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新鲜出炉!一键get钢结构住宅建造手册

新鲜出炉!一键get钢结构住宅建造手册

打印 0条评论来源:POLY技术汇 (id:POLY-Technology)

引 言


什么是钢结构住宅?


钢结构住宅是指以钢作为建筑承重梁、柱、墙结构体系的住宅建筑。


钢结构住宅为什么很少?


常规的钢结构住宅因为造价高,有凸梁凸柱,且技术相对不成熟等原因,在市场上较少能看见。


为什么要做钢结构住宅?


目前,混凝土装配式建筑的装配率已经达到很高的水平,板和梁等水平构件的装配式建造技术已经相当成熟,但对于墙柱等竖向构件的抗震连接仍有较大争议,导致装配率再往上提高遇到了瓶颈。而钢结构建筑的竖向构件连接一直采用的是栓焊连接,有着相当成熟的项目案例和经验。


所以对于高装配率的建筑而言,钢结构有着自己天然的优势。自2013年起,国家多次从政策层面提出大力发展钢结构建筑的要求。作为未来行业发展的趋势,钢结构住宅成为开发商迫在眉睫需要思考的问题。


与其政策倒逼,不如直接向钢结构住宅


主动发起挑战。


钢结构应用优势


1.抗震性能好:钢结构住宅在地震冲击作用下能吸收较多地震能量,抗震性能卓越。

2.节约能源:钢结构制造施工过程能耗低,节水节电,因结构承载力提升,减少材料用量,保温材料与结构体系集成,隔热性能优越,节约住宅运行成本。

3.绿色环保:钢结构住宅采用新型绿色环保材料,不含石棉及其他有害物质,无毒无害,更宜居,更环保,而且施工过程噪音小,粉尘少,钢构件可100%回收。


结构住宅发展历程


◆ V1.0时代:混凝土核心筒+钢框架


该体系最早从公建演变过来,更适用于办公及公寓类有环型内廊的建筑。



◆ V2.0时代:钢框架+钢支撑结构


该体系无固定的核心筒要求,但有较多的斜撑构件,影响房间布置。



◆ V3.0时代


目前市场上使用较多的形式有以下三种:“钢包砼”结构(钢管混凝土束体系为代表)、“砼包钢”结构(精工钢构的PEC钢-砼组合结构体系为代表)、“柱钢包砼+墙砼包钢”(隐式框架+加肋钢板剪力墙结构体系为代表)。


丨方案一:杭萧钢管束体系



丨方案二:精工PEC钢-砼组合结构体系



丨方案三:隐式框架+加肋钢板剪力墙结构体系




项目应用


基于杭萧钢管束体系使用时间较长,经验较为成熟等原因,我司保利和者时光印象项目选择采用该体系。



丨 钢束管体系


钢管混凝土束结构住宅建筑体系,是由钢管混凝土束剪力墙、H型钢梁、装配式钢筋桁架楼承板、预制楼梯等部品构成;辅以轻质防火板、石膏基防火装饰一体化技术并结合轻质隔墙、CCA灌浆墙,金属幕墙、人造板材幕墙、保温装饰一体化板等系统组合成一整套具有革新性技术。



钢管混凝土束结构住宅体系的构成


1) 结构体系


由若干钢带冷弯而成的U型钢或U型钢与矩形钢管、钢板拼装组成的具有多个竖向空腔的钢管束,在钢管束内填混凝土形成钢管混凝土束剪力墙。


钢管混凝土束剪力墙与钢梁、楼板组成的承受竖向和水平作用的结构即为钢管混凝土束剪力墙结构。



2) 楼盖体系


钢筋桁架楼层板:将楼板中钢筋在工厂加工成钢筋桁架,再将钢筋桁架与底模(镀锌钢板)现场用联接件装配成一体,形成组合模板。底模易拆卸、可重复利用,经济实用、绿色环保。



普通现浇楼板:工艺传统,造价较低,完成后平整度可控,无需撕板,板底感官好。


在本项目中考虑到造价,及楼板成型平整度、感官度等原因采用现浇楼板形式。


3) 内外墙体


装配式填充内外墙体主要包括轻质加气混凝土条板、陶粒混凝土条板、EPS复合条板及其他轻质隔墙。装配式填充内外墙体具有自重轻、抗震性能好、防火、保温、隔音性能优异,干法施工、工艺简便、效率高,绿色环保。



本项目根据装配率要求采用ALC内墙及自保温砌块外墙。



由上面两组图片可见,钢管束在建筑面层完成后,已完全隐藏其中,和普通的钢筋混凝土结构在外表上并无区别。


4) 防火保温


其中钢结构内测防火可采用石膏基防火涂料,水泥砂浆防火等措施;外侧防火可采用防火保温与装饰一体板,幕墙体系等。


石膏基防火保温与装饰一体化技术用于无水环境钢构件表面的防火、保温和装饰处理,包含一套钢结构表面界面处理技术,钢结构防火保护构造和石膏基浆料施工工法。该技术质量可靠、施工效率较高,经济性好,同时可实现钢结构防火、保温和装饰一体化等功能。



在本项目中,钢结构内侧防火在有水房间采用水泥砂浆,无水房间采用石膏级防火涂料;钢结构外侧采用防火保温与装饰一体板。


设计管理总结


● 设计界面划分:聚焦交叉点,明确界面是保证设计成果的第一步。


参与钢结构楼栋施工图设计的通常有土建设计院和钢结构专业设计院。通常考虑到立面效果及内部功能和其他楼栋统一,建筑、设备、精装及结构专业的基础、承台、地下室底板等部分均由土建设计院完成。结构专业其余部分由钢结构设计院完成。


这里特别要注意的是正负零楼板由谁设计,钢结构楼栋地下室设计边界等问题需要在设计前期予以明确。


对于钢结构楼栋的设计,技术条线其他专业也需要进行相应的界面思考:


- 建筑专业需要考虑砌体和钢结构连接的节点处理,防火材料的选择,及外立面材料的选择等。

- 机电专业需要提前将所有穿梁套管明确,并在钢结构加工之前提资。

- 精装专业需要理解钢结构楼栋和其他砼结构楼栋结构布置的区别,建议单独进行室内及公区设计。



● 设计进度控制:谋定而后动是设计进度控制的关键所在。


前期方案提资和其他楼栋同步,之后钢结构设计院进行结构布置选型并提资建筑及精装专业,在土建施工图图审前各设计节点和土建设计院同步。


在精装施工图图审完成后,钢结构设计院需重新反套精装及机电预留洞口后方可正式出图。钢结构施工排产前需进行深化设计,深化设计图的出图时间约为15天,且钢结构排产还需要提前15天。


考虑到以上因素,建议在该楼栋土方开挖前确定深化设计图纸。由于前置条件较多,不建议钢结构楼栋作为首开楼栋。



● 设计成果审查:排查以往项目痛点,把控成本关键敏感点


根据项目过程中积累的经验,技术条线对于钢结构楼栋设计图纸审查需要重点关注的方面进行了梳理总结,并结合公司已有的强条及缺陷库,及钢管束本身的规范要求,编制了钢结构住宅缺陷库排查表。


设计缺陷库分为使用功能、专业配合、立面造型、质量控制、成本优化、图纸深化等几个大类。


● 技术巡查要点:联合工程条线,把控重点环节。


根据项目进度,技术条线对于钢结构楼栋设计图纸审查需要重点关注的方面进行了梳理总结。编制了在柱脚预埋,正负零楼板,一节柱灌芯,标准层结构,砌筑与防火等施工阶段的巡查及验收要点。



● 工程策划建议:钢结构差异在工程策划上也需要进行特殊的考量。


钢结构楼栋的选择在满足规划条件的前提下,需考虑材料进出场及堆场的条件,建议布置在场地周边近出入口位置。钢结构楼栋需单独设置仅供该楼栋使用的塔吊。


对于本项目,我司单独设置了施工样板段,在前期对施工工艺进行试验。整个钢结构环节的安装顺序如下:



结 尾


钢结构住宅在绿色、可持续发展方面具有诸多优势,是未来政府倡导、行业升级的一个重要发展方向。


面对新的挑战,我司积极响应,全力推动钢结构住宅项目落地。从设计界面划分,到设计进度控制,再到设计质量审核,以及最终的产品品质把控,积累了大量宝贵的操盘经验。


今后我们将继续以客观的视角、发展的眼光去理解钢结构住宅的发展方向,共同推动行业转型革新。


(编辑:奚雅青)


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