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周学军:《山东省装配式钢结构住宅工程实践与创新》

周学军:《山东省装配式钢结构住宅工程实践与创新》

打印 0条评论来源:装配式建筑材料产业联盟(id:CFBMA2017)

2019年12月21日,由国家建筑材料工业技术情报研究所、临沂市住房和城乡建设局、平邑县人民政府联合主办,山东平邑经济开发区管理委员会、平邑县住房和城乡建设局、临沂市新型墙材行业协会、中国装配式建筑材料产业联盟承办的“2019年第六届全国装配式与新材料技术交流大会”在山东平邑隆重举办,300余家企业近500人出席此次大会。会上多名专家学者做了精彩报告。为满足广大装配式建筑及建材行业的需求,本平台将每天分享一位专家报告,敬请关注。今天为大家分享的是山东建筑大学教授周学军的《山东省装配式钢结构住宅工程实践与创新》。



今天很高兴跟大家汇报装配式钢结构住宅的工程实践和存在的问题。我们现在发展装配式钢结构住宅,为什么发展不起来,我们国家的钢结构住宅1999年就开始了,2000年在山东莱芜做的小区,是省内第一个钢结构建筑,到现在经历了20年,20年钢结构住宅大家都在说,专家在讲,政府在推,为什么市场不成熟,这是大家要思考的,有一个东西市场反映很好,但是就没有人买,这是为什么,这里面一定有很多的问题我们还没有解决好。


我想了一下,大概几个方面,第一个是国家鼓励发展钢结构住宅的体制机制还有问题,我们现在发展装配式建筑,光给你奖励、鼓励、支持,没有惩罚措施,市场不选择。


我了解国外,传统方式施工的会加收的环境污染费和资源浪费的费用的措施。另外房地产开发,关键的是质量,五年以后出问题都不管。现在我们老说钢结构住宅或者装配式建筑全寿命,开发商一点都不关注,他只关心五年间的情况怎么样,这跟我们的管理体制机制都有关系。


第二个是钢结构企业的积极性不高,因为他们只能从总包里面分包过来钢结构的加工工程,我说我们是产值高、效益低,我说应该转变这个状态,我们变成总包。今年三月份住建部在山东调研,我提出了这个问题,住建部的领导一听很有道理,钢结构住宅我们钢结构的企业干了70%,我们应该是总承包,把其他的小东西分包给别人,他们说你说的很有道理。


所以今年山东省给了一个政策,我们凡是具有钢结构从事一级资质的可以申报总承包的一级资质。


另外一点,价格是关键因素,不管怎么说,价格高市场不接受,现在的装配式钢结构建筑价格比传统的建筑价格贵。大概的比例是400块钱左右,但是比装配式混凝土结构价格要低,这个价格是这样的区间。


另外维护体系的性能是大家关心的,主体结构肯定没有问题,他们前两天告诉我说有一些地方老百姓不愿意住钢结构的房子,说这个房子不结实,那是老百姓不了解。聊城有一个钢结构住宅,老百姓上访,老百姓说了钢结构的住宅他们不住,让我们住,我们一问,这个住宅还没有建,还是一片空地,老百姓开始告了,这是什么原因,这不是技术问题,这是宣传不够的。


另外适合钢结构特点的住宅户型需要研究,现在很多的户型是混凝土结构户型,拿过来做钢结构的不合适。


还有一个大力推广全装修和设备管线与结构分离的技术,全装修大家知道,全装修不是精装修,不要让用户做第二次,第二次做破坏了结构,设备管线与结构的分离,我们的管线都是埋在楼板里,做在墙里的,上下层互相干扰,这不是装配式建筑的发展趋势,发展的趋势是设备管线和结构要分开。


还有一个,从事钢结构住宅设计的专业人士偏少,他们不愿意,不敢设计钢结构住宅,钢结构的设计节点很复杂,浪费时间。另外一个是不会,从来没有干过,这是很头疼的。设计人员不设计,施工人员无法施工。再一个钢结构住宅的施工质量需要提升。


这是八条,不一定全面,但是至少反映了目前存在的问题。


这个户型够是混凝土的户型,每一个粱柱都不对齐,你把这个户型改成钢结构的就麻烦了,钢结构的特点是大跨度,长度高,我们尽量做大空间,另外没有形成一个完整的框架。


下面每个都是完整的框架,对齐的,下面也是清楚的。这个小区里面的户型,每一个都能形成一个完整的框架,又是大跨度,大空间,适合管理,适合管理的户型需要研究,需要统一,我们的住宅大量的在90平米,120平米,150平米的,我们能不能统一一下,这就是标准化的概念。


这是钢结构住宅,你说老百姓不喜欢钢结构住宅,这个结论是悖论,老百姓关心的是性能和功能,至于里面的结构是什么,不太关心。我关心的是功能怎么样,性能怎么样,我们的老百姓还没有到那个程度,关注结构性。台湾去问老百姓愿意买什么样的房子,他们喜欢钢筋混凝土结构,抗震性能好,这是老百姓的水平高。我们的老百姓不是学这个专业的,能达到这样程度么,有人说老百姓不喜欢钢结构的房子,这是大家宣传的问题。


下面说的是装配式钢结构建筑,而不是说的装配式钢结构,差两个字,一个是钢结构建筑,一个是住宅钢结构,什么区别呢,钢结构住宅说的是住宅,主体是钢结构,既有建筑、结构、设备一套东西,而住宅钢结构是说这个住宅主体用的是钢结构,强调的是主体。我们现在讲的是装配式建筑,而不是装配式结构,这几个概念要分清楚。


既然是建筑就有主体,里面包括了四大系统,结构系统、外围护系统、内装系统和设备管线系统。


主体结构,建筑结构抵御地震作用的思考,我们一般说抗震,来了地震建筑物怎么办,一个是抗震,一个是减震,一个是隔震,我们现在想的都是抗震,还可以隔,也可以减。这两盆兰花有什么区别,有人说品种不同,叶子不一样,有一个叶子是直的,一个是耷拉的,这是自然界里面的大树,只要是矮的就是粗的,又粗又高早就被风吹倒了。高的都是细的,什么道理呢,我总结一下,粗矮的要刚,细高的要柔,又粗又高,风一吹就断了。


用到建筑上面,多层与低矮房屋要做刚,要做成抗震建筑较好。高层建筑应该做减震或者隔震。


根据这个思路提出了三种形式,适合新型城镇化建设的低矮房屋轻钢结构建筑体系,我前两天参加了一个全国的轻钢结构会议,今天的门口有一个展览。将来这个会成为一个选择,而且会选择面比较多,你们到南方看,两三层的小房子,过去我们有砌块,有砖,混凝土,钢结构一个礼拜就做出来了,我问了一下造价,1200一平米,全部做好,拎包入住,主体结构七天建好,现在南方推的非常好,北方的生活条件好了以后也会有市场。


第二个,装配式粱端铰接钢框架屈曲约束支撑。


第三个,装配式半刚性节点钢框架结构支撑。


装配式轻型低矮房屋,粱端做铰接,旁边做支撑,你有门有窗支撑不好办,用门型支撑,我们做了计算领域的分析,也做了整体分析。结果是非常好的。造价很便宜,1500到2000元每平米,现在的价格主体结构582元每平米。


第二个,粱端铰接钢框架屈曲约束支撑,分析过程就不说了。


说一下节点,大家看这是我们做的实验,两层的实验,这个曲线非常好,这是结构的抗震性能。


第三个,半刚性节点钢框架支撑,这里我们也做了实验,包括交叉支撑的,人字型支撑的,实验的结果非常有意思,我们在实验室做实验,一开始没有什么现象,继续加载做到这个之后,支撑是第一道防线,框架一点问题都没有。下面是交叉式的,道理差不多。加载之后在交叉的地方裂缝了,这个破坏是在中间,这个曲线很有意思,中间有一个比较直的,然后倾斜再倾斜。非常符合我们的理想,支撑是第一道防线,框架是第二道防线,写在我们省内的地方规则里面。


这几年我们做的钢结构住宅几百万平米,蓬莱做了150万平米,青岛、日照、济南、聊城、菏泽、济宁都有钢结构住宅的案例落地,统计一下,目前三种结构体系,一个是杭萧钢管混凝土束体系;第二个是钢扁柱框架体系。第三个是方钢管混凝土组合异型框架结构。


这是一个剪力墙结构,是按照剪力墙设计的,平面图里面,住宅户型,这里面的空间很大,效果非常好。前两天济南做了100米的高层,两栋。把柱子做扁,墙一压厚,室内就没有柱子了,这个体系变成了框架结构了,这样一改材料易得,在工厂里面就可以买到,钢管束85公斤每平米。


下面一个体系就是济宁的一个小区,也是框架结构,用钢钢管组合,我们是用三个管,节点比较简单,通过钢套管的方式做节点,钢框架支撑,现在这个体系做了20万平米。


下面说一下围护结构,钢结构住宅关键不在钢结构,关键是围护体系,围护体系又以外围护最难做,因为外围护要求的条件比较多,除了物理性能,保温隔热隔声还有抗风、抗震,住宅钢结构规程里面提到了装配式轻型条板,加了瓷粉,达到节能的要求。(案例)


这是一个反面教材,窗户下面的这种条板是不允许的,下面的板子和上面的板子都是不稳定的,这种必须做顶天立地的加强扁钢,这三条要严格执行,有标准图集的执行标准图集。严禁用内墙连接节点用于外墙。门窗洞口必须设置传力结构件。


组装式的骨架外墙,效果非常好,骨架符合。这个过程中我们运用了装配式装修,外面的是纤维板,直接贴上去就可以了,不用抹灰,造价很便宜,每平米20块钱到30块钱,另外还可以做管线分离。


还有一种是保温装饰一体化板,这种保温隔热再加装饰,永远不会脱落,效果非常好。


通过以上的探索,山东省形成了山东装配式钢结构建筑技术标准,我主编的。的8年发布的。发布了山东省装配式钢结构体系应用技术公告。编制《山东省装配钢结构住宅设计与施工指南》,编制《山东省装配式钢结构建筑施工工艺与检验要求》地方规程。有设计的,有施工的,有验收的。


(责任编辑:奚雅青)


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[责任编辑:Susan]

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