裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑專利技術(shù)項(xiàng)目介紹附圖

裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑專利技術(shù)項(xiàng)目介紹技術(shù)引領(lǐng)創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)

一、項(xiàng)目背景技術(shù)引領(lǐng)創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)

中共中央、國務(wù)院《關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)城市規(guī)劃建設(shè)管理工作的若干

意見》指出，要大力推廣裝配式建筑，減少建筑垃圾和揚(yáng)塵污染，縮短

建造工期，提升工程質(zhì)量。要求“制定裝配式建筑設(shè)計(jì)、施工和驗(yàn)收規(guī)

范。完善部品部件標(biāo)準(zhǔn)，實(shí)現(xiàn)建筑部品部件工廠化生產(chǎn)。鼓勵(lì)建筑企業(yè)

裝配式施工，現(xiàn)場裝配。建設(shè)國家級裝配式建筑生產(chǎn)基地。加大政策支

持力度，力爭在10年左右時(shí)間，使裝配式建筑占新建建筑的比例達(dá)到

30%”。

我國現(xiàn)有的傳統(tǒng)技術(shù)雖然對城鄉(xiāng)建設(shè)快速發(fā)展貢獻(xiàn)很大，但弊端亦

十分突出：一是粗放式，鋼材、水泥浪費(fèi)嚴(yán)重；二是用水量過大；三是

工地臟、亂、差，往往是城市可吸入顆粒物的重要污染源；四是質(zhì)量通

病嚴(yán)重，開裂滲漏問題突出；五是勞動(dòng)力成本飆升，招工難管理難質(zhì)量

控制難（這一條恰恰是最本質(zhì)的）。這表明傳統(tǒng)技術(shù)已非改不可了，加

上節(jié)能減排的要求，必須加快轉(zhuǎn)型，大力發(fā)展裝配式建筑。

技術(shù)引領(lǐng)創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)

李克強(qiáng)：大力發(fā)展鋼結(jié)構(gòu)和裝配式建筑

李克強(qiáng)表示，要加強(qiáng)城市規(guī)劃建設(shè)管理。增強(qiáng)城市規(guī)劃的科學(xué)性、權(quán)威性、公開性，促進(jìn)“多規(guī)合一”。開工建設(shè)城市地下綜合管廊2000公里以上。積極推廣綠色建筑和建材，大力發(fā)展鋼結(jié)構(gòu)和裝配式建筑，提高建筑工程標(biāo)準(zhǔn)和質(zhì)量。前瞻產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2017-2022年中國鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)市場需求預(yù)測與投資戰(zhàn)略規(guī)劃分析報(bào)告》，從行業(yè)整體規(guī)模來看，目前我國鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)量占比仍然很低，2016年我國鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)量占粗鋼產(chǎn)量占比僅6.93%；從細(xì)分領(lǐng)域來看，2016年我國鋼結(jié)構(gòu)建筑中住宅占比僅4.1%，而歐美日等發(fā)達(dá)國家達(dá)到30%-50%，相比之下，我國的鋼結(jié)構(gòu)住宅占住宅總量的比例微乎其微，表明我國鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)未來發(fā)展的潛力巨大，行業(yè)的投資前景非常好。技術(shù)引領(lǐng)創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)國內(nèi)28個(gè)省市自治區(qū)相繼出臺(tái)了裝配式建筑目標(biāo)及補(bǔ)貼相關(guān)政策，助力裝配式建筑大發(fā)展。以下列舉上海扶持政策：

上海市

目標(biāo)：“十三五”期間，全市裝配式建筑的單體預(yù)制率達(dá)到40%以上或裝配率達(dá)到60%以上。外環(huán)線以內(nèi)采用裝配式建筑的新建商品住宅、公租房和廉租房項(xiàng)目100%采用全裝修。

《上海市裝配式建筑2016-2020發(fā)展規(guī)劃》

保障：符合裝配整體式建筑示范的項(xiàng)目（居住建筑

裝配式建筑面積

3

萬平方米以上，公共建筑裝配式建筑面積

2

萬平方米以上。建筑要求：裝配式建筑單體預(yù)制率應(yīng)不低于

45%或裝配率不低于

65%），每平方米補(bǔ)貼

100

元?！渡虾Ｊ薪ㄖ?jié)能和綠色建筑示范項(xiàng)目專項(xiàng)扶持辦法》

各省出臺(tái)優(yōu)惠政策強(qiáng)力扶持技術(shù)引領(lǐng)創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)

鋼結(jié)構(gòu)是綠色產(chǎn)業(yè)鋼結(jié)構(gòu)建筑是綠色建筑，鋼結(jié)構(gòu)施工是綠色施工。鋼結(jié)構(gòu)工業(yè)化程度高，施工周期短、現(xiàn)場用工少、勞動(dòng)生產(chǎn)率高，而且品質(zhì)易保證；施工占地少，可干式施工，節(jié)約用水，產(chǎn)生的噪音小、粉塵少；鋼材可回收利用，減少建筑垃圾和環(huán)境污染。在建筑工程領(lǐng)域推廣鋼結(jié)構(gòu)是建筑業(yè)發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)的重要內(nèi)容，是傳統(tǒng)土木建筑業(yè)的轉(zhuǎn)型與升級。

鋼結(jié)構(gòu)是民生產(chǎn)業(yè)鋼結(jié)構(gòu)建筑自重輕、強(qiáng)度高、塑性好，使建筑的高度和跨度得以不斷突破，建筑的可利用空間更大，且抗震性能優(yōu)越，有利于民生。鋼結(jié)構(gòu)是朝陽產(chǎn)業(yè)目前，我國建筑鋼結(jié)構(gòu)的用鋼量僅占鋼產(chǎn)量的4%，而發(fā)達(dá)國家這一比例已超過30%。我國鋼結(jié)構(gòu)建筑在全部建筑中所占比重不到5%，而發(fā)達(dá)國家則超過50%。我國發(fā)展建筑鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)業(yè)物質(zhì)經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)也完全具備，國家實(shí)施了“積極用鋼”政策，再加上“一帶一路”國家戰(zhàn)略的實(shí)施和建筑工業(yè)化的快速發(fā)展，預(yù)計(jì)包括“十三五”在內(nèi)的未來30年將是我國鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)業(yè)黃金發(fā)展期?？偟膩碚f，鋼結(jié)構(gòu)具有節(jié)省人力資源、提高生產(chǎn)效率、確保品質(zhì)功能等優(yōu)勢。在建設(shè)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用鋼結(jié)構(gòu)，能有效推動(dòng)綠色建筑可持續(xù)發(fā)展、促進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、化解鋼鐵產(chǎn)能過剩，成為供給側(cè)改革的有效載體。中國的鋼鐵產(chǎn)能遠(yuǎn)遠(yuǎn)不在于真的過剩，問題在于開發(fā)利用不夠，在供給側(cè)改革的春風(fēng)下，鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)業(yè)發(fā)展?jié)摿薮蟆?/p>

二、項(xiàng)目優(yōu)勢技術(shù)引領(lǐng)創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)綠色環(huán)保：主體結(jié)構(gòu)鋼材100%回收再利用；集成部品材料100%環(huán)保。宜居舒適：保溫隔熱、防水抗?jié)B、降噪隔聲等關(guān)鍵領(lǐng)域性能優(yōu)越。靈活拓展：主體為框架結(jié)構(gòu)，空間按需分割、靈活多變?？拐鹉途茫褐黧w結(jié)構(gòu)采用高性能鋼材，延展性高、可塑性好、抗震性能優(yōu)越。施工便捷：標(biāo)準(zhǔn)化、模數(shù)化設(shè)計(jì)、工廠預(yù)制、現(xiàn)場裝配化施工，有效縮短施工周期約三分之一。經(jīng)濟(jì)適用：增加使用面積4%-8%、綜合造價(jià)低。環(huán)境友好：現(xiàn)場施工垃圾減少70%,現(xiàn)場濕作業(yè)少，減少用水量，提高施工效率,對環(huán)境污染小，減少了噪音污染，光污染，空氣污染，廢水，廢棄物的排放。技術(shù)引領(lǐng)創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)鋼筋混泥土裝配式建筑

預(yù)制的梁柱需要臨時(shí)支護(hù)固定，節(jié)點(diǎn)處需要現(xiàn)場綁扎鋼筋支模板后澆注，梁、墻板、樓板邊緣鋼筋外露，現(xiàn)場連接加固和澆注。特點(diǎn)是現(xiàn)場濕作業(yè)多，臨時(shí)支護(hù)多，質(zhì)量不易控制，施工現(xiàn)場雜亂，施工危險(xiǎn)性因素多。

三、行業(yè)現(xiàn)狀技術(shù)引領(lǐng)創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)現(xiàn)在運(yùn)用較多的鋼結(jié)構(gòu)建筑

采用H型鋼梁鋼柱，裝配式只體現(xiàn)在梁柱安裝及使用鋼筋桁架樓承板，未使用裝配式墻板和樓面板，裝配率低，現(xiàn)場焊接量大，現(xiàn)場濕作業(yè)多，現(xiàn)場澆筑量大，各種砌體多。技術(shù)引領(lǐng)創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)遠(yuǎn)大裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑

鋼柱焊接有斜支撐，鋼柱按層分段，并且上柱下柱不是剛性連接。以一種約厚約三十厘米，上下面層焊鋼板，中空的大板作為樓面板，并且大板代替梁。外墻采用復(fù)合墻板。缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)體系不明確，不能建立計(jì)算模型，沒有相關(guān)規(guī)范，建筑布局也不夠靈活，局限性較大。技術(shù)引領(lǐng)創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)杭蕭鋼構(gòu)鋼結(jié)構(gòu)建筑

這個(gè)技術(shù)用中空腔體的鋼板墻代替了鋼柱和墻板，腔體內(nèi)現(xiàn)澆混凝土。鋼梁仍采用H型鋼，樓面板為現(xiàn)澆鋼筋桁架樓承板。技術(shù)的缺點(diǎn)是用鋼量偏大，墻板高空焊接質(zhì)量不易保證、腔體內(nèi)灌注混凝土密實(shí)度無法保證、鋼板墻內(nèi)包和外包質(zhì)量不易控制、梁與鋼板墻的節(jié)點(diǎn)需要補(bǔ)強(qiáng)、現(xiàn)場濕作業(yè)多，整體裝配率低。技術(shù)引領(lǐng)創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)以上介紹了了國內(nèi)裝配配式建筑的的幾種主要要形式，每每種形式有有它的優(yōu)點(diǎn)點(diǎn)，也存在在著明顯的的局限性。。在裝配式式建筑大發(fā)發(fā)展的今天天，全行業(yè)業(yè)熱切的期期盼著有一一種全新的的、裝配率率高、安全全可靠、綠綠色環(huán)保、、工業(yè)化程程度高、施施工安全、、簡單高效效、經(jīng)濟(jì)實(shí)實(shí)用、結(jié)構(gòu)構(gòu)靈活、使使用舒適的的裝配式建建筑技術(shù)。。本人在鋼結(jié)結(jié)構(gòu)建筑領(lǐng)領(lǐng)域從業(yè)多多年，深刻刻的認(rèn)識(shí)到到裝配式建建筑是未來來建筑行業(yè)業(yè)發(fā)展的必必然趨勢。。過去中國國爆發(fā)式的的增長是伴伴隨巨大的的資源消耗耗和浪費(fèi)，，以及犧牲牲我們的居居住環(huán)境為為代價(jià)的。。目前中國國經(jīng)濟(jì)發(fā)展展進(jìn)入到一一個(gè)新常態(tài)態(tài)，各個(gè)行行業(yè)都必須須告別過去去粗獷式的的發(fā)展方式式，以技術(shù)術(shù)創(chuàng)新為驅(qū)驅(qū)動(dòng)，轉(zhuǎn)型型升級，開開創(chuàng)行業(yè)新新時(shí)代。中中國房地產(chǎn)產(chǎn)市場正在在告別粗獷獷式發(fā)展模模式，從爆爆發(fā)式增長長到逐漸平平穩(wěn)的市場場需求，迎迎來的是綠綠色裝配式式建筑發(fā)展展的春天。。目前國家大大力推動(dòng)綠綠色裝配式式建筑的發(fā)發(fā)展，國家家希望裝配配式建筑綠綠色環(huán)保、、節(jié)能、工工業(yè)化程度度高、有較較高的裝配配率。建設(shè)設(shè)單位希望望建成裝配配式建筑經(jīng)經(jīng)濟(jì)實(shí)用、、質(zhì)量可靠靠。施工單單位希望建建造過程簡簡單高效、、安全、成成本及質(zhì)量量可控。施施工人員希希望施工安安全、勞動(dòng)動(dòng)強(qiáng)度低、、工作效率率高。用戶戶則希望房房屋經(jīng)濟(jì)實(shí)實(shí)用、結(jié)構(gòu)構(gòu)多樣、使使用舒適。。正是基于這這個(gè)出發(fā)點(diǎn)點(diǎn)，加上本本人長期以以來對裝配配式建筑技技術(shù)的關(guān)注注和研究，，逐漸形成成了一整套套裝配式鋼鋼結(jié)構(gòu)建筑筑的新方法法新技術(shù)。。目前這個(gè)個(gè)技術(shù)已經(jīng)經(jīng)獲得了國國家實(shí)用新新型專利，，發(fā)明專利利正在申請請當(dāng)中。四、技術(shù)、、研發(fā)技術(shù)引領(lǐng)創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)本裝配式鋼鋼結(jié)構(gòu)建筑筑專利技術(shù)術(shù)的特點(diǎn)七大核心體體系，只為為裝配式而而生。結(jié)構(gòu)形式箱型鋼柱箱型鋼梁預(yù)制支撐埋埋入式剪力力墻預(yù)制輕質(zhì)墻墻板預(yù)制樓面板板預(yù)制填芯鋼鋼梯技術(shù)引領(lǐng)創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)1、結(jié)構(gòu)形式式本裝配式鋼鋼結(jié)構(gòu)建筑筑仍采用框框架支撐體體系?？蚣芗苤误w系系是一個(gè)非非常成熟可可靠且實(shí)用用的建筑體體系，應(yīng)用用范圍極其其廣泛。國國內(nèi)外所有有建筑行業(yè)業(yè)軟件都支支持這一體體系，可以以非常容易易的建立計(jì)計(jì)算模型，，從理論計(jì)計(jì)算上保證證建筑安全全可靠。本專利另一一顯著的特特點(diǎn)是：所所有鋼柱鋼鋼梁采用箱箱型截面。。H型鋼又叫工工字鋼，始始于全球工工業(yè)化，是是非常好的的工業(yè)廠房房建筑選材材，一直被被沿用。然然而作為民民用建筑材材料，它存存在一些缺缺點(diǎn)，如凸凸梁凸柱、、截面過大大占用使用用空間、梁梁柱都需填填充腹板空空位、外觀觀需要包裹裹處理等。。而箱型，，又叫矩形形截面，具具有優(yōu)于H型截面的力力學(xué)性能，，較小的截截面尺寸，，很好的外外觀后處理理效果，在在民用建筑筑領(lǐng)域有更更好的應(yīng)用用前景。在在民用建筑筑領(lǐng)域，箱箱型截面一一定會(huì)逐步步替代H型截面，成成為最主要要的建筑用用材。技術(shù)引領(lǐng)創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)技術(shù)引領(lǐng)創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)2、箱型鋼柱柱本專利技術(shù)術(shù)的鋼柱采采用箱型鋼鋼柱，箱型型鋼柱直接接成型，材材料性能好好，強(qiáng)度高高。本技術(shù)術(shù)的鋼梁也也是采用箱箱型鋼梁，，鋼梁和鋼鋼柱的連接接節(jié)點(diǎn)采用用獨(dú)創(chuàng)的箱箱型短牛腿腿連接件。。這個(gè)短牛牛腿連接件件截面小于于鋼梁，厚厚度大于鋼鋼梁，上面面開孔為帶帶內(nèi)螺紋的的孔，鋼梁梁上也在對對應(yīng)位置開開孔，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)卡扣式螺螺栓連接，，也可采用用塞焊形式式連接，必必要時(shí)增加加焊接作業(yè)業(yè)。這種連連接方式節(jié)節(jié)點(diǎn)強(qiáng)度高高、安裝快快速、安全全、就位即即穩(wěn)定，大大幅提高了了提高了工工作效率。。并且鋼柱柱牛腿處可可開孔與鋼鋼梁連通，，后期可以以在鋼柱鋼鋼梁內(nèi)貫通通式澆筑混混凝土或輕輕質(zhì)混凝土土，大幅提提高結(jié)構(gòu)強(qiáng)強(qiáng)度和防火火等級。技術(shù)引領(lǐng)創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)3、箱型鋼梁梁本專利技術(shù)術(shù)中的鋼梁梁也為箱型型鋼梁，鋼鋼梁的主梁梁和次梁也也采用了箱箱型短牛腿腿卡扣式加加螺栓連接接，或塞焊焊連接的形形式。具有有節(jié)點(diǎn)強(qiáng)度度高，安裝裝過程安全全、快捷高高效的特點(diǎn)點(diǎn)。鋼梁上上焊接長條條形鋼板或或角鋼，起起支托樓面面板和后期期填縫止漏漏的作用。。同時(shí)焊接接有一個(gè)較較小的箱型型短牛腿連連接件，也也用于支托托樓面板并并實(shí)現(xiàn)卡扣扣式連接。。技術(shù)引領(lǐng)創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)4、預(yù)制輕質(zhì)質(zhì)墻體板本專利技術(shù)術(shù)的墻體板板采用輕質(zhì)質(zhì)發(fā)泡混凝凝土為主要要材料，這這種材料具具有優(yōu)良的的保溫隔熱熱、隔音、、防火的功功效。同時(shí)時(shí)大幅減小小了建筑物物的自重，，提高了抗抗震等級。。墻體板內(nèi)內(nèi)設(shè)置適當(dāng)當(dāng)設(shè)置鋼筋筋，鋼筋與與設(shè)置在板板四邊的U型連接件焊接，，U型連接件與焊接接在鋼梁鋼柱上上的板連接件螺螺栓連接或塞焊焊連接。這種做做法可以快速穩(wěn)穩(wěn)定墻體，不需需臨時(shí)支護(hù)，安安裝完成工人即即在室內(nèi)施工，，安全性大幅提提高。技術(shù)引領(lǐng)創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)5、預(yù)制嵌入支剪剪力墻板本專利技術(shù)的支支撐結(jié)構(gòu)采用焊焊接或熱軋型鋼鋼，與傳統(tǒng)建筑筑不同的是：支支撐型鋼埋入預(yù)預(yù)制的墻體中，，在墻體角部型型鋼處焊接鋼板板，與焊接在鋼鋼柱上的鋼板件件通過螺栓或塞塞焊、焊接等形形式連接。墻內(nèi)內(nèi)適當(dāng)布置鋼筋筋，墻體體四邊邊預(yù)埋一種U型連接件，與焊焊接在鋼梁鋼柱柱上的板件連接接。墻體可采用用輕質(zhì)材料。這這種做法使得墻墻體和支撐合并并，減少現(xiàn)場部部件數(shù)量，使主主體結(jié)構(gòu)和墻體體能同時(shí)完成。。技術(shù)引領(lǐng)創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)6、預(yù)制樓面板本專利技術(shù)中的的樓面板采用預(yù)預(yù)制鋼筋混凝土土樓面板。板內(nèi)內(nèi)布置上下兩層層鋼筋網(wǎng)，板的的四邊預(yù)埋一種種口向下的U型連接件，連接接件兩側(cè)焊接雙雙層鋼板，板內(nèi)內(nèi)的鋼筋與雙層層鋼板焊接連接接。板的上表面面具備足夠的粗粗糙度或鋼筋外外露，以便后續(xù)續(xù)布置管線后二二次澆注面層。。板邊的U型連接件與鋼梁梁上的短牛腿連連接件實(shí)現(xiàn)卡扣扣式連接，可以以采用螺栓，也也可進(jìn)行塞焊連連接。這種工藝藝做法使得樓面面板能夠隨主結(jié)結(jié)構(gòu)同時(shí)施工，，安裝樓面板后后室內(nèi)處于安全全狀態(tài)，方便后后續(xù)施工。工程程進(jìn)展迅速。技術(shù)引領(lǐng)創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)6、預(yù)制填芯鋼梯梯本專利技術(shù)中的的樓梯采用鋼梯梯，是因?yàn)殇撎萏菹鄬τ陬A(yù)制混混泥土樓梯重量量輕，安裝方便便。樓梯斜梁仍仍采用矩形管，，與鋼梁上的短短牛腿連接件實(shí)實(shí)現(xiàn)卡扣式連接接，可以螺栓連連接或塞焊。踏踏步位于斜梁上上方，兩側(cè)用鋼鋼板焊接封住，，下部也可用薄薄鋼板封住。為為提高樓梯防火火等級，可在封封閉的空間內(nèi)澆澆注發(fā)泡混凝土土。此種做法的的樓梯外觀美觀觀，安裝方便，，重量輕，避免免了建筑物局部部荷載過重的情情況。技術(shù)引領(lǐng)創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)6、戶型方案及結(jié)構(gòu)構(gòu)體系一：小高層結(jié)構(gòu)構(gòu)方案設(shè)計(jì)原則則：小高層一般為11-18層（30-60m），抗震設(shè)防烈烈度為8度（地震加速度度為0.2g）。推薦結(jié)構(gòu)形式：：1、鋼框架結(jié)構(gòu)2、鋼框架支撐結(jié)結(jié)構(gòu)推薦理由：參照安全、經(jīng)濟(jì)濟(jì)、適用原則，，技術(shù)最成熟、、安全度最高、、最經(jīng)濟(jì)的兩種種結(jié)構(gòu)形式。