装配式钢结构建筑专利技术项目介绍附图

装配式钢结构建筑专利技术项目介绍技术引领创新驱动

一、项目背景技术引领创新驱动

中共中央、国务院《关于进一步加强城市规划建设管理工作的若干

意见》指出，要大力推广装配式建筑，减少建筑垃圾和扬尘污染，缩短

建造工期，提升工程质量。要求“制定装配式建筑设计、施工和验收规

范。完善部品部件标准，实现建筑部品部件工厂化生产。鼓励建筑企业

装配式施工，现场装配。建设国家级装配式建筑生产基地。加大政策支

持力度，力争在10年左右时间，使装配式建筑占新建建筑的比例达到

30%”。

我国现有的传统技术虽然对城乡建设快速发展贡献很大，但弊端亦

十分突出：一是粗放式，钢材、水泥浪费严重；二是用水量过大；三是

工地脏、乱、差，往往是城市可吸入颗粒物的重要污染源；四是质量通

病严重，开裂渗漏问题突出；五是劳动力成本飙升，招工难管理难质量

控制难（这一条恰恰是最本质的）。这表明传统技术已非改不可了，加

上节能减排的要求，必须加快转型，大力发展装配式建筑。

技术引领创新驱动

李克强：大力发展钢结构和装配式建筑

李克强表示，要加强城市规划建设管理。增强城市规划的科学性、权威性、公开性，促进“多规合一”。开工建设城市地下综合管廊2000公里以上。积极推广绿色建筑和建材，大力发展钢结构和装配式建筑，提高建筑工程标准和质量。前瞻产业研究院发布的《2017-2022年中国钢结构行业市场需求预测与投资战略规划分析报告》，从行业整体规模来看，目前我国钢结构产量占比仍然很低，2016年我国钢结构产量占粗钢产量占比仅6.93%；从细分领域来看，2016年我国钢结构建筑中住宅占比仅4.1%，而欧美日等发达国家达到30%-50%，相比之下，我国的钢结构住宅占住宅总量的比例微乎其微，表明我国钢结构行业未来发展的潜力巨大，行业的投资前景非常好。技术引领创新驱动国内28个省市自治区相继出台了装配式建筑目标及补贴相关政策，助力装配式建筑大发展。以下列举上海扶持政策：

上海市

目标：“十三五”期间，全市装配式建筑的单体预制率达到40%以上或装配率达到60%以上。外环线以内采用装配式建筑的新建商品住宅、公租房和廉租房项目100%采用全装修。

《上海市装配式建筑2016-2020发展规划》

保障：符合装配整体式建筑示范的项目（居住建筑

装配式建筑面积

3

万平方米以上，公共建筑装配式建筑面积

2

万平方米以上。建筑要求：装配式建筑单体预制率应不低于

45%或装配率不低于

65%），每平方米补贴

100

元。《上海市建筑节能和绿色建筑示范项目专项扶持办法》

各省出台优惠政策强力扶持技术引领创新驱动

钢结构是绿色产业钢结构建筑是绿色建筑，钢结构施工是绿色施工。钢结构工业化程度高，施工周期短、现场用工少、劳动生产率高，而且品质易保证；施工占地少，可干式施工，节约用水，产生的噪音小、粉尘少；钢材可回收利用，减少建筑垃圾和环境污染。在建筑工程领域推广钢结构是建筑业发展循环经济的重要内容，是传统土木建筑业的转型与升级。

钢结构是民生产业钢结构建筑自重轻、强度高、塑性好，使建筑的高度和跨度得以不断突破，建筑的可利用空间更大，且抗震性能优越，有利于民生。钢结构是朝阳产业目前，我国建筑钢结构的用钢量仅占钢产量的4%，而发达国家这一比例已超过30%。我国钢结构建筑在全部建筑中所占比重不到5%，而发达国家则超过50%。我国发展建筑钢结构产业物质经济基础也完全具备，国家实施了“积极用钢”政策，再加上“一带一路”国家战略的实施和建筑工业化的快速发展，预计包括“十三五”在内的未来30年将是我国钢结构产业黄金发展期。总的来说，钢结构具有节省人力资源、提高生产效率、确保品质功能等优势。在建设领域广泛应用钢结构，能有效推动绿色建筑可持续发展、促进产业结构调整、化解钢铁产能过剩，成为供给侧改革的有效载体。中国的钢铁产能远远不在于真的过剩，问题在于开发利用不够，在供给侧改革的春风下，钢结构产业发展潜力巨大。

二、项目优势技术引领创新驱动绿色环保：主体结构钢材100%回收再利用；集成部品材料100%环保。宜居舒适：保温隔热、防水抗渗、降噪隔声等关键领域性能优越。灵活拓展：主体为框架结构，空间按需分割、灵活多变。抗震耐久：主体结构采用高性能钢材，延展性高、可塑性好、抗震性能优越。施工便捷：标准化、模数化设计、工厂预制、现场装配化施工，有效缩短施工周期约三分之一。经济适用：增加使用面积4%-8%、综合造价低。环境友好：现场施工垃圾减少70%,现场湿作业少，减少用水量，提高施工效率,对环境污染小，减少了噪音污染，光污染，空气污染，废水，废弃物的排放。技术引领创新驱动钢筋混泥土装配式建筑

预制的梁柱需要临时支护固定，节点处需要现场绑扎钢筋支模板后浇注，梁、墙板、楼板边缘钢筋外露，现场连接加固和浇注。特点是现场湿作业多，临时支护多，质量不易控制，施工现场杂乱，施工危险性因素多。

三、行业现状技术引领创新驱动现在运用较多的钢结构建筑

采用H型钢梁钢柱，装配式只体现在梁柱安装及使用钢筋桁架楼承板，未使用装配式墙板和楼面板，装配率低，现场焊接量大，现场湿作业多，现场浇筑量大，各种砌体多。技术引领创新驱动远大装配式钢结构建筑

钢柱焊接有斜支撑，钢柱按层分段，并且上柱下柱不是刚性连接。以一种约厚约三十厘米，上下面层焊钢板，中空的大板作为楼面板，并且大板代替梁。外墙采用复合墙板。缺点是结构体系不明确，不能建立计算模型，没有相关规范，建筑布局也不够灵活，局限性较大。技术引领创新驱动杭萧钢构钢结构建筑

这个技术用中空腔体的钢板墙代替了钢柱和墙板，腔体内现浇混凝土。钢梁仍采用H型钢，楼面板为现浇钢筋桁架楼承板。技术的缺点是用钢量偏大，墙板高空焊接质量不易保证、腔体内灌注混凝土密实度无法保证、钢板墙内包和外包质量不易控制、梁与钢板墙的节点需要补强、现场湿作业多，整体装配率低。技术引领创新驱动以上介绍了了国内装配配式建筑的的几种主要要形式，每每种形式有有它的优点点，也存在在着明显的的局限性。。在装配式式建筑大发发展的今天天，全行业业热切的期期盼着有一一种全新的的、装配率率高、安全全可靠、绿绿色环保、、工业化程程度高、施施工安全、、简单高效效、经济实实用、结构构灵活、使使用舒适的的装配式建建筑技术。。本人在钢结结构建筑领领域从业多多年，深刻刻的认识到到装配式建建筑是未来来建筑行业业发展的必必然趋势。。过去中国国爆发式的的增长是伴伴随巨大的的资源消耗耗和浪费，，以及牺牲牲我们的居居住环境为为代价的。。目前中国国经济发展展进入到一一个新常态态，各个行行业都必须须告别过去去粗犷式的的发展方式式，以技术术创新为驱驱动，转型型升级，开开创行业新新时代。中中国房地产产市场正在在告别粗犷犷式发展模模式，从爆爆发式增长长到逐渐平平稳的市场场需求，迎迎来的是绿绿色装配式式建筑发展展的春天。。目前国家大大力推动绿绿色装配式式建筑的发发展，国家家希望装配配式建筑绿绿色环保、、节能、工工业化程度度高、有较较高的装配配率。建设设单位希望望建成装配配式建筑经经济实用、、质量可靠靠。施工单单位希望建建造过程简简单高效、、安全、成成本及质量量可控。施施工人员希希望施工安安全、劳动动强度低、、工作效率率高。用户户则希望房房屋经济实实用、结构构多样、使使用舒适。。正是基于这这个出发点点，加上本本人长期以以来对装配配式建筑技技术的关注注和研究，，逐渐形成成了一整套套装配式钢钢结构建筑筑的新方法法新技术。。目前这个个技术已经经获得了国国家实用新新型专利，，发明专利利正在申请请当中。四、技术、、研发技术引领创新驱动本装配式钢钢结构建筑筑专利技术术的特点七大核心体体系，只为为装配式而而生。结构形式箱型钢柱箱型钢梁预制支撑埋埋入式剪力力墙预制轻质墙墙板预制楼面板板预制填芯钢钢梯技术引领创新驱动1、结构形式式本装配式钢钢结构建筑筑仍采用框框架支撑体体系。框架架支撑体系系是一个非非常成熟可可靠且实用用的建筑体体系，应用用范围极其其广泛。国国内外所有有建筑行业业软件都支支持这一体体系，可以以非常容易易的建立计计算模型，，从理论计计算上保证证建筑安全全可靠。本专利另一一显著的特特点是：所所有钢柱钢钢梁采用箱箱型截面。。H型钢又叫工工字钢，始始于全球工工业化，是是非常好的的工业厂房房建筑选材材，一直被被沿用。然然而作为民民用建筑材材料，它存存在一些缺缺点，如凸凸梁凸柱、、截面过大大占用使用用空间、梁梁柱都需填填充腹板空空位、外观观需要包裹裹处理等。。而箱型，，又叫矩形形截面，具具有优于H型截面的力力学性能，，较小的截截面尺寸，，很好的外外观后处理理效果，在在民用建筑筑领域有更更好的应用用前景。在在民用建筑筑领域，箱箱型截面一一定会逐步步替代H型截面，成成为最主要要的建筑用用材。技术引领创新驱动技术引领创新驱动2、箱型钢柱柱本专利技术术的钢柱采采用箱型钢钢柱，箱型型钢柱直接接成型，材材料性能好好，强度高高。本技术术的钢梁也也是采用箱箱型钢梁，，钢梁和钢钢柱的连接接节点采用用独创的箱箱型短牛腿腿连接件。。这个短牛牛腿连接件件截面小于于钢梁，厚厚度大于钢钢梁，上面面开孔为带带内螺纹的的孔，钢梁梁上也在对对应位置开开孔，实现现卡扣式螺螺栓连接，，也可采用用塞焊形式式连接，必必要时增加加焊接作业业。这种连连接方式节节点强度高高、安装快快速、安全全、就位即即稳定，大大幅提高了了提高了工工作效率。。并且钢柱柱牛腿处可可开孔与钢钢梁连通，，后期可以以在钢柱钢钢梁内贯通通式浇筑混混凝土或轻轻质混凝土土，大幅提提高结构强强度和防火火等级。技术引领创新驱动3、箱型钢梁梁本专利技术术中的钢梁梁也为箱型型钢梁，钢钢梁的主梁梁和次梁也也采用了箱箱型短牛腿腿卡扣式加加螺栓连接接，或塞焊焊连接的形形式。具有有节点强度度高，安装装过程安全全、快捷高高效的特点点。钢梁上上焊接长条条形钢板或或角钢，起起支托楼面面板和后期期填缝止漏漏的作用。。同时焊接接有一个较较小的箱型型短牛腿连连接件，也也用于支托托楼面板并并实现卡扣扣式连接。。技术引领创新驱动4、预制轻质质墙体板本专利技术术的墙体板板采用轻质质发泡混凝凝土为主要要材料，这这种材料具具有优良的的保温隔热热、隔音、、防火的功功效。同时时大幅减小小了建筑物物的自重，，提高了抗抗震等级。。墙体板内内设置适当当设置钢筋筋，钢筋与与设置在板板四边的U型连接件焊接，，U型连接件与焊接接在钢梁钢柱上上的板连接件螺螺栓连接或塞焊焊连接。这种做做法可以快速稳稳定墙体，不需需临时支护，安安装完成工人即即在室内施工，，安全性大幅提提高。技术引领创新驱动5、预制嵌入支剪剪力墙板本专利技术的支支撑结构采用焊焊接或热轧型钢钢，与传统建筑筑不同的是：支支撑型钢埋入预预制的墙体中，，在墙体角部型型钢处焊接钢板板，与焊接在钢钢柱上的钢板件件通过螺栓或塞塞焊、焊接等形形式连接。墙内内适当布置钢筋筋，墙体体四边边预埋一种U型连接件，与焊焊接在钢梁钢柱柱上的板件连接接。墙体可采用用轻质材料。这这种做法使得墙墙体和支撑合并并，减少现场部部件数量，使主主体结构和墙体体能同时完成。。技术引领创新驱动6、预制楼面板本专利技术中的的楼面板采用预预制钢筋混凝土土楼面板。板内内布置上下两层层钢筋网，板的的四边预埋一种种口向下的U型连接件，连接接件两侧焊接双双层钢板，板内内的钢筋与双层层钢板焊接连接接。板的上表面面具备足够的粗粗糙度或钢筋外外露，以便后续续布置管线后二二次浇注面层。。板边的U型连接件与钢梁梁上的短牛腿连连接件实现卡扣扣式连接，可以以采用螺栓，也也可进行塞焊连连接。这种工艺艺做法使得楼面面板能够随主结结构同时施工，，安装楼面板后后室内处于安全全状态，方便后后续施工。工程程进展迅速。技术引领创新驱动6、预制填芯钢梯梯本专利技术中的的楼梯采用钢梯梯，是因为钢梯梯相对于预制混混泥土楼梯重量量轻，安装方便便。楼梯斜梁仍仍采用矩形管，，与钢梁上的短短牛腿连接件实实现卡扣式连接接，可以螺栓连连接或塞焊。踏踏步位于斜梁上上方，两侧用钢钢板焊接封住，，下部也可用薄薄钢板封住。为为提高楼梯防火火等级，可在封封闭的空间内浇浇注发泡混凝土土。此种做法的的楼梯外观美观观，安装方便，，重量轻，避免免了建筑物局部部荷载过重的情情况。技术引领创新驱动6、户型方案及结构构体系一：小高层结构构方案设计原则则：小高层一般为11-18层（30-60m），抗震设防烈烈度为8度（地震加速度度为0.2g）。推荐结构形式：：1、钢框架结构2、钢框架支撑结结构推荐理由：参照安全、经济济、适用原则，，技术最成熟、、安全度最高、、最经济的两种种结构形式。