高装配率钢结构建筑体系研究与实践

装配式建筑是我国建筑业重要的发展趋势,是建造方式的重大变革.装配式钢结构建筑由于自身特点具有巨大的发展潜力.文章分析了钢结构建筑的特点,梳理了国内外装配式钢结构建筑的发展状况.结合装配式建筑评价标准,从集成设计、绿色施工、建设流程和总承包模式等方面剖析了深圳库马克大厦项目中采用的装配式钢结构轻板建筑体系.最后对如何更好地发展装配式钢结构建筑提出建议.

面向制造与装配的钢结构建筑设计影响因素及对策研究

目前钢结构建筑在我国迎来了快速发展的历史机遇,在实践中需要进一步加强装配式钢结构建筑的设计合理性。文章借鉴先进制造业DFMA的理念和方法,确定面向制造与装配的钢结构建筑设计影响因素,并进一步分析影响因素的重要程度、影响机制和层次关系,进而提出在设计阶段应对不同层次影响因素的设计策略。希望研究成果能为提高装配式钢结构建筑设计水平产生积极的作用,也能为其他类型的装配式建筑设计提供一定的参考。

深圳北理莫斯科大学主教学楼铁塔施工技术

深圳北理莫斯科大学是中俄两国第一所合作大学,毗邻香港中文大学(深圳)校区.主教学楼的铁塔被称为"北莫之星",高46m,距离地面156.4m,为"钢管塔+塔顶五角星"的结构形式.深圳金鑫绿建股份有限公司为了顺利实现工期目标,采用"分段分片安装法"施工技术,将46m高的铁塔分段吊装,每一分段先在地面拼装成片并预拼装成整体,在高空设置特制操作平台,制作和安装过程中充分利用了BIM技术.结果表明:利用"分段分片安装法"安装建筑物屋顶的铁塔构筑物,既能充分保证施工质量、确保施工安全又能缩短工期.

绿色建筑施工废弃物低碳处理技术研究

如今,可持续发展观逐渐深入人心,在建筑行业绿色施工的概念也被反复提及。绿色建筑不仅可以有效减少资源浪费与能源消耗,还更加关注内外环境联通,更加宜人。但是在绿色建筑施工过程中,施工废弃物处理方面仍存在许多不足,存在着诸如碳化物排放量超标污染大气环境等问题。基于此,相关部门对绿色建筑施工废弃物低碳处理技术展开研究,本文也是围绕此问题展开阐述,希望可以为相关人士提供参考。

穿心板式钢管混凝土柱-钢梁栓焊连接节点力学性能分析

该文提出两种适用于窄截面钢管混凝土柱的穿心板式栓焊节点,两种节点的下翼缘和腹板采用螺栓连接,上翼缘采用焊接连接。该节点既能有效避免室内凸角的出现,又能解决全螺栓连接节点需要预留安装缝、节点刚度偏低的问题,同时具有可快速装配、方便混凝土浇筑等优点。该文阐述了节点的构造、加工及装配过程、设计原理;基于单调加载试验建立有限元模型,分析了该节点的受力过程、破坏模式、刚度和延性。结果表明:有限元模型分析结果与试验吻合较好;穿心板式栓焊连接节点的主要破坏模式为梁受压翼缘的屈曲及相邻腹板的鼓曲,节点塑性铰远离节点核心区,符合强节点弱构件的设计原理;节点属于刚性连接,具有较大的刚度和承载力、较好的延性。

钢结构框架外挂ALC墙板节点性能分析及改进措施研究

针对外挂蒸压轻质混凝土(ALC)墙板在钢框架结构应用中出现的裂缝问题,通过建立采用钩头螺栓节点安装的外挂ALC墙板有限元模型,研究钩头螺栓节点工作模式和墙板破坏机理,分析影响墙板裂缝开展的主要参数;采用正交分析法探究节点部件参数变化对其工作性能的影响规律,并以此为依据提出节点改进措施并检验其可靠性。研究结果表明,工程常用参数范围内的钩头螺栓节点对墙板转动有较强约束作用,框架变形达到特定值后,墙板螺栓孔处发生开裂并伴随墙板底部压溃;托板长度和钩头螺栓直径是影响节点性能的主要参数,墙板节点区破坏程度随托板长度和钩头螺栓直径增大而加剧;在墙板节点区设置抗裂钢筋网可增强其抗裂性能,但会增强墙板与节点间的相互作用,加剧墙板底部压溃破坏,钩头螺栓外合理设置弹性套筒可实现墙板与主体结构柔性连接,大幅提升墙板使用阶段受框架层间变形作用时的工作性能。

纤维增强水泥板一体化复合外墙体系施工技术

作为装配式钢结构建筑稳定发展的关键——装配式外墙体系,目前主要有3种类型:蒸压砂加气混凝土条板加保温装饰一体板、PC大板外墙和龙骨分层组装外墙,其中外挂墙板与主体结构间的连接节点要兼具安全性与同步变形的能力。针对装配式钢结构办公建筑外墙板施工技术展开研究,分析装配式钢结构建筑纤维增强水泥板一体化复合外墙条板,作为装配式钢结构办公建筑中外墙围护结构的安装工作难点,结合实际案例,提出纤维增强水泥板一体化复合外墙条板安装作业的标准化节点。

装配式钢结构住宅双层ALC板复合外墙施工技术

以装配式钢结构住宅项目中双层ALC板复合外墙施工为载体,通过对双层ALC板复合外墙施工流程和工艺流程的阐述,对其工艺原理、主要节点构造、施工技术和质量控制措施进行了分析和总结,可为装配式钢结构建筑ALC板外墙施工,尤其是双层ALC板复合外墙施工提供技术参考。

装配式钢结构轻板技术体系在第三高科技预制学校项目的应用

深圳市福田区为解决近年来学位日益紧张的困局,推出“双十工程”,新建10所高科技预制学校和10所永久学校,新增学位约3.1万个。深圳市第三高科技预制学校(南华小学),采用全国领先的GSIN装配式钢结构轻板建筑成套技术体系设计、施工,将等量学位学校的建设周期从3-5年缩短至半年,实现短期内学位供给能力提升。装配式钢结构轻板建筑体系,具有自重轻、抗震性能好、干法施工、工期快捷、低碳环保、节能减排、绿色施工等多方面性能优势,钢材可回收率100%,装配式钢结构建筑也是推进建筑工业化进程的主要建筑体系,具有较强的推广价值。

高层住宅中防护架设计及应用

南通某高层住宅施工中,采用4.5m高外防护架与3m高三角挂架相结合的外挂架形式。该外挂架受力合理,安拆方便,利于安全生产,杆件强度和稳定性满足要求,在施工中得到了较好的应用。

竖向穿心板式钢管混凝土柱-钢梁栓接节点承载性能分析

为了解决传统钢管混凝土柱-钢梁节点内隔板焊接困难、外环板用钢量大以及柱子截面大造成室内出现凸角的问题,提出一种适用于装配式钢结构住宅的竖向穿心板式钢管混凝土柱-钢梁栓接节点,并在该节点单调加载试验基础上,对其承载性能及受力过程进行有限元模拟分析.结果表明:按实际摩擦因数输入的有限元模型分析结果与试验吻合较好,可通过有限元分析研究试验加载的详细过程;该节点按刚度分类属于半刚性连接,节点受力过程分为弹性阶段、滑移阶段、强化阶段、破坏阶段;节点均具有较高的承载力,其连接的延性系数均大于6,塑性转角均大于0.035,满足相关规范的要求.

穿心板式钢管混凝土柱-钢梁栓接节点抗震性能试验研究

为解决传统钢管混凝土柱-钢梁节点采用内隔板式连接构造时焊接施工困难、采用外环板式连接构造时空间占用过大以及柱子截面较大时室内出现凸角的问题,文章提出两种穿心板式窄截面钢管混凝土柱-钢梁栓接节点,阐述了节点的构造组成、设计原理及受力过程;设计了2个竖向穿心板式十字形节点、2个水平穿心板式十字形节点,并对两种节点均进行单调及滞回加载试验。结果表明:两种节点构造简单、施工安装方便、易于浇筑混凝土;两种节点均属于半刚性连接,其受力过程可分为弹性阶段、滑移阶段、弹塑性阶段、破坏阶段;两种节点均具有较高的承载力、较大的延性、稳定可靠的滞回性能和耗能能力。

水平穿心板式钢管混凝土柱-钢梁栓接节点力学性能分析

为了实现窄截面钢管混凝土柱与竖向穿心板式连接构造合理布置,以及快速施工装配、便于混凝土浇筑、直接有效传力等功能,提出一种水平穿心板式钢管混凝土柱-钢梁栓接节点,并在该节点单调加载试验基础上,对其加载过程、破坏模式及力学性能进行试验及有限元模拟对比分析.结果表明:有限元模拟分析与试验加载过程吻合较好,受力过程均可分为弹性阶段、滑移阶段、强化阶段、破坏阶段;节点可能出现的破坏模式主要有梁受压翼缘屈曲、腹板鼓曲及受拉翼缘连接中螺孔削弱截面的塑性变形破坏3种;该节点按刚度分类属于半刚性连接,节点具有较高承载力,延性系数均大于6,塑性转角均大于0.035,满足相关规范的要求.

大跨度钢桁架原位散装技术

南方科技大学理学院B栋有一四层的钢结构架空层,由两部分组成:下部两层大跨度钢桁架+上部两层钢框架。施工现场布置的小型塔式起重机仅能满足上部钢框架的吊装,不能满足下部大跨度桁架的吊装,于是提出“原位散装”技术,即:将桁架拆分成较轻的杆件加工,在桁架下方设置钢支撑,利用25 t汽车式起重机将桁架拆分后的杆件在原位组装成整体。为确保施工安全,利用MIDAS软件对整个安装过程进行仿真分析,验证钢支撑和桁架自身在安装过程中的安全性。

深湾汇云中心超高层吊挂钢结构施工仿真分析

深湾汇云中心项目超高层建筑总高度356.75m,采用巨柱型钢混凝土框架+核心筒结构形式,外框结构2～10层吊挂于11层腰桁架层.采用"顺装法"施工:首先在底层挑空位置设临时支撑,然后自下而上顺次施工外框结构,安装11层腰桁架,最后卸载支撑完成施工.由于"顺装法"施工过程中结构受力工况与设计工况相反,采用MIDAS软件对施工全过程进行仿真分析,确保了施工过程中建筑本身和临时支撑的安全性.

腾讯武汉研发中心悬挑吊挂钢结构顺装法施工技术

腾讯武汉研发中心建筑总高度为30m,地下2层,地上5层,结构形式为框架+局部悬挑钢桁架混合结构,钢结构采用悬挑钢桁架下方吊挂钢框架的形式.由于上部桁架层已经安装,吊装空间受到限制,并且施工操作平台难以搭设,极易发生高处坠落事故.采用了"顺装法"施工工艺,即先安装支撑,再安装吊挂钢框架,接着安装悬挑钢桁架,最后卸载.通过施工过程的仿真分析和工程实践,结果表明:采用"顺装法"施工,整个结构的最终受力情况与设计吻合.

钢屋盖断柱顶升施工技术

深湾汇云中心西区泳池钢屋盖为"单层框架结构",安装完成90%时发生变更,14 d内需将屋顶钢梁标高增加1.2 m.遂提出"断柱顶升"的施工方法:将钢柱从中间切断,用数控液压千斤顶把已经安装好的屋盖整体顶升1.2 m高,然后塞入加长的钢柱达到增高目的.结果表明:"断柱顶升"施工技术适合"短时间内将钢结构整体顶升一个较小高度".为确保顶升安全,利用MIDAS软件和ANSYS软件对关键部位进行了仿真分析,分析过程中考虑了风荷载和施工水平荷载的影响保证仿真分析的科学性.