《SBS—PSC鋼框架——核心筒住宅建筑體系技術(shù)導(dǎo)則》

1、SBSPSC鋼框架核心筒住宅建筑體系技術(shù)導(dǎo)則一、總則為了適應(yīng)鋼結(jié)構(gòu)住宅的產(chǎn)業(yè)化的規(guī)模發(fā)展，在設(shè)計(jì)施工中貫徹執(zhí)行國家的技術(shù)經(jīng)濟(jì)政策，做到技術(shù)先進(jìn)、經(jīng)濟(jì)合理、安全適用、確保質(zhì)量特制定本技術(shù)導(dǎo)則。本導(dǎo)則適用于SBSPSC鋼框架核心筒住宅建筑體系，以熱軋H型鋼為框架主要受力構(gòu)件和核心筒主要受力體。本導(dǎo)則反對現(xiàn)行規(guī)范、規(guī)程中未涉及到或強(qiáng)調(diào)不夠，而對SBSPSC鋼框架核心筒住宅建筑體系起重要作用的內(nèi)容作出規(guī)定。本導(dǎo)則應(yīng)與國家現(xiàn)行有關(guān)規(guī)范、規(guī)程配合作用。二、SBSPSC鋼框架核心筒住宅建筑體系筒介及適用范圍21簡介結(jié)構(gòu)樓梯間或衛(wèi)生間為鋼筋混凝土現(xiàn)澆筒體，筏板基礎(chǔ)，其余部分為熱軋H型鋼框架，基礎(chǔ)為鋼筋混凝土單

2、獨(dú)基礎(chǔ)設(shè)連系梁。樓板方案一：壓型鋼板上現(xiàn)澆鋼筋混凝土，焊栓釘與梁連接； 方案二：在梁間架設(shè)活動(dòng)模板托梁，鋪設(shè)模板后現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板，梁上預(yù)焊栓釘與樓連接。外墻方案一：填充砌體，可為混凝土小型空心砌塊，輕骨科混凝土小型空心砌塊，粘土空心磚或加氣混凝土砌塊；方案二：輕質(zhì)復(fù)合掛板。內(nèi)墻分戶墻及潮濕環(huán)境：砌體填充；干燥環(huán)境：輕鋼龍骨石膏板內(nèi)隔墻。吊頂當(dāng)采用壓型鋼板樓蓋方案時(shí)，吊頂為輕鋼龍骨石膏板吊頂；當(dāng)采用平板方案時(shí)做吊頂或抹灰。防火部分構(gòu)件以砌體包覆，另部分構(gòu)件涂防火涂料，達(dá)到耐火等級(jí)二級(jí)。平面一梯兩戶，分戶墻取直，以便每一單元成為設(shè)計(jì)模塊進(jìn)行組合。模塊開間模數(shù)：2.4M4.0M；進(jìn)深模數(shù)：4.5

3、5.4M+3.6M+4.55.4M；采用砌塊外墻時(shí)外皮及洞口按砌塊模數(shù)。層高當(dāng)樓板采用壓型鋼板方案時(shí)，層高取3M，最大凈高2.7M。當(dāng)樓板采用平板方案時(shí)，層高取2.8M，最大凈高2.6M。22適用范圍一般適用范圍36層的多層住宅，點(diǎn)式、板式、板組合式、齒形平面等；1012層小高層住宅點(diǎn)式、蝶式或板式；6層以下公寓或?qū)W生公寓。有明顯優(yōu)勢的適用范圍強(qiáng)震設(shè)防區(qū)；要求建設(shè)速度較高的開發(fā)項(xiàng)目（或周圍資金較少）；已禁止或限制使用粘土磚的地區(qū)；場地為不良地基；改擴(kuò)建可能性較大的項(xiàng)目（包括拆改合并相鄰戶）；施工場地狹小的城區(qū)改造項(xiàng)目；內(nèi)部通透性要求較強(qiáng)的戶型（內(nèi)部無承重墻）；以毛坯房形式出售的商品房（內(nèi)部無承

4、重墻）；建材供應(yīng)困難的邊遠(yuǎn)、海島、高原地區(qū)（以最小運(yùn)量供應(yīng)）；缺乏某些種類技工（如瓦工）或總勞力受到限制的建設(shè)項(xiàng)目；境外項(xiàng)目。三、結(jié)構(gòu)體系及特點(diǎn)31計(jì)算模型基本假定：鋼框架的剛度比鋼筋混凝土核心筒的剛度小許多（實(shí)際設(shè)計(jì)時(shí)其剪切剛度比均為1：20），假定絕大部分水平力由核心筒承擔(dān)，鋼框架只承載小部分。計(jì)算中按抗震規(guī)范，鋼框架分配到的水平為總水平力的20%和按剛度比分配到的水平力的1.5倍的較小者，其結(jié)果是后者。水平力依靠假定剛度無窮大的鋼筋混凝土現(xiàn)澆按蓋來傳遞。在設(shè)防烈度為七度及以下的地區(qū)也可以把梁柱節(jié)點(diǎn)做成鉸接，這樣構(gòu)造比較簡單。32結(jié)構(gòu)特點(diǎn)受力明確：水平力由核心筒承擔(dān)，鋼框架主要承擔(dān)豎向荷載

5、，二者協(xié)同工作。鋼框架構(gòu)件截面小，用鋼量低?？蚣軜?gòu)件截面的小型化給住宅的空間設(shè)計(jì)帶來很大便利。剛度分布均勻。由于核心筒布置在中間部的衛(wèi)生間處，結(jié)構(gòu)的剛度中心和質(zhì)量中心基本重合，所產(chǎn)生的扭矩較小。構(gòu)件類型少，節(jié)點(diǎn)簡單便于安排工業(yè)化生產(chǎn)。鋼框架主要梁柱只用了小數(shù)幾種截面的熱軋H型鋼，而且構(gòu)件框架橫向通過T型鋼連接件實(shí)現(xiàn)剛接，梁柱構(gòu)件上的節(jié)點(diǎn)非常簡單，構(gòu)件外形為簡單，構(gòu)件外形為簡單直桿這使加工、運(yùn)輸、堆垛和吊裝工作大大的簡化。裝配化程度高，現(xiàn)場工期短。在梁柱連接中高強(qiáng)螺栓連接占2/3，焊接占1/3，現(xiàn)場工作量小，一般一棟六層住宅，框架的現(xiàn)場安裝工期不超過兩周。四、基本計(jì)算假定及計(jì)算參數(shù)的先取樓板為剛

6、性樓板，即：在平面內(nèi)剛度無限大，平面外剛度為零；框架核芯筒在水平力作用下協(xié)同工作；鋼框架節(jié)點(diǎn)為剛性節(jié)點(diǎn)，鋼框架梁與核心筒連接為鉸接；柱腳為剛接；對稱結(jié)構(gòu)不考慮扭轉(zhuǎn)耦聯(lián)作用；由于是多層結(jié)構(gòu)，將垂直荷載一次作用于鋼框架上，內(nèi)力分析時(shí)不考慮施工模擬；因核心筒為主要抗側(cè)力構(gòu)件，計(jì)算地震時(shí)不采用鋼結(jié)構(gòu)地震影響曲線；計(jì)算地震時(shí)，活載折減系數(shù)為0.5，計(jì)算柱時(shí)活載不折減，計(jì)算基礎(chǔ)時(shí)活載按規(guī)范折減速；核心筒抗震等級(jí)為二級(jí)；建筑重要性類別為丙類，結(jié)構(gòu)重要性系數(shù)為1.0；柱計(jì)算長度按無側(cè)移考慮。五、荷載取值樓面活載：2.0KN/M2；衛(wèi)生間、廚房、樓梯間活載：2.0KN/M2；樓面活載：0.7KN/M2；石膏板墻

7、為恒載，經(jīng)計(jì)算折算到樓面上為2.0KN/M2；加氣砼墻做為外荷載（恒載）單獨(dú)輸入（線荷載或集中力）；恒載取值：按材料及做法計(jì)算。六、結(jié)構(gòu)整體計(jì)算計(jì)算軟件可采用建研院TAT結(jié)構(gòu)三維分析軟件，前處理用STS進(jìn)行；豎向荷載作用下鋼框架核心筒的計(jì)算；豎向荷載按面積分配給各單品框架，核心筒；各單品框架可采用分層計(jì)算；水平荷載作用下鋼框架核心筒的計(jì)算；計(jì)算核心筒的剪力Qg，彎矩Mg以及總框架的剪力Qk；將Qg按EI分配，并計(jì)算其內(nèi)力；將Qk按各品框架的剛度分配，并計(jì)算其內(nèi)力。七、核心筒基礎(chǔ)設(shè)計(jì)本結(jié)構(gòu)體系中，核心筒分擔(dān)到95%以上的水平力，因此：在遇地震作用下，除滿足核心筒的強(qiáng)度外，核心筒的基礎(chǔ)也應(yīng)該驗(yàn)算，

8、避免在遇地震作用下，因基礎(chǔ)底面積不是使結(jié)構(gòu)整體傾斜，鋼結(jié)構(gòu)作失穩(wěn)。計(jì)算原則按TAT給出的合項(xiàng)內(nèi)力，進(jìn)行內(nèi)力組合。根據(jù)DBJ0150192，采用內(nèi)力標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)；若采用TAT給出的組合內(nèi)力進(jìn)行地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)時(shí)（如獨(dú)立柱基），則換算為標(biāo)準(zhǔn)值（即除以1.25）；內(nèi)力組合：恒+活；恒+（話+風(fēng)）*0.85恒+0.5活+0.8地震（注參JGJ9998）進(jìn)行地基承載力抗震驗(yàn)算時(shí)，地基承載力標(biāo)準(zhǔn)值：fae=gfa g=1.3（注：參DBJ0150192表1032）地震作用時(shí)允許基礎(chǔ)底面與地基土局部脫離，但不超過基礎(chǔ)底面積的25%（注：參DBJ0150192 1032條），此時(shí)按GBJ789公式驗(yàn)算：

9、Pmax=2(F+G)/(3l.a)1.2fae e= M/(F+G)地基承載力驗(yàn)算Pmax=(F+G)/A-M/W1.2faePmin=(F+G)/A-M/WOPmid=(F+G)/Afae當(dāng)Pmin0 Pmax=2(F+G)/(3L.a)1.2fae抗傾覆計(jì)算在地震作用下，進(jìn)行抗傾覆計(jì)算，依據(jù)DBJ0150192第6.5.3條。傾覆力矩MC：按上述的內(nèi)力組合值；抗傾覆力矩Mrc:恒載取100%，話載取50%，力臂近似取基礎(chǔ)長（或?qū)挘┑?/2；抗傾覆穩(wěn)定安全系數(shù)：Fs=Mrc/Mc1.5八、鋼框架梁柱節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)確定螺栓數(shù)量；初定T型連接板翼緣板厚度；計(jì)算彈性反力R；T型連接件腹板驗(yàn)算；T型件抗

10、拉承載力驗(yàn)算；核算柱子翼緣板的厚度九、構(gòu)造及主要連接節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)主要連接節(jié)點(diǎn)：建筑構(gòu)造設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)：應(yīng)按照住宅設(shè)計(jì)規(guī)范（GB50096-1999）以及該規(guī)范所指引的防火、日照、節(jié)能、燃?xì)獾扔嘘P(guān)規(guī)范以及一些地區(qū)性標(biāo)準(zhǔn)。防火：一般住宅耐火等級(jí)按二級(jí)，鋼框架構(gòu)件的耐火時(shí)間為柱2.5小時(shí)，梁1.5小時(shí)，我們在設(shè)計(jì)中采用砌體包復(fù)或防火涂料的辦法來處理；樓板采用壓型鋼板方案時(shí)，如只做模板使用可不做防火處理。保溫隔熱：在試點(diǎn)工程中我們采用了外墻砌塊內(nèi)抹FGC復(fù)合隔熱層的辦法，經(jīng)實(shí)測滿足節(jié)能要求。外墻與鋼框架的連接：當(dāng)采用混凝土砌塊方案時(shí)（非承重），應(yīng)參照混凝土小型空心砌塊建筑技術(shù)規(guī)程（JGJ/T 14-95），砌塊

11、與鋼框架應(yīng)有可靠連接，在試點(diǎn)工程中我們把砌塊外墻落至基礎(chǔ)連梁上，外墻與鋼柱柔性連接；采用砌體填充時(shí)也可以在各層樓板上砌筑，仍應(yīng)注意可靠錨固和阻斷冷橋；當(dāng)采用條形外掛板或整開間外掛大板時(shí)必須注意接縫設(shè)計(jì)和有安裝調(diào)節(jié)措施，注意且制品和框架的誤差應(yīng)有一個(gè)合理的配合關(guān)系。樓板隔音：樓板隔音是住宅中的一個(gè)難點(diǎn)，在試點(diǎn)工程壓型鋼板方案中，我們采用設(shè)置一層輕綱龍骨石膏板吊頂?shù)霓k法，實(shí)測撞擊聲壓級(jí)為70dB，滿足標(biāo)準(zhǔn)要求；如果采用平板現(xiàn)澆板底抹灰的辦法則很難滿足，建議結(jié)合內(nèi)裝修做一層吊頂。設(shè)備：由于采用了鋼框架和輕質(zhì)墻，水、暖、氣及電氣的空間條件與常規(guī)有所不同，在吊掛、暗埋、檢修、防火以及管線穿梁（結(jié)構(gòu)認(rèn)可）

12、等方面給出細(xì)部設(shè)計(jì)。一般說來，由于采用了框架及輕質(zhì)墻，使管線的敷設(shè)有了更大的自由度。內(nèi)裝修：可以有兩個(gè)方案，以毛坯房形式交工或以精裝修形式交工，采用第一方案時(shí)，須對后工序切實(shí)做出某些限定和控制, 特別是要符合建筑內(nèi)部裝修設(shè)計(jì)防火規(guī)范（GB50222-95）和防水工程的有關(guān)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)。我們建議盡量采用第二種方案，并且在完成細(xì)部設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上部分項(xiàng)目以工廠化生產(chǎn)的方式完成內(nèi)裝修，這樣做的好處是：（1）擴(kuò)大體系優(yōu)勢，降低整體成本；（2）規(guī)范裝修，提高品質(zhì)；（3）通過專業(yè)設(shè)計(jì)提高裝修品位，缺點(diǎn)是缺乏個(gè)性化，但可以提出一個(gè)裝修菜單供用戶或開發(fā)商選用。十、材料、施工及質(zhì)量措施10.1鋼材框架構(gòu)件采用國產(chǎn)熱軋

13、H型鋼。H型鋼是一種經(jīng)濟(jì)斷面材，具有重量輕、施工快和連接方便等特點(diǎn)。采用熱軋H型鋼比焊接型鋼具有尺度精度高、殘余應(yīng)力低和質(zhì)量有保證等優(yōu)勢，不足的是多種截面和定尺要求需提前與生產(chǎn)廠、供應(yīng)商協(xié)調(diào)。我國馬鞍山鋼鐵公司、山東萊蕪鋼鐵公司等企業(yè)通過引進(jìn)技術(shù)設(shè)備，目前可生產(chǎn)100700系列熱軋H型產(chǎn)品，鋼種可選Q235或低合金鋼。國家標(biāo)準(zhǔn)熱軋H型鋼和剖分型T鋼（GB/T112631998）已經(jīng)頒布，國產(chǎn)H型鋼產(chǎn)品的規(guī)模使用和進(jìn)入市場的必備技術(shù)條件已經(jīng)基本齊備。六層住宅所用構(gòu)件截面比較小，一般在H300以下，供貨是沒有問題的。壓型鋼板樓面壓型鋼板選用GL1型，由1mm鍍鋅卷板壓型，波高76mm，波距344m

14、m，作模板使用在連續(xù)板條件下跨度可達(dá)3.6mm無須支撐。栓釘作為樓蓋中傳遞剪力的構(gòu)件，栓釘產(chǎn)品和焊接設(shè)備已比較成熟。國標(biāo)為：圓柱頭焊釘（10433）。10.2鋼結(jié)構(gòu)的加工與安裝由于采用了熱軋H型鋼，鋼構(gòu)件的加工量較小，后工序主要為鋸切、鉆孔、焊加勁板、加工柱腳、制作連接件、處理高強(qiáng)螺栓連接面等，構(gòu)件加工量約為焊接結(jié)構(gòu)的三分之一。如果批量較大，可考慮定尺的型鋼運(yùn)至現(xiàn)場，在現(xiàn)場建立二次加工車間完成加工。因最大構(gòu)件重量小于600Kg，所需工裝比較簡單。鋼結(jié)構(gòu)的安裝工序滯后於剪力墻施工，按常規(guī)方法進(jìn)行，現(xiàn)場只需汽車吊作業(yè)。構(gòu)件加工及安裝主要依據(jù)鋼結(jié)構(gòu)工程施工及驗(yàn)收規(guī)范（GB5020595）及建筑鋼結(jié)構(gòu)

15、焊接規(guī)程（JGJ8191）。10.3平板樓蓋的施工當(dāng)選用平板樓蓋方案時(shí)，為減化支撐并加快進(jìn)度可使用免支撐模板架。10.4施工組織SBSPSC體系在承重結(jié)構(gòu)、使用材料、工種作業(yè)、技工構(gòu)成、工序配合和場地布置等方面與常規(guī)結(jié)構(gòu)體系有所不同，它的主要特點(diǎn)是：主體鋼框架和外墻板（當(dāng)采用墻板方案時(shí)）是裝配式的；鋼框架工程及樓蓋工程工期短，之后各層同時(shí)具備作業(yè)面，有比較明顯的用工高峰；干作業(yè)含量較大，可以冬季施工；內(nèi)墻均為非承重墻、砌體或空心墻，有吊頂夾層，因此設(shè)備管線作業(yè)與土建、裝修作業(yè)較多交叉；總用工量小，但技術(shù)工種比重大；物料消耗總量小，但品種多，要求材料核算精細(xì)；通用做法引用較少，特殊作業(yè)較多；工程

16、分項(xiàng)界面清楚，容易實(shí)行分包；總工期短，各分項(xiàng)周期也短。施工單位須根據(jù)以上特點(diǎn)結(jié)合工程的具體情況編制施工組織設(shè)計(jì)，精心組織施工，使各工序環(huán)環(huán)相扣，物料供應(yīng)有條不紊，分包項(xiàng)目的起止點(diǎn)及交工條件明確。10.5主要施工技術(shù)以SBSPSC體系現(xiàn)有構(gòu)成，主要施工技術(shù)包括：鋼筋混凝土單獨(dú)基礎(chǔ)及連系梁，包括錨栓的設(shè)置和電氣接地；大模板或滑模施工鋼筋混凝土剪力墻（或芯筒）；壓型鋼板作模板現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓蓋；栓釘焊接；用活動(dòng)支架支撐模板現(xiàn)澆樓蓋；鋼結(jié)構(gòu)的加工與安裝；局部或底層勁性混凝土；帶有劈裂裝飾面的混凝土小型空心砌塊或其它砌體外墻以及與鋼構(gòu)的連接；外墻內(nèi)保溫采用漿體或其它方法；外墻掛板及其預(yù)制、運(yùn)輸、堆放、吊裝，誤差控制、