以及建筑材料的变化,成为了当前国内住宅建筑发展的趋势。由于我国是钢产量大国,因此钢材的推广以及使用对我国建筑行业的发展有着重要意义。近几年国内经济迅速发展,人们生活水平不断提高,对住宅的外观、稳定等方面有了更高的要求。对于低多层住宅,轻型钢结构住宅越来越能够满足人们的需求,并渐渐得到认可,但是并没有得到广泛的普及,这种结构仍存在着诸多问题需要解决。 轻型钢结构住宅主要的构建材料就是镀锌轻型钢龙骨为主要的结构构件,运用此材料主要的优势在于,可以保证住宅性能的良好,同时还可以保证所构建的住宅具有自重轻、工厂预制化程度高、建造速度快、劳动强度小的优点。但是轻型钢结构住宅在我国还处于发展阶段,在对住宅进行设计的过程中还存在一些严重的问题,还需要进一步的研究。 一、国内外轻型钢结构发展现状 (一)国外轻型钢结构发展 国外轻型钢结构发展较早,最初用于建造私人汽车库等简易房屋。第二次世界大战时期,由于战争的需要,一些拆装方便的轻型钢结构建筑用于营房和库房。1960年代以来,国外建筑钢材的发展有了很大突破,色彩丰富而耐久的彩色压 型钢板的出现以及H型钢和冷弯型钢的问世,极大地推动了轻型钢结构的发展。目前,欧美各国由轻型钢结构体系建造的非居住单层建筑物占50%以上,日本 新建的1-4层建筑大多采用轻型钢结构。瑞典是当今世界上最大的轻型钢结构住宅制造国,许多欧洲国家都到瑞典去定制住宅,通过集装箱发运。外国轻钢公司大都有自己的轻型钢结构系列,各公司的轻型钢结构系列大同小异。 (二)国内轻钢结构发展 早在1960年代初,我国钢材十分匮乏,为了解决在设计中长期存在的“深基、重盖、肥梁、胖柱”的问题,当时以小角钢和小圆钢为主要材料组成的轻型钢结构应运而生。这些轻型钢结构主要为屋盖承重结构,取材容易,经济指标比较好,用钢量较少,接近相同条件下钢筋混凝土结构用钢量,并可节省大量木材、水泥和其他建筑材料, 减轻结构自重70%- 80%,为改革笨重的结构体系创造了 条件。冷弯型钢是一种公认的经济断面型材, 我国的冷弯型钢始于 1950年代。1960年代中期, 在部分地区兴建了 10余万 m2 冷弯型钢结构试点工程。关于门式刚架,早在1960年代初我国就进行了研究试验,主要是刚架的塑性设计,并在试点工程中采用。近年来,我国轻型钢结构得到飞速发展,每年总体增长近200万m2,相当于1980年代我国轻型钢结构的全部建筑工程量,然而与一些发

装配式钢结构介绍

装配式钢结构介绍 住宅产业化综合效益:钢结构体系 我国现有的装配式钢结构体系住宅形式、工艺与特点介绍一、钢结构住宅体系概念及特点 1.1 钢结构住宅体系概述 各国对住宅体系的理解和做法不尽相同,但一般是指住宅的主体工程,由于选用不同的结构材料、结构类型和施工方法而形成的不同住宅产品,并构成相应的若干从设计到建造的成套技术。钢结构住宅建筑体系以其采用的钢结构形式作为建筑体系分类的依据,成为建筑体系中的一个分支。通常所说的钢结构住宅是指以工厂生产的经济钢型材构件作为承重骨架,以新型轻质、保温、隔热、高强的墙体材料作为围护结构而构成的居住类建筑。钢结构住宅产业化即是以钢结构住宅为最终产品,通过社会化大生产,将钢结构住宅的投资、开发、设计、施工、售后服务等过程集中统一成为一个整体的组织形式。钢结构住宅产业化是钢结构住宅发展的趋势。 1.2 钢结构住宅体系的特点 钢结构住宅与传统的建筑形式相比,具有以下的一些特点: (1)重量轻、强度高。由于应用钢材作承重结构,用新型建筑材料作围护结构,一般用钢结构建造的住宅重量是钢筋混凝土住宅的二分之一左右,减小了房屋自重,从而降低了基础工程造价。由于竖向受力构件所占的建筑面积相对较小,因而可以增加住宅的使用面积。同时由于钢结构住宅采用了大开间、大进深的柱网,为住户提供了可以灵活分隔的大空间,能满足用户的不同需求。 2)工业化程度高,符合产业化要求。钢结构住宅的结构构件大多在工厂(

制作,安装方便,适宜大批量生产,这改变了传统的住宅建造方式,实现了从“建造房屋”到“制造房屋”的转变。促进了住宅产业从粗放型到集约型的转变,同时促进了生产力的发展。 (3)施工周期短。一般三、四天就可以建一层,快的只需一两天。钢结构住宅体系大多在工厂制作,在现场安装,现场作业量大为减少,因此施工周期可以大大缩短,施工中产生的噪音和扬尘、以及现场资源消耗和各项现场费用都相应减少。与钢筋混凝土结构相比,一般可缩短工期二分之一,提前发挥投资效益,加快了资金周转,降低建设成本3%-5%。 (4)抗震性能好。由于钢材是弹性变形材料,因此能大大提高住宅的安全可靠性。钢结构强度高、延性好、自重轻,可以大大改善结构的受力性能,尤其是抗震性能。从国内外震后情况来看,钢结构住宅建筑倒塌数量很少。 (5)符合建筑节能发展方向。用钢材作框架,保温墙板作围护结构,可替代粘土砖,减少了水泥、砂、石、石灰的用量,减轻了对不可再生资源的破坏。现场湿法施工减少,施工环境较好。同时,钢材可以回收再利用,建造和拆除时对环境污染小,其节能指标可达50%以上,属于绿色环保建筑体系。 (6)钢结构在住宅中的应用,为我国钢铁工业打开了新的应用市场。还可以带动相关新型建筑材料的研究和应用。 1 2013 我国现有的装配式钢结构住宅形式、工艺与特点介绍 二、国内外钢结构住宅发展历史 2.1装配式钢结构体系住宅在国外的发展历史与现状 20世纪初,随着工业革命的开始,一些发达国家的钢铁工业规模迅速扩大,钢结构住宅得到初步发展。时至今日,钢结构住宅技术在世界发达国家的发展历史己

整体装配式框架结构规划项目施工工法

第一章装配式 第一节整体装配式框架结构施工工法 一、特点 整体装配式框架结构施工具有以理特点: (一)标准化施工: 以标准层每层、每跨为单元,根据结构特点和便于构件制作和安装的原则将结构拆分成不同种类的构件(如墙、梁、板、楼梯等)并绘制结构拆分图。相同类型的构件尽量将截面尺寸和配筋等统一成一个或少数几个种类,同时对钢筋都进行逐根的定位,并绘制构件图,这样便于标准化的生产、安装和质量控制。 (二)现场施工简便: 构件的标准化和统一化注定了现场施工的规范化和程序化,使施工变得更方便操作,使工人能更好更快的理解施工要领和安装方法。 (三)质量可靠: 构件图绘制详细,构件工厂加工,都使构件质量充分得到保障。构件类型相对较少,形式统一使现场施工标准化、规范化,这更便于现场质量的控制。外墙采用混凝土外墙,外墙的窗框、涂料或瓷砖均在构件厂与外墙同步完成,很大程度上解决了窗框漏水和墙面深水的质量通病。 (四)安全: 外墙采用预制混凝土外墙,取消了砌体抹灰工作,同时涂料、瓷砖、窗框等外立面工作已经在加工厂完成,大大减少了危险多发区建筑外立面的工作量和材料堆放量,使施工安全更有保证。 (五)制作精度高: 预制构件的加工要求构件截面尺寸误差控制在±3mm 以内,钢筋位置偏差在±2mm 以内,构件安装误差水平位置控制在±3mm 以内,标高误差控制在±2mm 以内。 (六)环保节能效果突出: 大部分材料在构件厂加工,标准化统一化的加工减少了材料的浪费;现场基本取消湿作业,初装修均采用装配施工大大减少了建筑垃圾的产生;模板除在梁柱交接的核心区使用外,基本不再使用,大大降低了木材的利用率;钢筋和混凝土的现场用量

装配式钢结构住宅国内现状

分析 ----周航()、曹勇()、董奇伟()、郭孜涛() 摘要:装配式钢结构住宅具有模块化、标准化的特点,适应工业化发展需求,BIM提供了一种交互式的预制装配式住宅虚拟设计平台,本文介绍我国预制装配式钢结构住宅现状及未来发展。 引言 20世纪70年代至今,随着全球经济的快速发展,钢结构住宅在全球经济发达国家和地区得到了深入的发展,总体走向成熟。这些发达国家钢结构住宅的科研和工程应用起步较早,工业化水平已经很高。迄今为止,国外钢结构住宅已经形成了相当规模的产业化住宅体系,并且在住宅产业化生产方面的研究已经进入对住宅体系灵活性、多变性的研究阶段。这对我国住宅钢结构体系及其产业化的发展有很大的借鉴意义。 1 中国装配式钢结构住宅发展现状 装配式钢结构住宅具有模块化、标准化的特点,适应工业化需求,且抗震性能优越、施工周期短、钢材可回收、综合技术经济指标好。但由于种种原因,我国在多高层住宅建筑中采用钢结构住宅的仅占了很小一部分,这其中既有人们传统观念难以接受的问题,也有预制装配式钢结构住宅自身的问题。 1.1 政策背景 我国住宅产业化的正式提出,始于1999年国务院办公厅转发建设部等八部委《关于推进住宅产业现代化提高住宅质量若干意见》,要求加快住宅建设从粗放型向集约型转变,推进住宅产业现代化,提高住宅质量,具体提出了发展钢结

构的要求。国务院(1999)第72号文件更是为预制装配式钢结构住宅及其产业化的发展提供了前所未有的政策支持,该文件明确提出:发展预制装配式钢结构住宅,扩大预制装配式钢结构住宅的市场占有率,将会加速住宅产业化过程,对我国建筑、冶金及相关产业的发展具有重大意义。 1.2 行业背景 2003年以来的大规模行业投资造成的钢铁行业产能严重过剩,2012年新开工面积负增长以及施工面积连续数月增速下降而压制了需求,国内外经济疲软导致家电、船舶、机械等涉钢商品消费萎靡。在供给端和需求端共同挤压下,钢铁行业已由微利运行进入亏损状态。虽然2012年四季度以来,伴随着全球经济环境好转,下游需求的整体好转支撑钢价逐步上涨,但总体来说,现阶段是一个发展钢结构住宅的好时机。 1.3 发展现状 我国钢结构住宅起步较晚,大规模研究开发、设计制造、施工安装钢结构住宅还是近几年才发展起来。预制装配式钢结构住宅在国内起步更晚,观望者多,需求量少,实施者少。近年来,随着城市建设的发展和高层建筑的增多,我国钢结构发展十分迅速。 2 国内装配式钢结构住宅主要实践 钢结构建筑市场兴起于上海和广东,现在虽已遍布全国,但因地域经济发展不平衡,可将其分为北京、上海、苏杭、粤闽、天津等五大区域。钢结构建筑企业主要分布在东南沿海地区的主要城市,如上海、杭州萧山、东莞和无锡等大中城市,而在东北、西北、西南和华中地区,钢结构住宅发展缓慢,有些城市还处于起步阶段。

钢结构住宅的发展及技术研究

钢结构住宅的发展及技术研究 摘要:本文首先研究国内外钢结构住宅的发展现状,介绍了钢结构住宅的特点及其结构形式,对钢结构住宅存在的技术问题进行了分析,并展望我国钢结构住宅产业化的发展前景。 关键词:钢结构住宅;优点;结构体系;应用前景 改革开放以来,我国经济持续快速发展,建筑业也得到空前发展,逐步成为国民经济 的支柱产业。钢结构住宅作为绿色环保的新型建筑体系,随着钢产量的大幅度提高,以及新材料、新技术的不断推出,钢结构住宅产业正健康快速发展。 1、钢结构住宅国内外的发展状况 在许多工业发达国家如美国、日本、英国、澳大利亚,钢结构建筑的发展和应用已 有几十年的历史。美国钢结构住宅所占建筑总面积的比例从 20 世纪90 年代的 5已经发展到现在的 25以上,日本及澳大利亚钢结构建筑占全部建筑的 50以上。 长期以来,我国因缺少钢材而对建筑钢结构的应用加以限制。1996 年我国钢产量突破1 亿吨,2002 年达到 1.9 亿吨,2005 年达到 3.7 亿吨,已经超过了美国、日本、俄罗斯、韩国四个国家钢产量的总和。国家用钢政策从 20 世纪 50~60 年代的限制用钢,到 70~80 年代的节约用钢,到二十一世纪已调整为鼓励用钢,为我国建筑钢结构的发展提供了极好的条件。目前北京、天津、上海、山东莱芜、安徽马鞍山、广州、深圳等地开展中低层和高层钢结构试点工程,已经建成300~500 万平方米住宅。 2、钢结构住宅的优点 钢结构住宅是目前最具有发展潜力的环保节能型住宅,突破了中国“秦砖汉瓦”式 的传统建造模式,替代了传统的红砖及混凝土,完全使用工业化生产的建筑材料,集众多优 点于一身,是二十一世纪人类居住环境的理想建筑。 2.1钢结构的重量轻、强度高,抗震性能好。钢结构材料的强度高,塑性和韧性好,结 构延性好。用钢结构建造的住宅重量约为钢筋混凝土住宅的 1/3~1/2。自重的减轻使得地震作用效果降低,一般自重减轻一半,相当于降低抗震设防烈度一度,地震作用可降低 30~40。

装配式钢结构住宅国内现状

装配式钢结构住宅国内现状分析 ----周航(20120717)、曹勇(20120735)、董奇伟(20120732)、郭孜涛(20120739) 摘要:装配式钢结构住宅具有模块化、标准化的特点,适应工业化发展需求,BIM提供了一种交互式的预制装配式住宅虚拟设计平台,本文介绍我国预制装配式钢结构住宅现状及未来发展。 引言 20世纪70年代至今,随着全球经济的快速发展,钢结构住宅在全球经济发达国家和地区得到了深入的发展,总体走向成熟。这些发达国家钢结构住宅的科研和工程应用起步较早,工业化水平已经很高。迄今为止,国外钢结构住宅已经形成了相当规模的产业化住宅体系,并且在住宅产业化生产方面的研究已经进入对住宅体系灵活性、多变性的研究阶段。这对我国住宅钢结构体系及其产业化的发展有很大的借鉴意义。 1 中国装配式钢结构住宅发展现状 装配式钢结构住宅具有模块化、标准化的特点,适应工业化需求,且抗震性能优越、施工周期短、钢材可回收、综合技术经济指标好。但由于种种原因,我国在多高层住宅建筑中采用钢结构住宅的仅占了很小一部分,这其中既有人们传统观念难以接受的问题,也有预制装配式钢结构住宅自身的问题。 1.1 政策背景 我国住宅产业化的正式提出,始于1999年国务院办公厅转发建设部等八部委《关于推进住宅产业现代化提高住宅质量若干意见》,要求加快住宅建设从粗 壹

放型向集约型转变,推进住宅产业现代化,提高住宅质量,具体提出了发展钢结构的要求。国务院(1999)第72号文件更是为预制装配式钢结构住宅及其产业化的发展提供了前所未有的政策支持,该文件明确提出:发展预制装配式钢结构住宅,扩大预制装配式钢结构住宅的市场占有率,将会加速住宅产业化过程,对我国建筑、冶金及相关产业的发展具有重大意义。 1.2 行业背景 2003年以来的大规模行业投资造成的钢铁行业产能严重过剩,2012年新开工面积负增长以及施工面积连续数月增速下降而压制了需求,国内外经济疲软导致家电、船舶、机械等涉钢商品消费萎靡。在供给端和需求端共同挤压下,钢铁行业已由微利运行进入亏损状态。虽然2012年四季度以来,伴随着全球经济环境好转,下游需求的整体好转支撑钢价逐步上涨,但总体来说,现阶段是一个发展钢结构住宅的好时机。 1.3 发展现状 我国钢结构住宅起步较晚,大规模研究开发、设计制造、施工安装钢结构住宅还是近几年才发展起来。预制装配式钢结构住宅在国内起步更晚,观望者多,需求量少,实施者少。近年来,随着城市建设的发展和高层建筑的增多,我国钢结构发展十分迅速。 2 国内装配式钢结构住宅主要实践 钢结构建筑市场兴起于上海和广东,现在虽已遍布全国,但因地域经济发展不平衡,可将其分为北京、上海、苏杭、粤闽、天津等五大区域。钢结构建筑企业主要分布在东南沿海地区的主要城市,如上海、杭州萧山、东莞和无锡等大中城市,而在东北、西北、西南和华中地区,钢结构住宅发展缓慢,有些城市还处 贰

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