第 9 期
01 项目名称
装配式交错桁架钢结构体系建筑工业化技术及示范
02 主要完成单位
重庆大学
浙江绿建集成科技有限公司
沈阳建筑大学
中国建筑标准设计院有限公司
03 主要贡献者
杨玉珍、秦琳、金胜、蒋璐、杨志坚、崔佳、张宏、王占飞、王雪松、杨元龙、甘丹、赵阳、王琼、孙燕、徐景峰、徐国军、卢正然、邱增美、刘立新、张志毅、李天伟、廖丽辉、宋思佳、王子野、秦朗、杜耀、梁小帅、唐青、徐爽、高腾、韩进军、宋成席,何晓翔,张海辉,等
杨毓珍
项目负责人
重庆大学建筑城市规划学院学术委员会委员
中国城市规划学会学术工作委员会委员、中国建筑学会建筑师分会理事、城市设计委员会委员、建筑评审委员会委员、《新建筑》编委等。
谭林
子项目负责人
教授
★重庆大学建筑与城市规划学院
建筑技术与科学系主任
★ 中国工程建设标准化协会村庄与城镇人居环境专业委员会常务委员、重庆市住房和城乡建设发展研究会常务理事、重庆市城市规划学会理事、历史文化名城专业学术委员会委员、重庆市规划局区县规划资源局局长;负责国家自然科学基金项目2项。
崔嘉
子项目负责人
★副教授
★重庆大学教师
★曾任建设部建筑工程技术专家委员会委员、中国钢结构协会结构稳定与疲劳分会副会长、中国钢结构协会专家委员会委员、中国标准化协会轻钢结构委员会委员、国家标准《钢结构设计标准》起草人、修订组、提交组成员。
金嗓子
子项目负责人
★副教授
★重庆大学教师
★ 承担省部级以上项目5项,获国家优秀工程设计奖1项。
王占飞
子项目负责人
教授
★沈阳建筑大学土木工程学院
道路与轨道交通教研室主任
★沈阳市杰出人才、装配式建筑产业技术创新联盟东北分会专家、沈阳市标准化专家、中国公路学报优秀论文评审专家。
王琼
子项目负责人
★教授级高级工程师
★中国建筑科学研究院钢结构研究所结构室主任
★华夏奖一等奖、安徽省科技进步二等奖。
姜璐
子项目负责人
★高级工程师
★宝武中央研究院钢结构研究所所长
★ 国家装配式钢结构民用建筑产业技术创新战略联盟副秘书长、上海市装配式建筑工程技术研究中心专家委员会委员、浙江省装配式钢结构建筑工程技术中心专家委员会副主任;入选浙江省建湖人才计划;荣获浙江省科技进步奖1项。
04 项目背景
交错桁架结构是美国William LeMessurier于20世纪60年代中后期提出的,我国于20世纪90年代开始对交错桁架钢结构体系进行研究。根据桁架体系的特点,总结其结构设计要点钢结构建筑产业化现状,并通过工程实例证明交错桁架体系是一种经济、适用、高效的新型结构体系,在我国推广应用是必要的、可行的。该设计方法被引入到新编制的国家标准《建筑轻型钢结构技术规范》中。进入21世纪后,通过对交错桁架体系整体结构受力性能分析、抗震性能分析及其与钢框架的关系等进行了大量的研究。对比分析表明,该结构体系具有良好的力学性能和抗震性能,是高层建筑结构的理想体系。
装配式交错桁架钢结构体系施工经济高效,其施工方式体现了建筑工业化的要求,除了具有常规装配式建筑的工业化生产、装配式施工、环保节能、经济性好等工业优势外,还具有其自身特殊优势:1)在双柱间距、大跨度空间的高层建筑中,能充分体现空间划分的灵活性;2)在施工过程中,多层柱+桁架形成的立体工作面钢结构建筑产业化现状,能更有效地提高叠加楼板的整体施工效率。交错桁架钢结构体系工业化施工技术可在多层及高层办公楼、宿舍楼、教学楼、医院住院楼、酒店式公寓、酒店、带内通廊的养老建筑等建筑中推广应用,而且在水平跨度较大的民用建筑中,具有很高的工程应用价值和广阔的市场前景。
总体上,与国外相比,我国对交错桁架钢结构体系的研究相对落后,缺乏充分应用交错桁架钢结构体系的典型、示范性工程案例。装配式交错桁架钢结构体系建筑项目主要研究内容为:是适应市场化的典型钢结构建筑的全体系建设,包括建筑空间模数体系研究、建筑围护构件研究、建筑与结构空间协调研究、典型结构体系及其标准化、多样化研究、典型结构构件体系研发研究、建筑与结构间典型预制连接节点功能与效率研究、设备集成与室内集成研究等。
项目研究成果在体系研究层面,解决交错框架钢结构体系设计与市场推广的基础问题;在技术研究层面,解决具体体系成熟组件化的关键技术研究;在技术成果的实践与推广层面,一方面通过示范项目,对既定的技术路线通过实践进行验证和推进,另一方面将较为成熟的系统性研究成果通过实践进行推广。
05 创新成果
本项目的主要创新成果为:
1、研发新时代市场需求、建筑形态、交错桁架结构有机结合的新型空中庭院
2.拓展优化交错桁架结构适用空间类型——多种应用
3.深化优化交错桁架钢结构在居住及公共建筑中的应用——灵活配置
4.提出装配式住宅设备管线集成新思路——微管廊
5、开发新型装配式整体波形钢板-混凝土空心复合板及其安装和使用方法。
6. 提出墙板与结构体系之间设承重平移连接节点
06 示范应用
示范项目一:杭州萧山国际机场宿舍5、6号楼及配套工程
项目位于浙江省杭州萧山国际机场,总用地面积8286平方米,其中5号楼7层、6号楼10层;总建筑面积34400平方米,其中地上建筑面积28541平方米、地下建筑面积5859平方米。
示范项目采用交错钢结构体系,预制预应力混凝土楼板(SP板)及可拆卸钢框架楼板,预制混凝土外墙板、加气混凝土条(ALC),隔墙、整体卫浴等预制部品的设计与实施采用BIM技术,结合示范项目已取得2项发明专利,申报省级工法1项。
杭州萧山国际机场宿舍5号、6号楼及配套工程
示范项目二:精工集团绍兴柯北宿舍楼1、2、3#工程
项目位于浙江省绍兴市梅林支路南侧,倪家堡之江河东侧,总建筑面积15300平方米,由宿舍楼1#、2#、3#组成,其中1#、2#楼高16.8米;3#楼高10.75米。
项目示范内容包括交错框架钢结构技术选用、外墙与结构高效连接技术、套筒定位式组合楼板、外墙下承重连接安装方法、信息化等,获专利3项、省级工法3项。
精工集团绍兴柯北集体宿舍楼1、2、3#工程
示范产业园:精工钢结构集成建筑科技产业园
该产业园位于浙江省绍兴市柯桥区,总占地面积1000亩,规划建设年产300万平方米装配式集成建筑产品基地,基本能满足全系统集成建筑主要构件及部品的生产需要。目前,园区一期工程基本建设完成,二期工程已获批。园区被住房和城乡建设部授予首批“国家装配式建筑产业基地”,已建成PC生产线、预制复合楼板生产线。
精工钢结构集成建筑科技产业园
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图形与文字 | 研究组
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校对与审核 | 泽宇