发布日期:2021-4-21 来源:本站 返回列表
成果简介:
一、震后可恢复快装多高层装配式钢结构体系
震后可恢复快装多高层钢结构体系由节能减震的钢框架-支撑结构体系和钢肋预应力混凝土叠合板、三明治混凝土复合外墙板、暗框混凝土复合内墙板和预制楼梯组成。震后可恢复快装多高层装配式钢结构体系可实现 90%以上的预制装配率,具有标准化程度高、安装简单、施工工期短、产品质量高、节能环保、成本低廉等优点。
震后可恢复快装多高层装配式钢结构体系采用可更换屈曲约束梁柱节点、可更换耗能元件的屈曲约束支撑(或含可更换 U 形钢板阻尼器),楼板可采用钢肋预应力混凝土叠合板,外墙板采用三明治混凝土复合外墙板,内墙板采用暗框混凝土复合内墙板,楼梯采用预制楼梯。
该体系所采用的梁柱连接节点和支撑作为结构抗侧体系,节点和支撑在震后均可检测损伤情况,如有破坏,仅需更换耗能元件即可恢复相应功能,修复时间短,成本低;钢肋预应力混凝土叠合板生产效率高、生产成本低、运输方便,且在施工阶段无需支设临时支撑,可降低措施费;三明治混凝土复合外墙板轻质高强(每平方米重量降至 140kg)、保温性能好(节能水平达到 85%)、抗震性能好,外墙板与主体结构连接采用柔性连接节点,安装速度快(可达到 10 分钟安装一块)、减震性能好(在九度大震下的振动台试验中,外墙板整体保持完好)。该体系的推广应用,能够实现标准化设计、工业化生产、装配化施工、一体化装修,能够推动建筑产业现代化、实现绿色可持续发展理念。
二、全预制可拆卸暗框架板式别墅/施工用房
1 全预制可拆卸暗框架板式别墅
项目位于我国河北省唐山市地区,为 2 层的装配式钢结构别墅,设计使用年限50 年,抗震设防烈度8 度,结构体系为暗钢框架板式结构。
设计方案紧扣“装配式、可持续、绿色环保”的理念,充分发挥钢结构建筑和装配式建筑的优势,安全可靠,施工快捷,舒适度高,可循环使用。该结构使用了暗钢框架板式结构体系,实现了墙、柱、梁一体化;外墙板采用完全组合的三明治式复合墙板;内墙板采用轻质复合内墙板;楼板采用全预制混凝土楼板;屋面板采用三明治式复合屋面板;节点均采用螺栓连接;基础采用柱下预制独立基础。建筑设计满足节能 75%的要求,设备与装修采用管线分离技术。具有结构、保温、装饰一体化,拆装方便,可循环使用等优点。
方案关键技术
一.含暗钢框架的三明治式复合外墙板
本方案采用含暗框架的三明治式复合外墙板。外墙板主体组成如图1.2 所示。墙板边缘设有暗框架,H 型钢柱和钢梁的翼缘与腹板范围内填充混凝土并形成PEC 结构,复合墙板主体采用GFRP 带肋复合墙板,墙板由内外混凝土面层和中间的保温层组成,两侧的混凝土面层采用带肋 C30 普通混凝土,复合墙板两侧的混凝土面层与中间的聚苯乙烯泡沫板通过玻璃纤维特质的保温连接件(GFRP连接件)复合在一起。结构连接简单,自重小、保温隔热性能好。由于暗框架与混凝土面板是一体的,设计时可充分考虑墙板对结构的刚度贡献,在结构分析时将复合墙板等效成单压杆模型。墙板的连接均为螺栓连接,拆装方便,可循环使用。
二、含暗钢框架的轻质复合内墙板
含暗框架的轻质复合内墙板由钢暗框架和墙板主体构成,二者通过栓钉连接。墙板主体采用轻质复合内墙板,两侧为混凝土面层,中间为轻质填充材料,钢丝网片和斜插钢丝将二者紧密相连。这种内墙板结构简单,自重较轻,安装速度快。
三、全装配钢-混凝土组合梁
全装配钢-混凝土组合梁属于一种新型全装配式组合梁体系,主要包括:全预制楼板、预埋于全预制楼板内的钢导槽、紧固件和钢梁。具有无现场湿作业,加工、安装精度要求低,实现了钢-混凝土楼板组合梁体系的全装配,安装速度快、便于拆卸、替换、可修复和循环使用。其基本形式如图1.4 所示。
图 1全装配钢-混凝土组合梁分解图
四、节点连接
节点均为螺栓连接,安装快捷,拆卸方便,可循环使用,大大降低了房屋使用成本。墙板之间节点连接如图图 1.5 所示,钢柱弱轴方向,结构采用腹板高强螺栓连接(铰接);钢柱强轴方向,结构采用端板连接。
图2 墙板节点连接
为解决传统柱脚与基础连接采用锚栓+50mm 厚细石混凝土灌注现场湿作业多、安装效率低的难题,本工程将钢连接件直接预埋在预制混凝土基础上,基础
与钢柱通过两个 U 形钢板和高强螺栓连接,实现了结构可拆卸、循环使用,同时便于运输。
图3 基础与钢柱的连接
2 全预制可拆卸施工用房
设计方案紧扣“装配式、可持续、绿色环保”的理念,充分发挥钢-混组合结构建筑和装配式建筑的优势,安全可靠,施工快捷,舒适度高,可循环使用。该结构使用了暗钢框架板式结构体系,实现了墙、柱、梁一体化;外墙板采用完全组合的三明治式复合墙板;内墙板采用轻质复合内墙板;楼板采用全预制混凝土楼板;屋面板采用三明治式复合屋面板;节点均采用螺栓连接;基础采用柱下预制独立基础或预制筏板基础。建筑设计满足节能 75%的要求,设备与装修采
用管线分离技术。具有结构、保温、装饰一体化,拆装方便,可循环使用等优点。
应用情况:
山东大学晶体楼项目:项目位于济南市山东大学中心校区,三四层采用钢肋预应力混凝土叠合板
济南市济阳县第二实验小学教学实验楼:项目位于济南市济阳县,总建筑面积 10382 平方米,地上结构五层,局部六层。主体结构采用钢框架-支撑结构体系,围护结构采用三明治混凝土复合外墙板,外墙板与主体结构连接采用新型 “下托上拉式”外墙板柔性减震连接节点。
安徽蚌埠大禹家园公租房项目:项目位于安徽省蚌埠市,主体结构采用钢框架-支撑结构体系,围护结构采用三明治混凝土复合外墙板,外墙板与主体结构连接采用新型“下托上拉式”外墙板柔性减震连接节点。
青岛市洋河镇警务便民服务中心项目:项目位于青岛胶州市洋河镇。结构形式为钢框架结构,围护结构采用三明治混凝土复合外墙板,墙板与主体结构连接采用新型“下托上拉式”外墙板柔性减震连接节点。楼板采用钢肋预应力混凝土叠合板