钢结构住宅技术研究课件

钢结构住宅技术研究

辽宁龙士达钢结构股份有限公司任凤林钢结构住宅技术研究辽宁龙士达钢结构股份有限公司1一、钢结构住宅技术研究二、钢结构住宅开发过程中的体会和建议三、结束语目录一、钢结构住宅技术研究目录

H型钢钢结构节能住宅建筑体系通过建设部科学技术成果鉴定以来，通过对钢结构住宅技术进行了不断的深化研究，不断的丰富和完善体系内容，重点对钢结构住宅的经济性、模块化钢结构住宅、钢结构住宅配套部品等进行研究，以满足钢结构住宅发展的需要。一、钢结构住宅技术研究H型钢钢结构节能住宅建筑体系通过建设部科学技术成果

2、钢结构绿色住宅方面的研究与实践结合2006年出台的《绿色建筑评价标准》中的有关要求和自己在实践中的认识，对钢结构绿色住宅进行了一系列的研究与实践，形成了一套较为完整的钢结构绿色住宅技术体系并积累了一定的绿色住宅发展经验。2、钢结构绿色住宅方面的研究与实践

钢结构绿色住宅理念

在实践中将“四节一环保”的具体内容通过设计、建造和使用这一建筑的全寿命周期加以体现，实现建筑的绿色运行：其中在住宅建筑设计过程中的绿色，将绿色节能的概念贯穿设计的全过程。做到绿色选材：如选用钢结构建筑和采用新型墙材等，实现材料的可循环利用，并通过选材做到安全性和节能性；在建造过程中的绿色就是实现材料的生产工厂化生产，包括钢结构件和墙板生产工厂化，实现施工过程的装配化；在使用过程的绿色的就是实现节能、节水、节材、节地和实现舒适性。钢结构绿色住宅理念

钢结构绿色住宅的实践

根据对钢结构绿色住宅理念的理解和认识，以适合设计模数化、构件标准化、加工工业化、施工装配化的要求和注重集成化、标准化的建筑部品体系的采用为前提，进行了大量的钢结构绿色住宅的研究和应用建设下面以钢结构绿色节能住宅演示房为代表对实现钢结构建筑的绿色运行的实践情况进行说明钢结构绿色住宅的实践住宅建筑的绿色设计

结构形式

围护结构绿色的建造过程

采用工厂化生产的建筑部品

装配化的现场施工住宅建筑的绿色设计钢结构住宅技术研究课件钢结构住宅技术研究课件住宅使用过程中的绿色

建筑节能措施

其他绿色、节能建筑部品的集成

·保温屋面系统·外墙外保温系统·分体式太阳能热水中心系统·节能保温窗·外遮阳卷帘系统·建筑照明及用电设备节电多功能控制系统·节水卫生洁具系统住宅使用过程中的绿色

3、高层钢结构住宅技术经济研究与设计

目前一些高层钢结构住宅存在着结构安全冗余太大、结构形式不合理等相应的问题。通过本课题的研究，针对性的制订相应的解决措施，可以为高层钢结构住宅的体系选型提供量化参考指标；提出设计建议，为钢结构住宅开发提供基础数据。3、高层钢结构住宅技术经济研究与设计主要研究内容

以某钢－混凝土组合结构高层住宅为例，利用多高层钢结构设计分析，对比现行的结构建筑方案，分别从钢框架梁柱、结构方案、建筑和结构方案等三种形式进行优化设计，研究适合高层钢结构住宅的建筑和结构方案。

主要研究内容

以某钢－混凝土组合结构高层住宅为例，利12方案一钢框架梁柱优化方案二方案一结构方案优化方案三方案一建筑和结构方案优化方案四方案一钢框架梁柱优化方案二方案一结构方案优化方案三方案13现行方案结构方案概况

地下一层为钢筋混凝土梁―钢骨混凝土柱结构体系，地上24层，结构体系为圆钢管混凝土柱－H型钢梁－钢骨混凝土剪力墙结构体系。济南抗震设防烈度为6度，设计基本地震加速度为0.05g，设计地震分组为第二组，建筑抗震设防类别为丙类。基本风压值0.5kN/m2，地面粗糙程度类别是B类。现行方案结构方案概况14图3-1方案一标准层平面布置图图3-1方案一标准层平面布置图15

现行方案存在单元面积较大、土地利用率低、户型布置不统一、钢框架部分设计偏于保守、混凝土剪力墙设计不合理等一些问题。因此,针对目前采用方案存在的问题，按照经济合理的原则，分别从钢框架梁柱、结构方案、建筑和结构方案进行优化设计,与目前采用方案进行综合经济性比较,主要是从钢材用量、混凝土用量、节点个数等方面进行比较:现行方案存在单元面积较大、土地利用率低、户型布置16

钢材用量表（单位：kg/m2）

项目钢框架柱用钢量钢梁用钢量楼板用钢量合计建筑和结构方案优化14.0825.507.547.08结构方案优化6.7516.417.823.16钢框架梁柱优化10.0914.257.331.64现行方案11.4414.697.333.43钢材用量表（单位：kg/m2）项目钢框架柱用钢量17

混凝土用量对照表

（单位：m3/m2）项目钢框架柱混凝土用量剪力墙混凝土用量楼板混凝土用量合计建筑和结构方案优化0.0160.0810.1000.197结构方案优化0.0090.1500.1070.266钢框架梁柱优化（现行方案）0.0160.1540.1290.299混凝土用量对照表（单位：m3/m2）项目钢框架柱混18每标准层梁柱节点个数对照表

项目梁柱节点个数（单位：个/标准层）建筑和结构方案优化59结构方案优化36钢框架梁柱优化（现行方案）74每标准层梁柱节点个数对照表项目梁柱节点个数（单位：个/标准19

通过上述的研究，从单位用钢量和钢框架施工量角度分析，可以得出从结构方案进行优化是最好的优化设计方式，可以有效减少单位用钢量，减少梁柱节点，发挥钢结构强度高、施工快的优势。通过上述的研究，从单位用钢量和钢框架施工量角度分析20

4、模块化抗震救灾低层房屋研究

汶川地震灾情发生后，我们迅速投入到抗震救灾工作中，同时成立了模块化抗震救灾低层房屋研究课题组，为前方的抗震救灾工作提供技术支持；同时课题也研究多种方案，以满足下一步抗震救灾的过渡时期和重建时期的住房建设要求，也增加了产品内容和拓宽市场范围。主要研究：4、模块化抗震救灾低层房屋研究1、H型钢钢结构形式房屋采用小型H型钢做为结构骨架，尽量减少用钢量，同时对结构节点和维护结构的采用进行研究。

2、模块化轻钢房屋（赈灾过渡房），可拼装成办公室和住房。

3、介于模块化轻钢房屋和H型钢钢结构形式房屋之间的房屋。1、H型钢钢结构形式房屋

在抗震救灾现场，对山东省抗震救灾指挥部的建设过程中，我们也对H型钢钢结构模块化房屋进行了应用。在抗震救灾现场，对山东省抗震救灾指挥部的建设过程中，为四川乐和家园设计的书院平面图为四川乐和家园设计的书院平面图钢结构住宅技术研究课件

5、钢结构住宅建筑体系技术的深化研究目前钢结构住宅的开发过程中，存在一些问题,如：

开发成本高。

已形成了初步的模数化设计和产业化的发展思路，但尚未通过实际工程验证和完善，缺乏有效的推广应用依据。

产业链效能不能得到有效释放，钢结构的优势未能有效发挥。

尚未建立起一套系统的技术经济指标体系，房地产开发缺乏决策依据。

钢结构节能住宅具有较高的社会效益，但相应的政策性支持不够。5、钢结构住宅建筑体系技术的深化研究

本课题针对上述问题重点从钢结构住宅的建筑体系、钢结构住宅的结构体系、钢结构住宅体系的经济性分析、钢结构住宅体系的技术集成示范等方面进行系统研究，确定适合钢结构住宅的建筑方案、结构体系、围护体系、设备体系及安装方法等一系列应用技术，并对各种住宅体系进行细致的分析比较，明确各体系的技术优劣和综合效益，为房地产开发、设计、加工、安装等单位提供详实的基础数据，供其决策使用，为投资提供技术保障。本课题针对上述问题重点从钢结构住宅的建筑体系、

主要研究内容：

△建立适用的钢结构住宅建筑方案、户型等，应用模数化设计理念，提出多高层钢结构住宅建筑设计方法

△整合已有研究成果，并充分考虑加工、施工等方面因素，构建钢结构住宅结构设计方法；

△建立钢结构住宅建筑的成本构成模型，明确各构成部分的比例关系；

△结合技术集成样板房建设与实际工程，充分应用新技术，切实解决成本居高不下的难题，形成完善的钢结构住宅技术手册。主要研究内容：6、节能住宅建筑体系墙体深化研究利用有限元分析和现场试验，对墙板配筋、连接节点等进行优化研究，形成在不同荷载、层高情况下的指标体系。同时对满足建筑节能65％要求的墙体、墙板在低多层建筑中应用等进行研究。节能复合墙板的有限元分析墙板荷载试验分析6、节能住宅建筑体系墙体深化研究节能复合墙板的二、钢结构住宅开发过程中的体会和建议二、钢结构住宅开发过程中的体会和建议（一）遇到的一些问题

发展钢结构住宅提升了公司形象以及住宅品质，但却没有带来企业利益的增长，利润空间反而减小。分析其中几个方面的原因：

1、是由于开发商和业主对钢结构住宅的认识程度不足，导致钢结构住宅也只能随行就市，与其他传统住宅进行竞争，钢结构和绿色节能方面投资无法消化；

2、虽然国家有倡导和提倡发展的原则，但大多仍然停在概念上，与之配套的标准规范等没能及时跟上，如缺乏统一的模数协调原则，缺乏部品的通用性，从而使钢结构住宅的优点得不到发挥等；（一）遇到的一些问题发展钢结构住宅提升了公司

3、研究开发和推广应用钢结构住宅成本高、投资大，加之没有直接的优惠政策等，我们感觉有些吃不消，致使目前部分项目只能由钢结构改为砖混结构，与钢结构住宅配套的钢结构加工也只能另谋出路。从而出现国家一面在大力提倡发展节能省地型建筑，追求资源的可循环利用，另一方面，我们却由于开发成本偏高，又得不到国家政策上的扶持而造成经营增加困难。3、研究开发和推广应用钢结构住宅成本高、投（二）体会和建议

1、当前社会人们居住观念的改变，住宅也从纯粹的居住概念增加了舒适、环保、节能、安全等各方面的要求，而钢结构住宅比较易于实现这些要求，钢结构住宅的接受程度也越来越高。

2、要进一步发挥产业链优势利用钢材材料优势，通过钢结构住宅的开发建设，来集成化的推动发展钢结构住宅设计、钢结构加工、钢结构施工、设备部品集成、物业管理等，同时拉动型钢等建筑钢材的销售，达到共同和谐发展。（二）体会和建议1、当前社会人们居住观念

3、坚持专业化分工、集约化经营的理念，住宅产业集团与部品专业生产厂协调发展，形成一种良好的互动、配套推进的良好格局。如可借鉴欧洲一些做法，在整个住宅小区的建造过程中并不追求特别先进的技术和产品，而是把重点放在对成熟、实用的住宅技术与产品的集成上，因此我们建议在建筑设计中先从中、低技术开始,如节能技术、通风技术等，循序渐进，提高钢结构住宅的技术含量和技术水平3、坚持专业化分工、集约化经营的理念，住三、结束语

继续发挥产业链的优势，深化钢结构住宅技术研发，攻克技术难关，集成新技术、新产品，提高住宅品质，为更好更快的发展钢结构住宅储备技术力量。为落实科学发展观和构建和谐社会作出自己的贡献。三、结束语谢谢！谢谢！钢结构住宅技术研究

辽宁龙士达钢结构股份有限公司任凤林钢结构住宅技术研究辽宁龙士达钢结构股份有限公司37一、钢结构住宅技术研究二、钢结构住宅开发过程中的体会和建议三、结束语目录一、钢结构住宅技术研究目录

H型钢钢结构节能住宅建筑体系通过建设部科学技术成果鉴定以来，通过对钢结构住宅技术进行了不断的深化研究，不断的丰富和完善体系内容，重点对钢结构住宅的经济性、模块化钢结构住宅、钢结构住宅配套部品等进行研究，以满足钢结构住宅发展的需要。一、钢结构住宅技术研究H型钢钢结构节能住宅建筑体系通过建设部科学技术成果

2、钢结构绿色住宅方面的研究与实践结合2006年出台的《绿色建筑评价标准》中的有关要求和自己在实践中的认识，对钢结构绿色住宅进行了一系列的研究与实践，形成了一套较为完整的钢结构绿色住宅技术体系并积累了一定的绿色住宅发展经验。2、钢结构绿色住宅方面的研究与实践

钢结构绿色住宅理念

在实践中将“四节一环保”的具体内容通过设计、建造和使用这一建筑的全寿命周期加以体现，实现建筑的绿色运行：其中在住宅建筑设计过程中的绿色，将绿色节能的概念贯穿设计的全过程。做到绿色选材：如选用钢结构建筑和采用新型墙材等，实现材料的可循环利用，并通过选材做到安全性和节能性；在建造过程中的绿色就是实现材料的生产工厂化生产，包括钢结构件和墙板生产工厂化，实现施工过程的装配化；在使用过程的绿色的就是实现节能、节水、节材、节地和实现舒适性。钢结构绿色住宅理念

钢结构绿色住宅的实践

根据对钢结构绿色住宅理念的理解和认识，以适合设计模数化、构件标准化、加工工业化、施工装配化的要求和注重集成化、标准化的建筑部品体系的采用为前提，进行了大量的钢结构绿色住宅的研究和应用建设下面以钢结构绿色节能住宅演示房为代表对实现钢结构建筑的绿色运行的实践情况进行说明钢结构绿色住宅的实践住宅建筑的绿色设计

结构形式

围护结构绿色的建造过程

采用工厂化生产的建筑部品

装配化的现场施工住宅建筑的绿色设计钢结构住宅技术研究课件钢结构住宅技术研究课件住宅使用过程中的绿色

建筑节能措施

其他绿色、节能建筑部品的集成

·保温屋面系统·外墙外保温系统·分体式太阳能热水中心系统·节能保温窗·外遮阳卷帘系统·建筑照明及用电设备节电多功能控制系统·节水卫生洁具系统住宅使用过程中的绿色

3、高层钢结构住宅技术经济研究与设计

目前一些高层钢结构住宅存在着结构安全冗余太大、结构形式不合理等相应的问题。通过本课题的研究，针对性的制订相应的解决措施，可以为高层钢结构住宅的体系选型提供量化参考指标；提出设计建议，为钢结构住宅开发提供基础数据。3、高层钢结构住宅技术经济研究与设计主要研究内容

以某钢－混凝土组合结构高层住宅为例，利用多高层钢结构设计分析，对比现行的结构建筑方案，分别从钢框架梁柱、结构方案、建筑和结构方案等三种形式进行优化设计，研究适合高层钢结构住宅的建筑和结构方案。

主要研究内容

以某钢－混凝土组合结构高层住宅为例，利48方案一钢框架梁柱优化方案二方案一结构方案优化方案三方案一建筑和结构方案优化方案四方案一钢框架梁柱优化方案二方案一结构方案优化方案三方案49现行方案结构方案概况

地下一层为钢筋混凝土梁―钢骨混凝土柱结构体系，地上24层，结构体系为圆钢管混凝土柱－H型钢梁－钢骨混凝土剪力墙结构体系。济南抗震设防烈度为6度，设计基本地震加速度为0.05g，设计地震分组为第二组，建筑抗震设防类别为丙类。基本风压值0.5kN/m2，地面粗糙程度类别是B类。现行方案结构方案概况50图3-1方案一标准层平面布置图图3-1方案一标准层平面布置图51

现行方案存在单元面积较大、土地利用率低、户型布置不统一、钢框架部分设计偏于保守、混凝土剪力墙设计不合理等一些问题。因此,针对目前采用方案存在的问题，按照经济合理的原则，分别从钢框架梁柱、结构方案、建筑和结构方案进行优化设计,与目前采用方案进行综合经济性比较,主要是从钢材用量、混凝土用量、节点个数等方面进行比较:现行方案存在单元面积较大、土地利用率低、户型布置52

钢材用量表（单位：kg/m2）

项目钢框架柱用钢量钢梁用钢量楼板用钢量合计建筑和结构方案优化14.0825.507.547.08结构方案优化6.7516.417.823.16钢框架梁柱优化10.0914.257.331.64现行方案11.4414.697.333.43钢材用量表（单位：kg/m2）项目钢框架柱用钢量53

混凝土用量对照表

（单位：m3/m2）项目钢框架柱混凝土用量剪力墙混凝土用量楼板混凝土用量合计建筑和结构方案优化0.0160.0810.1000.197结构方案优化0.0090.1500.1070.266钢框架梁柱优化（现行方案）0.0160.1540.1290.299混凝土用量对照表（单位：m3/m2）项目钢框架柱混54每标准层梁柱节点个数对照表

项目梁柱节点个数（单位：个/标准层）建筑和结构方案优化59结构方案优化36钢框架梁柱优化（现行方案）74每标准层梁柱节点个数对照表项目梁柱节点个数（单位：个/标准55

通过上述的研究，从单位用钢量和钢框架施工量角度分析，可以得出从结构方案进行优化是最好的优化设计方式，可以有效减少单位用钢量，减少梁柱节点，发挥钢结构强度高、施工快的优势。通过上述的研究，从单位用钢量和钢框架施工量角度分析56

4、模块化抗震救灾低层房屋研究

汶川地震灾情发生后，我们迅速投入到抗震救灾工作中，同时成立了模块化抗震救灾低层房屋研究课题组，为前方的抗震救灾工作提供技术支持；同时课题也研究多种方案，以满足下一步抗震救灾的过渡时期和重建时期的住房建设要求，也增加了产品内容和拓宽市场范围。主要研究：4、模块化抗震救灾低层房屋研究1、H型钢钢结构形式房屋采用小型H型钢做为结构骨架，尽量减少用钢量，同时对结构节点和维护结构的采用进行研究。

2、模块化轻钢房屋（赈灾过渡房），可拼装成办公室和住房。

3、介于模块化轻钢房屋和H型钢钢结构形式房屋之间的房屋。1、H型钢钢结构形式房屋

在抗震救灾现场，对山东省抗震救灾指挥部的建设过程中，我们也对H型钢钢结构模块化房屋进行了应用。在抗震救灾现场，对山东省抗震救灾指挥部的建设过程中，为四川乐和家园设计的书院平面图为四川乐和家园设计的书院平面图钢结构住宅技术研究课件

5、钢结构住宅建筑体系技术的深化研究目前钢结构住宅的开发过程中，存在一些问题,如：

开发成本高。

已形成了初步的模数化设计和产业化的发展思路，但尚未通过实际工程验证和完善，缺乏有效的推广应用依据。

产业链效能不能得到有效释放，钢结构的优势未能有效发挥。

尚未建立起一套系统的技术经济指标体系，房地产开发缺乏决策依据。

钢结构节能住宅具有较高的社会效益，但相应的政策性支持不够。5、钢结构住宅建筑体系技术的深化研究

本课题针对上述问题重点从钢结构住宅的建筑体系、钢结构住宅的结构体系、钢结构住宅体系的经济性分析、钢结构住宅体系的技术集成示范等方面进行系统研究，确定适合钢结构住宅的建筑方案、结构体系、围护体系、设备体系及安装方法等一系列应用技术，并对各种住宅体系进行细致的分析比较，明确各体系的技术优劣和综合效益，为房地产开发、设计、加工、安装等单位提供详实的基础数据，供其决策使用，为投资提供技术保障。本课题针对上述问题重点从钢结构住宅的建筑体系、

主要研究内容：

△建立适用的钢结构住宅建筑方案、户型等，应用模数化设计理念，提出多高层钢结构住宅建筑设计方法

△整合已有研究成果，并充分考虑加工、施工等方面因素，构建钢结构住宅结构设计方法；

△建立钢结构住宅建筑的成本构成模型，明确各构成部分的比例关系；

△结合技术集成样板房建设与实际工程，充分应用新技术，切实解决成本居高不下的难题，形成完善的钢结构住宅技术手册。主要研究内容：6、节能住宅建筑体系墙体深化研究利用有限元分析和现场试验，对墙板配筋、连接节点等进行优化研究，形成在不同荷载、层高情况下的指标体系。同时对满足建筑节能65％要求的墙体、墙板在低多层建筑中应用等进行研究。节能复合墙板的有限元分析墙板荷载试验分析6、节能住宅建筑体系墙体深化研究节能复合墙板的二、钢结构住宅开发过程中的体会和建议二、钢结构住宅开发过程中的体会和建议（一）遇到的一些问题

发展钢结构住宅提升了公司形象以及住宅品质，但却没有带来企业利益的增长，利润空间反而减小。分析其中几个方面的原因：

1、是