01鋼結(jié)構(gòu)體系及發(fā)展狀況
國內(nèi)目前的政策背景
2020年8月28日,住建部等9部門聯(lián)合印發(fā)《住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部等部門關(guān)于加快新型建筑工業(yè)化發(fā)展的若干意見》(建標規(guī)〔2020〕8號):“(十)大力發(fā)展鋼結(jié)構(gòu)建筑。鼓勵醫(yī)院、學(xué)校等公共建筑優(yōu)先采用鋼結(jié)構(gòu),積極推進鋼結(jié)構(gòu)住宅和農(nóng)房建設(shè)。完善鋼結(jié)構(gòu)建筑防火、防腐等性能與技術(shù)措施,加大熱軋H型鋼、耐候鋼和耐火鋼應(yīng)用,推動鋼結(jié)構(gòu)建筑關(guān)鍵技術(shù)和相關(guān)產(chǎn)業(yè)全面發(fā)展。”
國外建筑結(jié)構(gòu)體系的發(fā)展趨勢——以新西蘭為例
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由于新西蘭的結(jié)構(gòu)抗震設(shè)防措施較為有力,所以在2011年基督城大地震中倒塌的房屋很少
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基督城地震充分體現(xiàn)出結(jié)構(gòu)抗震“韌性”(Resilience) 的重要價值,震后可恢復(fù)性成為工程界研究焦點
新西蘭地震帶來建筑結(jié)構(gòu)體系的巨大變化
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地震之前,基督城CBD和阿丁頓(Addington)地區(qū)幾乎所有建筑都采用鋼筋混凝土(RC)框架或剪力墻作為它們的結(jié)構(gòu)體系。但從2011年開始的基督城重建過程中,水平抗側(cè)力體系采用鋼結(jié)構(gòu)、RC結(jié)構(gòu)和木結(jié)構(gòu)的建筑數(shù)量的大致比例為10:10:1

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越來越多的人開始接受一個觀念,即將防止生命損失作為抗震性能目標對于一個優(yōu)秀的現(xiàn)代結(jié)構(gòu)來說的確是不夠的
新西蘭地震帶來建筑結(jié)構(gòu)體系的巨大變化
新西蘭新建鋼結(jié)構(gòu)建筑按使用頻次最多的體系依次為:防屈曲支撐(BRB)框架、傳統(tǒng)抗彎框架(MRF)、帶有梁端截面削弱(RBS犬骨式)的抗彎框架、帶有可更換耗能梁段的偏心支撐框架(EBFs)、中心支撐框架(CBFS)、常規(guī)偏心支撐框架、搖擺鋼框架體系等。
可更換耗能梁段的偏心支撐框架 犬骨式梁端截面抗彎鋼框架↑
防屈曲中心支撐(BRB)鋼框架 常規(guī)偏心支撐框架↑
02鋼砼混合結(jié)構(gòu)應(yīng)用案例
2.1 高層辦公建筑項目案例
項目地點:日本,東京
項目概況:建筑地上14層,采用預(yù)制柱鋼梁框架-現(xiàn)澆核心筒混合結(jié)構(gòu),首層預(yù)制柱底采用隔震裝置
隔震裝置的平立面布置情況↑
隔震支座設(shè)計參數(shù)及構(gòu)造↑
預(yù)制面磚反打框架柱↑
鋼結(jié)構(gòu)梁板+現(xiàn)澆核心筒↑
外圍弧形預(yù)制框架梁(蓮藕梁)↑
現(xiàn)澆核心筒內(nèi)部鋼樓梯↑
預(yù)制柱的鋼筋套筒灌漿連接↑
預(yù)制梁的鋼筋套筒灌漿連接↑
外圍弧形預(yù)制蓮藕梁↑
變截面鋼梁與外框梁的連接↑
鋼筋桁架樓承板安裝現(xiàn)場↑
03預(yù)制砼外圍護應(yīng)用案例
3.1 低層別墅建筑項目
項目地點:江蘇,太倉
結(jié)構(gòu)形式:日本積水自有的“β系統(tǒng)結(jié)構(gòu)體系”,即梁貫通、柱分層、全螺栓連接,PC外圍護墻板采用用工廠預(yù)制生產(chǎn)的、兼顧強度和美觀的新一代復(fù)合墻板,即運用 “高壓真空擠壓方式”將混凝土擠壓成型的ECP外掛墻板
項目建成后效果——立面
04預(yù)制混凝土板應(yīng)用案例
4.1 小高層辦公樓項目案例
項目地點:浙江,湖州
項目概況:建筑地上8層,采用預(yù)制混凝土柱-鋼梁混合框架結(jié)構(gòu),樓板采用預(yù)應(yīng)力鋼管桁架疊合板(PK3)
05結(jié)論與展望
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鋼-砼混合結(jié)構(gòu)或組合結(jié)構(gòu)(或構(gòu)件),將逐漸發(fā)展為未來裝配式結(jié)構(gòu)的主要結(jié)構(gòu)類型
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鋼結(jié)構(gòu)與預(yù)制混凝土結(jié)構(gòu)不是互相排斥的關(guān)系,而是優(yōu)勢互補的關(guān)系。如何將二者的優(yōu)勢充分發(fā)揮,結(jié)構(gòu)工程師未來大有用武之地
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裝飾保溫圍護一體化的預(yù)制墻板、預(yù)制樓板、預(yù)制樓梯,未來在鋼結(jié)構(gòu)(或混合結(jié)構(gòu))項目中的市場應(yīng)用前景可期
來源:節(jié)選自預(yù)制建筑網(wǎng)