建筑业发展“十四五”规划明确提出大力发展装配式建筑,完善钢结构建筑标准体系。中建八局二公司已于2019年开始布局,组建了专业、装备齐全的科研团队,开展钢结构装配式住宅关键技术研究。
课题组充分调研现有钢结构装配式住宅项目,并依托建筑科技公司产业基地科技创新中心作为配套项目。通过一系列的研究,形成了大量的科研成果:发明专利4项,实用新型专利13项,发表核心期刊论文4篇,国家级期刊论文9篇,参与编写规范图集1部,荣获中国建筑金属结构协会科学技术奖一等奖。
建立成熟体系,安全高效
行业内钢结构装配式住宅结构体系多达11种,存在梁柱外露、成本高、施工不便等各种问题。缺乏成熟、可大规模应用的结构体系。
研究团队充分调研了现有钢结构装配式住宅项目,并结合配套项目对不同结构体系进行了详细设计和造价测算。研发根据现有产业链结构、技术水平、经济性能、用户体验等表现,建立了最终的结构体系钢结构课程设计论文,并组织多轮专家评审,确保结构体系的可实施性和安全性。在建筑科技公司产业基地科技创新中心项目中试制成功。
结构形式采用钢管混凝土框架支撑结构。支座分为中心支座、偏心支座和立缝钢板剪力墙。梁柱连接采用全螺栓连接节点,取得了良好的应用效果。
提高性能和质量
行业内现有的装配式内外隔墙系统多采用装配式混凝土结构,与钢结构存在一定的适用性问题。墙体开裂、渗漏、霉变等是常见的工程问题,这也限制了钢结构装配式住宅的推广。一个重要因素。
研究团队充分调研了市场上十几种常见的隔墙材料,从结构自身刚度、连接方式、墙体材料等角度对现有做法进行了改进。Angular对现有做法进行了改进,形成了7项专利和省级QC成果1项。研究团队以校企合作为重点,与山东大学合作开展钢肋预应力混凝土组合板的实际项目应用,进一步保证了研究在经济性、施工便捷性、性能等方面取得良好成果。
提高经济效益、降本增效
与传统的钢筋混凝土结构房屋相比,钢结构活动板房的造价较高是制约其推广的主要因素。因此,在钢结构活动板房的建设中,只有真正提高钢结构活动板房的经济性,才有任何可实施性和可实施性。
研究团队对4种不同的结构体系、5种常见的消防做法、8种隔墙板、5种楼板进行了商业分析,编制了相应的主要经济指标进行比较。分析钢结构活动板房成本,寻找成本控制因素,进行针对性优化。基于现有成熟系统,成本可节省13%左右,极具竞争力。
该课题的部分研究成果也可以应用于公共建筑,包括当家智慧城X-1地块初中项目的实施。项目主体结构为钢框架结构,采用夹芯外墙板、钢肋预应力混凝土组合板、装配式内墙、预制钢梯等预制化应用技术。主体结构设计阶段采用预制构件。该应用进行了多项适用性优化钢结构课程设计论文,使项目在不增加总体成本的情况下,大大缩短了工期。