分析高层钢结构装配式住宅结构体系的主要问题市政项目概预算编制办法 2025-04-07
返回列表

  政府基金预算编制原则是国内高层钢结构装配式住宅处于起步阶段,还未形成统一的、占主流地位的结构体系。住宅领域应用较多的结构体系有钢管束剪力墙结构体系、矩形柱框架支撑结构体系、异形柱框架支撑结构体系等,重点对这于三类结构体系及当前主要问题进行分析。

  ▲钢管束组合剪力墙结构体系

  〔1〕主要构件和节点做法

  ➊钢管束剪力墙

  钢管束剪力墙是由方钢管及卷边U形钢单元依次连接而成,形状有一字型、L形、T形、C形、Z形、十字型等,这其中应用最多的是L形、T形和Z形。钢管束剪力墙由方钢管(用于转角处)与冷弯卷边U形槽(用于墙肢部位)组焊而成,壁厚通常为4~8mm,底部加强区壁厚通常不小于6mm,其他部位不小于4mm。墙体厚度通常为130mm和150mm两种规格,也可按照受力情况调整墙体厚度(一般不大于200mm)。钢管束剪力墙竖向长度通常为9m左右(按3层1节),也可按照安装工艺及吊装设备情况进行调整。

  ➋制作与安装

  钢梁、钢柱、钢管束分片在工厂制作,钢管束分片需要在现场焊接组装成符合设计要求的L形、T形和Z形等,按照图纸要求焊接节点板、加强板,开设预留钢筋孔,完成吊装前的准备工作。业务招待预算编制依据是

  钢管束剪力墙、钢梁、钢柱的吊装与其他钢结构住宅基本相同,一般按3层1节。安装并完成校正后焊接本柱节内(一般为3层)所有的梁与柱、梁与墙;再检查验收本柱节范围内的结构,重点检查焊接质量、高强度螺栓连接副及结构尺寸偏差,全部符合要求后才能够浇筑墙内、柱内的混凝土;钢管束剪力墙及矩形钢管柱内均浇筑无收缩自密实混凝土,经过试验确定的混凝土配合比除应满足设计要求的强度指标外,还需要考虑浇筑工艺要求,选择合理的混凝土坍落度,从而保证混凝土的浇筑质量。

  ➌主要节点做法

  钢管束剪力墙是一种新型的结构形式,与传统的钢结构不同,鉴于其节点连接存在缺陷,钢管束竖向截面无法全部焊接(位于墙体内的竖边无法焊接),故而必须关注钢管束剪力墙相关节点的做法。

  ⑴钢管束剪力墙竖向连接做法。

  底部连接节点:钢管束剪力墙深入地下一层,在地下二层结构顶标高处设预埋件,钢管束剪力墙和预埋件焊接连接,并且增设加强板,从而保证节点连接强度。

  中间对接节点:鉴于钢管束竖向连接存在缺陷,位于墙内的钢管壁无法焊接,使连接节点成为薄弱环节。

  为此采取下列加强措施:在连接处增加过渡钢板,过渡钢板焊接于下部钢管束剪力墙顶部(吊装前应焊接完毕),上部钢管束剪力墙与过渡钢板采用全熔透焊缝;在钢管束接缝处钢管空腔内设补强钢筋,在混凝土浇筑后能够提高墙体的整体受力性能。

  ⑵钢管束与钢梁连接节点。鉴于钢管束的钢板厚度较小(一般为4~6mm),如果直接与钢梁焊接无法满足节点的局部受力要求,故而采用增加补强钢板做法,即是在钢管束连接处预先焊接补强钢板(通过角焊缝结合塞焊,在钢管束外侧贴焊补强钢板),钢梁连接板与补强钢板焊接。

  ⑶钢筋桁架楼承板和钢管束的连接节点。鉴于钢管束剪力墙的阻挡,钢筋桁架无法穿过钢管束,所以该处需要设置钢板支座支撑楼板(可以采用角钢贴焊于钢管束外侧),附加钢筋及通长钢筋穿过钢管束(预先开孔)。我国预算编制期限为多少

  〔2〕优缺点分析

  ➊主要优点

  空间布置灵活、受力性能好。该体系以钢管束剪力墙承受竖向荷载、水平荷载与地震作用,有机结合钢结构建筑工业化与剪力墙结构布置的灵活性,非常适用于住宅项目。

  构件标准化、工业化程度高。钢管束所采用的方钢管与U形冷弯卷边槽形钢都可标准化生产,制作工艺简单,且可按照设计要求组合成不同形状。

  ➋主要缺点

  现场焊接量大,施工速度不快。鉴于钢管束的组成构件(方钢管、U形槽)之间需满焊,而为方便运输工厂只能焊接为一字形,需要在现场组装成L形、T形、Z形,致使现场焊接量大;且钢管束上下段之间也是焊缝连接,焊接量大,焊接难度高。

  如今钢管束结构体系尚无国家或行业标准,设计审图需要经专家论证才可以使用。

  ▲矩形钢管柱框架支撑结构体系

  〔1〕主要构件及节点做法

  ➊结构构件

  矩形钢管柱可采用成品矩形钢管,加工成本低,壁厚大于12mm时应采用焊接截面。按照受力要求,可在钢管内部浇筑自密实无收缩细石混凝土。钢梁采用热轧或焊接H型钢,钢梁翼缘宽度不大于墙厚。中心支撑可采用热轧H型钢或方钢管制作,从而承受水平荷载与地震作用。

  ➋制作与安装

  矩形钢管柱框架支撑结构体系构件包括矩形钢管柱、H型钢梁和中心支撑。矩形钢管柱应尽量采用成品矩形钢管加工,当壁厚大于12mm时应采用焊接截面;鉴于矩形钢管柱宽度较小(仅150~200mm),焊接时需要采取措施以防产生扭曲变形。公司预算编制不科学表现

  ➌主要节点做法

  由于矩形钢管柱截面较小,成品矩形钢管无法增加内隔板,焊接截面尽管可以增加内隔板,不过由于截面太小导致焊接困难。为了解决梁柱节点连接问题,一般采用下列两种节点形式。

  截断矩形钢管,焊接贯通加劲板:这种节点是将钢管柱截断后,在与钢梁上下翼缘对应的位置焊接贯通钢板,确保节点受力得到可靠传递。

  外贴钢板加强做法:当钢梁与钢柱外表面齐平时,可以在矩形钢管柱外侧贴焊加劲板;当钢梁侧边对应于矩形钢管柱中部时,可以在矩形钢管柱上开槽焊接贯通加劲板。这种做法与钢管束剪力墙与钢梁连接节点相似。

  〔2〕优缺点分析

  这个体系的主要优点是施工成本低,而且可满足室内不露梁柱的要求;主要缺点是适用高度较低,主要用于高度50m以下的住宅建筑。

  ▲异形钢管柱框架支撑结构体系

  〔1〕主要构件及节点做法

  ➊结构构件

  构件包括异型钢管柱、H型钢梁和钢支撑,其中H型钢梁、钢支撑做法与矩形钢管柱框架支撑结构相同,重点介绍异型钢管柱。异型钢管柱由方钢管和U形槽组成,方钢管规格为150mm×150mm,U形槽宽150mm,长150~600mm;方钢管和U形槽的壁厚相同,一般为6~20mm。当壁厚不大于12mm时,可以采用成品钢管和卷边加工的U形槽;壁厚大于12mm时,应采用钢板焊接制作方钢管和U形槽。如果U形槽加工困难,可以采用相同截面的矩形钢管代替。

  ➋制作与安装

  异型钢管柱框架结构体系的梁、支撑与矩形钢管柱结构体系相同,制作安装简单,施工难度小,不过异型钢管柱的制作安装难度较大,主要难度如下。

  材料采购困难。市场出售方钢管壁厚一般为5~10mm,如果壁厚12mm以上只能够采用焊接截面,小截面箱形柱加工烦琐,焊接变形不易控制;U形槽需要定制,鉴于宽仅150mm,加工极为困难,因此实际工程中多用矩形管代替。房屋装修的简单预算编制

  焊接量大。异型钢管柱纵向焊缝多且全部要求满焊,导致焊接量很大;鉴于截面不对称,大量纵向焊缝易扭曲变形,制作时需要使用特殊工装控制焊接变形。

  连接节点施工难度大。异型钢管柱竖向对接节点连接困难,内侧方钢管立边无法直接焊接,需要预留焊接段,待内侧焊接完成后再焊接预留段,钢梁和钢柱连接需增加补强板。

  ➌主要节点做法

  钢柱竖向对接节点:异型钢管柱上下对接时内侧钢管柱立边无法直接焊接,需要预留连接段(在每个柱肢预留),待中间钢柱焊接完成后再将连接段焊接完毕。

  钢柱和钢梁连接节点:在异型钢管柱和钢梁连接处外贴加强板(与钢柱采用周边角焊缝与中部塞焊缝结合的方式连接,相当于加厚钢柱连接段钢板),在加强钢板上焊接连接板,与钢梁实现刚性连接。

  〔2〕优缺点分析

  这个体系的优点是室内不露梁柱可满足建筑要求,受力合理,承载力高;缺点是加工难度大、成本高,如今尚未制定标准,审图时需要专家评审。

  ▲钢结构住宅现存主要问题

  〔1〕结构体系有待完善

  传统的钢结构体系与市场主流户型匹配度不高,新型的钢结构体系还有待完善,还未形成成熟的钢结构住宅结构体系。

  〔2〕围护系统有短板

  还缺少与钢结构住宅配套的、成熟的围护体系,尤其是缺少适用于高层钢结构住宅的外墙板,成为制约钢结构住宅发展的主要原因。

  〔3〕防腐蚀问题未解决

  相对于钢筋混凝土建筑,钢结构建筑的两个突出缺点是防腐与防火问题。防火问题尽管可以通过涂覆防火涂料、使用防火板、包裹混凝土等方法解决,不过按照现行规范防腐蚀问题都要求定期油漆维护,住宅使用过程中面对众多业主,实际操作难度很大。我国政府预算编制机关

  〔4〕建筑成本偏高

  钢结构装配式住宅尚未形成完整的产业链,而且缺少可复制、大面积推广的建筑体系,无法形成规模优势。与传统的现浇钢筋混凝土结构相比,钢结构装配式住宅直接成本高,建造时间长。

  ▲发展思路

  〔1〕完善装配式建筑标准及图集的制订工作

  在大力推进装配式建筑发展的政策下,我国尽管已制定了一批装配式建筑的相关标准,然而仍不能满足需求,应从国家层面推动钢结构装配式建筑结构体系及围护体系的研发,完善相关标准的制定工作。

  〔2〕研究解决钢结构住宅防腐蚀问题

  现如今钢结构防腐蚀问题已经成为制约行业发展的关键问题,应针对钢结构住宅进行专项研究,制订合理且可执行的防腐蚀方案。

  〔3〕推进EPC工程总成本管理模式

  钢结构装配式住宅是一个完整的建筑系统,尤其适用于工程EPC总承包管理模式。鉴于程EPC总承包单位完成设计、采购、土建、钢结构、装修等环节的工作,有助于各专业协调和质量、进度、成本的控制。

  经过分析制约钢结构装配式住宅发展的主要因素为:还未形成成熟的结构体系;缺少配套的成熟的外墙做法;人们对钢结构住宅的接受程度偏低;钢结构优点在住宅领域表现不明显;钢结构防腐蚀问题还没有可靠的解决方案。需要通过改进上述的问题,以促进装配式钢结构住宅走向成熟。市政项目概预算编制办法


搜索

0758-6806931