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2025.8.7-9

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行業(yè)政策 ︳裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑的發(fā)展與產(chǎn)業(yè)化實踐

廣東建筑工業(yè)化展     2019-06-20     1649

裝配式建筑輕鋼結(jié)構(gòu)以設(shè)計標準化、生產(chǎn)工廠化

、施工裝配化等特征，以更高的建筑品質(zhì)及抗震性能為建筑安全提供了解決方案
。鋼材本身具有良好的機械加工性能，所以
，鋼結(jié)構(gòu)體系非常適合工業(yè)化裝配，適合工廠化生產(chǎn)和加工制作
；與混凝土相比，鋼結(jié)構(gòu)較輕
，適合運輸、裝配
；另外鋼結(jié)構(gòu)適合于高強螺栓連接
，便于裝配和拆卸。

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裝配式鋼結(jié)構(gòu)體系的應用狀況


國外應用現(xiàn)狀


在日本，由于地震頻繁

，有超過1/3的房屋使用鋼結(jié)構(gòu)，在住宅方面更是大量采用鋼結(jié)構(gòu)。到20世紀90年代末
，日本裝配式住宅中木結(jié)構(gòu)占18%，混凝土結(jié)構(gòu)占11%
，鋼結(jié)構(gòu)住宅占比達71%。

　　

在美國

，采用鋼結(jié)構(gòu)的住宅，目前占據(jù)的市場份額已超過40%
。除了住宅以外，鋼結(jié)構(gòu)在多層酒店中也有較多應用
。

　　

在澳大利亞，以冷彎薄壁輕鋼結(jié)構(gòu)體系為主的鋼結(jié)構(gòu)建筑建造量大約占全部新建住宅的50%

。


國內(nèi)應用現(xiàn)狀

根據(jù)國家統(tǒng)計局發(fā)布的數(shù)據(jù)

，2016年，房地產(chǎn)開發(fā)企業(yè)房屋施工面積75.9萬㎡
，其中，住宅施工面積52.1萬㎡
，占比為68.6%。房屋新開工面積16.7萬㎡
，其中，住宅新開工面積11.6萬㎡
，占比為69.5%。截止至2016年
，在我國民用建筑結(jié)構(gòu)體系中，鋼結(jié)構(gòu)體系占比僅為5%
，且鋼結(jié)構(gòu)建筑還僅僅集中于高層
、超高層建筑、大空間公共建筑與工業(yè)建筑中
；普通辦公樓、學校
、醫(yī)院等多高層公共建筑以及低層、多層及高層住宅中
，鋼結(jié)構(gòu)應用的非常少。


裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑的發(fā)展


政策的支持促進了裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑的技術(shù)發(fā)展，從結(jié)構(gòu)體系和圍護體系兩方面闡述現(xiàn)有發(fā)展情況

。

結(jié)構(gòu)體系

目前多高層裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑的結(jié)構(gòu)體系，傳統(tǒng)的有純框架

、框架-支撐體系，新型的有集裝箱
、鋼管束、鋼異形柱等
。各類鋼結(jié)構(gòu)體系的特點如下。


1

純框架體系


圖1 純框架體系

　　

該體系具有如下優(yōu)點：

　　

（1）可根據(jù)建筑功能的需求進行梁柱的靈活布置，可增加建筑使用空間的利用率

。

　　

（2）自重較輕，材料延性好

，有利于抗震
。

　　

（3）構(gòu)件的生產(chǎn)

、運輸和現(xiàn)場的安裝快
。

　　

不足之處：

　　

（1）由于純鋼框架抗側(cè)力剛度較小，為了控制位移，構(gòu)件的截面很大

。

　　

（2）鋼框架屬于有側(cè)移結(jié)構(gòu)，因此較難滿足高烈度地區(qū)對建筑抗震性能的要求

，建筑層數(shù)及高度受限較嚴重。

　　

（3）變形較大

，舒適度較差。


2

框架-支撐體系


圖2 框架-支撐體系

　　

該體系具有如下優(yōu)點：

　　

（1）同純鋼框架建筑

，可根據(jù)建筑功能的需求進行梁柱的靈活布置，而支撐可選擇設(shè)置在不影響建筑使用功能的位置
，構(gòu)件截面尺寸更小，進一步增加建筑使用空間的利用率
，同時降低了整體用鋼量。

　　

（2）由于支撐的存在

，較純框架建筑，鋼框架支撐體系抗側(cè)力能力有顯著增加
。柱長細比限制較純框架結(jié)構(gòu)有較大優(yōu)勢，截面尺寸可有效減小
，建筑層數(shù)和建造高度有較大提升。

　　

（3）自重較輕

，材料延性好，有利于抗震
。

　　

不足之處：

　　

（1）支撐布置受建筑功能的影響，不易找到合適布置位置

。

　　

（2）構(gòu)件截面較大，對建筑功能產(chǎn)生一定影響

。

　　

（3）支撐（大撐）布置位置零散

，造成結(jié)構(gòu)剛度不均勻。


3

集裝箱體系

　　

圖3 集裝箱體系


該體系具有如下優(yōu)點：

　　

（1）可像積木一樣將各個功能房間或戶型進行多樣的組合。

　　

（2）建設(shè)周期較短

。

　　

（3）取材較容易。

　　

不足之處：

　　

（1）抗震性能較低

，連接及單體強度較難滿足高抗震設(shè)防烈度地區(qū)的高層建筑建設(shè)需求
，適用于低
、多層建筑
。

　　

（2）集裝箱常規(guī)尺寸難以滿足國內(nèi)住宅市場對層高和房間開間的要求

。

　　

（3）使用運輸行業(yè)淘汰的集裝箱，可能會由于自身質(zhì)量問題產(chǎn)生安全隱患

，但使用新集裝箱進行改造成本較高
。

4


鋼管束

、鋼異形柱體系


圖4 鋼管束體系


圖5 鋼異形柱體系

　　

該體系具有如下優(yōu)點：

　　

（1）采用鋼管束

、鋼異形柱代替?zhèn)鹘y(tǒng)混凝土剪力墻，基本做到室內(nèi)不凸柱
，在平面空間上最大化的服務于建筑。

　　

（2）同混凝土墻一樣

，平面布置可跟隨建筑功能房間的需求靈活調(diào)整
。

　　

（3）鋼管束剪力墻

、鋼異形柱較常規(guī)混凝土墻柱
，承載力和構(gòu)件延性更好
，施工效率更高
。

　　

不足之處：

　　

（1）較常規(guī)鋼結(jié)構(gòu)

，用鋼量增大
。

　　

（2）較常規(guī)鋼管混凝土柱，由于此類構(gòu)件空腔數(shù)量較多

，截面較小
，因此對混凝土作業(yè)的質(zhì)量要求更高
，人工及材料成本有一定的上升。

　　

（3）組合截面在工廠生產(chǎn)過程中

，在具備完整的機械化生產(chǎn)線前，人工及時間成本較高
，且焊接次數(shù)較多，焊縫較多
，質(zhì)量較難控制，同時檢測成本也相應提高
。

　　

（4）設(shè)計方法缺乏現(xiàn)行規(guī)范支持

，設(shè)計工作需進行論證
。

       

結(jié)構(gòu)體系


裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑提倡采用非砌筑墻體，采用工廠預制墻板

。根據(jù)圍護體系應用位置，分為外墻
、內(nèi)墻和分戶墻
；根據(jù)圍護體系的構(gòu)成形式和主要構(gòu)成材料
，分為預制混凝土墻板
、輕鋼龍骨類復合墻板
、輕質(zhì)條板和夾心板等
。外墻板和內(nèi)墻板需分別滿足如表1所示性能。



目前常用的墻板有

，預制混凝土復合墻板、輕鋼龍骨類復合墻板
、灌漿墻
、蒸壓加氣混凝土條板、金屬面板夾心墻板等
。


1

 預制混凝土復合墻板


由鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)里層

、保溫層和混凝土飾面層復合而成的承重或非承重的復合墻板
。


圖6 預制混凝土復合墻板

　　

優(yōu)點：集圍護

、保溫和裝飾一體化
，具有強度高
、保溫隔熱性能好
、材料耐久性好的特點
。

　　

不足之處：面密度較大

、施工難度大
、安裝效率較低
。


2

 輕鋼龍骨類復合墻板


以紙面石膏板

、纖維增強水泥板等各種輕質(zhì)薄板為面層材料
，以輕鋼龍骨為骨架
，中間為空氣層或填充聚苯泡沫
、巖棉等保溫吸聲材料的復合墻板。


圖7 輕鋼龍骨類復合墻板

　　

優(yōu)點：具有質(zhì)量輕

、現(xiàn)場全干法施工、施工便捷
、保溫隔熱性好、易穿管線的特點
。

　　

不足之處：任意吊掛性、耐久性及抗撞擊性取決于面板材料

，通常低于混凝土類材料
。


 

3

灌漿墻


以輕鋼龍骨為骨架，兩側(cè)用纖維增強水泥板作為面層

，然后在骨架與面層板形成的空腔內(nèi)灌注輕骨料混凝土，形成的實心復合墻體
。


圖8 灌漿墻

　　

優(yōu)點：與輕鋼龍骨類復合墻板類似，具有質(zhì)量輕

、保溫隔熱性好
、易穿管線的特點
。

　　

不足之處：現(xiàn)場存在濕作業(yè)、施工質(zhì)量較難控制

。


4

 蒸壓加氣混凝土條板


以水泥、石灰

、硅砂等為主要原料再配置不同數(shù)量的鋼筋網(wǎng)片的一種輕質(zhì)多孔的墻板。


圖9 蒸壓加氣混凝土條板

　　

優(yōu)點：具有質(zhì)量輕

、耐火性能好、可加工性強
、耐久性好的特點
。

　　

不足之處：強度較低

、抗沖擊能力差
，易破損，易出現(xiàn)干縮裂縫
。


5

金屬面板夾心墻板


兩側(cè)用金屬面材料形成面層，中間夾以保溫隔熱材料的復合墻板

。

圖10 金屬面板夾心墻板

　　

優(yōu)點：多用于工業(yè)、公共建筑

，具有施工便捷，可拆裝的特點
。

　　

不足之處：金屬面板不耐腐蝕

，需采取措施提高其耐久性。


精彩預告



BIC作為中國建筑業(yè)最具影響力的商業(yè)展之一

，堅持“國際引領(lǐng)
、技術(shù)創(chuàng)新
、社群打造”，以建筑工業(yè)化及內(nèi)裝工業(yè)化為核心
，以智能制造
，數(shù)字建造為主題，深耕行業(yè)
，細分市場，打造國際資源與國內(nèi)技術(shù)
，工程及貿(mào)易融合的高端戰(zhàn)略平臺
，成為全球建筑工業(yè)認識和走入中國市場的窗口。


2019年8月25-27日在廣州廣交會展館舉辦的“BIC第七屆亞洲國際建筑工業(yè)化（廣州）展覽會”

， 輕鋼板塊以強大的陣容亮相，展示面積達6000平方米
，占據(jù)整個展會總面積的五分之一
。大禾眾邦
、鑫 宏華等行業(yè)領(lǐng)先的輕鋼龍骨設(shè)備制造商
，中國輕鋼建筑行業(yè)領(lǐng)跑者、國家級住宅產(chǎn)業(yè)化基地安美捷
，集 成墻面全屋整裝的巨頭
、輕鋼別墅建筑企業(yè)華創(chuàng)鑫材，湖南省裝配式建筑產(chǎn)業(yè)基地愿景住工
，以及廣東 輕鋼制造新銳客族、合適家
、多米等輕鋼房屋建造企業(yè)
，均將以大面積展臺參展，各種造型的輕鋼樣本 房
、別墅的集中呈現(xiàn)
，將成為展會的一道靚麗風景線
，而輕鋼房屋供應鏈集采區(qū)
，將匯聚從屋面、墻體 、門窗
、樓梯
、廚衛(wèi)、水暖
、構(gòu)件
、配件等相關(guān)技術(shù)產(chǎn)品，立體呈現(xiàn)整個輕鋼房屋產(chǎn)業(yè)鏈解決方案
，讓更多人零距離感受建筑業(yè)的工業(yè)化時代
。


展會詳情

，請聯(lián)絡：
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電話：020—61198886
網(wǎng)址：www.bicgz.com


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