装配式交错桁架钢框架结构建筑

2019.9.2

杭州装配式交错桁架钢框架结构建筑报告人：周绪红刘界鹏重庆大学钢结构工程研究中心目录建筑组成、特点及发展历程一装配式单元二连接构造三示范工程四1、装配式交错桁架钢框架结构建筑组成外围护系统交错桁架钢框架结构系统内装系统设备与管线系统装配式交错桁架钢框架结构建筑一、建筑组成、特点及发展历程柱走廊混合桁架空腹桁架楼板桁架交错桁架体系桁架类型2、交错桁架钢框架结构的组成及结构特点框架柱：布置在房屋的外围，无中柱

桁架：高度与楼层高度相同，跨度与房屋结构宽度相同；两端支承于框架柱上，沿高度方向在相邻框架柱上交错布置

楼板：一端支承在桁架的上弦，另一端支承在相邻上层桁架的下弦。柱子布置图横向抗侧力结构：框架柱、横向平面桁架和楼板

纵向抗侧力结构：框架柱、支撑或钢板剪力墙

抗侧刚度大：构件主要受轴力、水平荷载通过楼板传递至相邻桁架结构侧移曲线十七层公寓方案平面3、交错桁架钢框架结构的建筑特点空间大：可形成两倍柱距使用空间，便于建筑的灵活布置建筑净空大：楼板支承于桁架下翼缘、无次梁适用范围：具有内廊的建筑，如公寓、酒店、办公楼、医院、教学楼等半圆形建筑方案平面及剖面十层公寓方案平面九层公寓楼方案立面用钢省：构件主要受轴力，可充分发挥材料效能；便于高强钢材使用

造价低：用钢量少，自重轻，基础造价低4、交错桁架钢框架结构的经济特点美国新泽西州大西洋城43层国际旅游饭店初步设计四种方案的造价比较用钢量比较2016年国内首栋建筑2012年国内首本规程2003年国内首次开展结构试验2000年国内发表首篇学术论文高层交错桁架结构耗能减震地震高烈度区应用5、交错桁桁架钢钢框架架结构构建筑筑在国国内的的发展展历程程试验研究模型14层、5榀框架比例1:8高度5.25m桁架跨度1.875m纵向长度2m试验内容静力试验时间2003.8地点长安大学试验研究模型14层、5榀框架比例1:8高度5.25m桁架跨度1.875m纵向长度2m试验内容拟动力试验时间2006.6地点长安大学试验研究模型8层、5榀框架比例1:8高度3.0m桁架跨度1.875m纵向长度2m试验内容拟静力试验时间2006.6地点长安大学试验研究模型框支交错桁架结构15层、5榀框架比例1:10高度4.8m桁架跨度2.1m纵向长度2.4m试验内容拟动力试验时间2013.3地点中南大学专家学学者参参观试试验模模型企业界界人士士参观观试验验模型型并研研讨产产业化化问题题2004年6月浙江江杭萧萧钢构构股份份有限限公司司、长长安大大学设计（没有有采纳纳）福州宝宝龙城城市广广场工工程：地下2层，裙裙房地地上4层，主主楼地地上15层二、装装配式式单元元1、框架架结构构单元元立柱单单元：立柱柱可采用H型钢柱、钢钢管柱柱或钢钢管混混凝土土柱桁架单单元：弦杆杆可采用H型钢、腹杆杆可采用H型钢或方钢钢管纵向钢钢梁单单元：可采采用H型钢立柱单单元纵向钢钢梁单单元桁架单单元承重结结构预制楼楼板压型钢钢板组组合楼楼板钢筋桁桁架楼楼承板板组合合楼板板预制混混凝土土叠合合楼板板预制预预应力力空心心楼板板地板加加热系系统一一体化化楼板板管线敷敷设一一体化化楼板板2、楼板板单元元压型钢钢板组组合楼楼板钢筋桁桁架楼楼承板板组合合楼板板预制混混凝土土叠合合楼板板预制预预应力力空心心楼板板梁肋:不设支支撑模模板开孔:可双向向配筋筋肋、孔孔:增加咬咬合力力预应力力:省钢、、跨度度大可代替替压型型钢板板预制预应力带肋混凝土薄板无支撑撑模板板周绪红红等发发明专专利双向配配筋新型单单向预预应力力双向向配筋筋混凝凝土叠叠合楼楼板依托本本技术术办起起现代代化工工厂实现构构件产产品化化和产产业化化生产产楼板价价格只只有压压型钢钢板组组合楼楼板的的一半半242526PKⅢ型板由C40、C50混凝土土底板板，1570级消除除应力力钢丝丝和钢钢管混混凝土土桁架架组成成，底底板厚厚度35mm40mm，标准准宽度度0.5m1.0m1.5m2.1m，长度度2.1~9.0m，与现现浇层层共同同作用用形成成叠合合板1PKIII型板简简介PKⅢ型板钢管管桁架架上弦弦杆采采用钢钢管灌灌注微微膨胀胀高强强砂浆浆，腹腹杆采采用HPB300级直径径6mm钢筋，，高度度根据据叠合合板厚厚度可可调整整PK板（一一代））采用用矩形形混凝凝土肋肋，肋肋孔为为矩形形，刚刚度较较大，，承载载能力力较大大PK板（二二代））采用用T形混凝凝土肋肋，肋肋孔为为椭圆圆形，，刚度度非常常大，，承载载能力力非常常大PK板（三三代，，即PKIII型板））采用用混凝凝土钢钢管桁桁架肋肋，刚刚度适适中，，承载载能力力适中中，自自重轻轻，宽宽度大大，生生产效效率高高，方方便穿穿插管管线5、PK3型板优优势3、外墙墙单元元预制钢钢筋混混凝土土板：：符合《装配式式混凝凝土结结构技技术规规程》（JGJ1）,拼装大大板用用材料料（龙龙骨、、基板板、面面板、、保温温材料料、密密封材材料、、连接接固定定材料料等））、整整体预预制条条板和和复合合夹芯芯条板板应符符合国国家现现行标标准。。蒸压加加气混混凝土土外墙墙板：符合合《蒸压加加气混混凝土土建筑筑应用用技术术规程程》（JGJ/T17）新型保保温复复合外外墙轻钢结结构保保温复复合外外墙4、隔墙墙单元元（符合保保温、、隔热热、隔隔声、、防水水、防防火和和抗裂裂要求求）龙骨类类轻质水水泥基基本类类轻质复复合板板类隔隔墙轻质条条板隔隔墙：：符合合《建筑轻轻质条条板隔隔墙技技术规规程》（JGJT157）5、屋盖盖单元元考虑功能、、结构构和建建筑三方面面的要要求集承重重、防防水、、保温温、隔隔热、、找坡坡等技技术一一体宜设置置有组组织排排水系系统，，防水水应符符合《屋面工工程技技术规规范》（GB50345）压型钢钢板组组合板板钢筋桁桁架楼楼承板板组合合板预制混混凝土土叠合合板预制预预应力力空心心板6、楼梯梯单元元钢楼梯梯或装装配式式混凝凝土楼楼梯楼梯与与主体体结构构间宜宜采用用不传传递水水平作作用的的连接接形式式7、运输输和堆堆放要要求装卸与与运输输时应应符合合下列列规定定：（1）不容容许超宽、超超高、超重（2）装卸卸时应应采取取保证证车体体平衡的措施施。（3）采取取固定措措施：：防止构件移移动、、倾倒倒、变形（4）运输输时应应采取取防止损损坏的措施施，对对构件件边角角部或或链锁锁接触触处宜宜设置置保护护衬垫。（5）靠放架应具有有足够够的承承载力力和刚刚度，，并应应支垫垫稳固固墙板运运输叠合板板运输输楼梯运运输阳台板板运输输运输单单元：：柱构件件：2-3层；桁架：：半榀或或一榀榀墙板：：宜采用用竖直直立放放式运运输，，并采采用木木垫块块隔开开叠合板板、阳阳台板板、预预制楼楼梯：：可平放放运输输，并并正确确选择择支垫垫位置置构件运运输叠合板板堆放放墙板堆堆放楼梯堆堆放8、吊装装要求要便于于施工工、利利于安安装、、无损损构件件、保保证安安全吊车：：选型应考虑虑最重重部品品件的的重量量部品部部件：：临时时堆放放场地地需在在吊车车作业范范围内；吊吊装时时，应应根据据其受受力特特点，，正确选选择吊吊点位置墙板、、桁架架：可可采用用吊运运钢梁梁均衡衡、垂垂直起起吊三、连连接构构造1、结构构单元元连接接构造造弦杆与与立柱柱：宜宜采用用铰接接腹杆与与弦杆杆：宜宜采用用铰接接空腹节节间竖竖腹杆杆与弦弦杆：：宜采采用刚刚接立柱与与纵向向联系系梁：：宜采采用刚刚接上弦杆杆与柱柱连接接下弦杆杆与柱柱连接接腹杆与与上弦弦杆连连接腹杆与与下弦弦杆连连接二层吊吊杆连连接底层斜斜撑连连接顶层立立柱连连接纵向钢钢梁与与钢柱柱连接接底层斜斜撑连连接上弦杆杆与钢钢柱连连接腹杆与与下弦弦杆连连接腹杆与与上弦弦杆连连接空腹节节间腹腹杆与与上弦弦杆连连接2、楼板板连接接构造造楼板与与主体体结构构应可可靠连连接以以保证证楼盖的的整体体性楼板与与纵向向钢梁梁连接接楼板与与弦杆杆连接接局部叠叠合楼楼板与与弦杆杆连接接3、外墙墙连接接构造造连接节节点：：有足够够承载载力，在单单个节节点失失效时时，外外墙板板不应应掉落落有足够够变形形能力力，与与主体体结构构柔性性连接接，并并宜分分层悬悬挂或承承托外墙板板接缝缝材料料及构构造：：应满满足防水、、防渗渗、抗抗裂和和耐久久等要求求插入钢钢筋法法钩头螺螺栓法法预埋专专用连连接件件连接接ADR摇摆工工法4、隔墙墙连接接构造造轻质条条板隔隔墙的的连接接构造造：应符合合《建筑轻轻质条条板隔隔墙技技术规规程》（JGJT157）轻钢龙龙骨隔隔墙与与楼板板连接接：采用射射钉、、自钻钻自攻攻螺钉钉或膨膨胀螺螺栓将将其水水平龙龙骨固固定于于楼板板（螺螺钉间间距不不小于于600mm，且端端头距距离不不大于于50mm）5、保温温隔热热常用保保温材材料：：聚氯乙乙烯、、改性性聚氨氨酯、、酚醛醛、泡泡沫玻玻璃A级（不不然性性）：：岩棉、、矿棉棉、玻玻璃棉棉、泡泡沫玻玻璃、、泡沫沫陶瓷瓷、发发泡水水泥、、聚氨氨酯(PU)保温板板（A级）、、酚醛醛保温温板（（A级）、、无机机保温温砂浆浆B1级（难难燃性性）：：特殊处处理的的挤塑塑聚苯苯板（（XPS）、特特殊处处理的的聚氨氨酯(PU)保温板板、酚酚醛保保温板板、胶胶粉聚聚苯颗颗粒B2级（可可燃性性）：：模塑聚聚苯板板（EPS）、挤挤塑聚聚苯板板（XPS）、聚聚氨酯酯(PU)保温板板、聚聚乙烯烯(PE)保温板板陶粒混混凝土土保温温板加气混混凝土土保温温板浮石混混凝土土保温温板外涂式式保温温墙体体外贴式式保温温墙体体夹芯保保温墙墙体屋面保保温构构造墙体保保温构构造6、冷热热桥处处理（1）外外墙结结构热桥部部位的的内表表面温度不不应低低于室室内空空气露点温温度，当不满满足时时应改改变构构造设设计或或在热热桥部位位的一一侧采采取保保温措措施（2）采暖暖地区区的轻轻型复复合墙墙体宜采用双双重保保温措措施，，主保温温层主主要用用于降降低墙墙体的的传热热系数数，夹夹芯保保温层层主要要用于于隔断断结构构件和和连接接件与与外层层的联联系，，防止止形成成热桥（3）复合合外墙墙当采采用金金属连连接件件连接接内外外层时时，宜宜设计计为间间接连连接的的柔性性构造造，在在适应应由温温度、、受力力引起起的变变形差差的同同时，，减小小连接接件的的热桥影影响（4）将夹夹芯保保温层层两侧侧的钢钢筋混混凝土土板构构造上上分离离，有有利于于消除除热桥四、示示范工工程浙江绍绍兴工工业园园的“精工钢钢构集集成建建筑产产业园园”内，距距主城城区18公里项目一一：精精工绿绿筑柯柯北宿宿舍楼楼项目目宿舍鸟鸟瞰建筑面积建筑高度结构系统外墙系统内墙系统屋面系统卫浴系统楼梯系统预制率4368m2建筑功能公寓16.5米层数公寓5层交错桁架技术+全预制局部叠合板技术全预制PC外墙技术（夹芯板）ALC内隔墙技术钢筋桁架叠合楼板技术集成卫浴技术全预制钢楼梯技术81%装配率96%工程概况总建筑筑面积积：13428.8m2建筑占占地面面积：：2643.3m2建筑层层数：：5层建筑高高度：：16.5m宿舍数数：386间容纳人人数：：770机动车车停车车位：：39非机动动车停停车位位：160效果图图完成成状状态态超大空空间体体验展展示底层架架空，，展现现交错错桁架架可形形成整层超超大空间的的优势势。释放空空间，，形成成公共共活动动及展展示区区域结构及及楼面面构造造体系系体验展展示利用顶部退台，，将桁桁架裸裸露；屋顶平平台局局部楼楼板不不做面面层，，直