建筑工业化浪潮对钢结构行业的影响-课件

建筑工业化浪潮对钢结构行业的影响-课件第一页，共55页。一、钢结构住宅体系的优势1、天然优势

“轻、快、好、省”是钢结构建筑的特点。

目前中国钢结构生产、制造企业的现状使得钢结构住宅工业化建造的天生优势有5个：一是已基本达到预制装配化建造。二是已具备智能化自动制造流水线加工构件的能力。三是已形成若干种符合建筑工业化制造特征的体系建筑，如：轻型工业厂房的轻钢门式刚架体系建筑、螺栓球节点网架结构体系建筑。四是已完成多种建筑产品的商业化生产，如：墙面、楼面、屋面等。五是已探索若干种体系建筑的工业化建造，如标准工业厂房等。

第二页，共55页。2、装配式钢结构住宅比传统建筑的综合效益高a)装配式钢结构建筑与传统建筑的现场人工成本对比

第三页，共55页。b)工时对比

传统建筑6人·日/m2

装配式钢结构2人·日/m2c)施工速率对比传统建筑9天/层

装配式钢结构5天/层人工成本：钢结构建筑人工工效大幅提升，年涨幅15%。综合成本：随产业化规模发展，五年内装配式钢结构建筑综合成本和传统建筑可基本持平。第四页，共55页。3、装配式钢结构住宅优于装配式PC结构住宅

1）

PC工业化建筑的特点

PC工业化建筑的关键是深化设计和PC构件生产工艺，核心是装配节点，这关系到体系的安全与抗震性能。

目前PC工业化建筑主流系统分为装配式剪力墙结构和装配式框架结构。

装配式剪力墙结构：采用预制墙板和叠合楼板，墙板连接需要现场灌浆，叠合楼板之间还需要再打模，现场浇筑混凝土，加上叠合梁、板现场的现浇量大，工序繁琐，需要大量人工。装配式框架结构：采用预制框架和叠合楼板，竖向柱子采用钢筋浆锚接头连接，水平向梁板构件基本采取全预制的叠合形式，减少了工程现浇量，总装配率能够高达60%多。但抗震区框架结构高度受限（杭州7度区50米限高）。框架节点采用纵向浆锚钢筋相互连接，现场必然会出现很多灌浆孔，不利于第五页，共55页。纵向浆锚钢筋层第六页，共55页。框架节点采用纵向浆锚钢筋相互连接，现场必然会出现很多灌浆孔抗震结构最关键的位置节点区全部需要现浇，支模困难，现场湿作业第七页，共55页。建筑质量安全，并且现场抽检灌浆孔的质量有很大难度。在抗震结构最关键的位置节点区全部需要现浇，支模困难，现场湿作业，每个节点浇灌的混凝土量少，空间小，模板支撑复杂极易漏浆，质量受工人素质及天气环境影响，需要大量人工。

PC建筑的工厂预制构件经现场装配，通过现浇节点保证结构的整体性。虽然其优势为构件质量好、工期缩短、产业化程度高、不用大面积模板，甚至可以省去外架等，但节点处现场施工质量控制要求高；同时整体性不如现浇混凝土，成本高500~600元/平方米（PC构件：外墙板、内墙板、楼梯综合价，一立方米至少要2300元，而现浇混凝土每立方米只需要1600~1800元），在高层以及高烈度区应用需谨慎。2）PC工业化建筑的劣势a)PC建筑体系众多，但都不很成熟，构件连接技术复杂。第八页，共55页。b)没有成熟加工图软件。混凝土构件众多，配筋几乎没有标准化，设计图到加工详图需巨大的劳动，而且目前没有商品化的拆图软件，生产周期会延长。

c)结构重、运输、安装费高。所有材料工厂化，增加了制造和运输成本，比传统混凝土结构造价高30%以上。

d)节点连精度要求高，接头工艺复杂。预制剪力墙横向连接、主次梁接头，梁柱连接接头存在钢筋预制精度高，节点后封装模板支撑困难，现场浇筑漏浆现象多。采用浆锚钢筋相互连接时，现场必然会出现很多灌浆孔，存在质量通病及隐患。

e)湿作业多、人工费高。PC构件与现浇构件在装配连接后还需现浇混凝土，湿作业工作量大，而且节点支模复杂，节点总体积不多，但需要大量的人工处理节点，工人需求量大。

f)工序多、工期节约少。梁板叠合层现浇完，强度达到一定程度，构件形成整体结构后才能进行上一层的施工，速度仍受限制，得一层一层支撑、现浇，比起传统现浇施工快不了多少。第九页，共55页。3）

钢结构工业化建筑的优势a)可再生。结构料钢材可循材环利用，符合“藏钢于民”的国策。b)工期短。设计周期短，标准化构件设计，设计周期节省40%，钢结构的深化设计或加工图设计有成熟商用软件完成（节点验算、螺栓节点板碰撞检查、三维实体安装模拟）。软件例如

Xsteel是一个三维智能钢结构模拟、详图的软件包，用户可以使用Xsteel创建一个结构完整的三维图形，它包括所有制造及安装的相关信息，此模型不仅包括结构的几何条件，也包括关于型材、横截面、节点类型、材料在内的所有信息。Xsteel可以自动生成的构件详图和零件详图，其中构件详图还需要在AutoCAD进行深化设计，深化为构件图、组立图和零件图，以供装配、箱形组立和加工工段使用；零件图可以直接或经转化后，得到数控切割机所需的文件，实现钢结构设计和加工自动化。

第十页，共55页。施工工期较同类钢筋混凝土结构住宅减少50%以上。

结构柱或剪力墙可制成3～4层一节，与钢梁配套，安装速度快。采用配套的钢筋桁架楼承板或混凝土叠合板进行楼板施工，可以多层同时浇筑混凝土，实现立体、流水、交叉作业。预制轻质隔墙现场施工快，可多层同时施工。第十一页，共55页。c)产业化程度高。构件预制，现场装配，质量均衡，管理简化。d)用工少，消耗低。用工较同类钢筋混凝土结构住宅减少60%以上。现场水电、垂直运输等节约50%以上。e)材质均匀，各向同性。计算结果与实际受力情况接近。破坏前有较大变形，能承受动力荷载。f)空间大，分隔灵活。设计自由度大，改建可能性大；使用面积提高。第十二页，共55页。g)轻质高强。总质量小，构件及连接延性好，有利于抗震。钢结构结构体系成熟，自重轻，抗风、抗震性能好。节点采用高强螺栓装配、电焊连接，质量极为可靠安全。

第十三页，共55页。h）钢结构工业化建筑绿色循环低碳特性突出。充分利用钢材的高强特性，节约了工程结构材料。其每平方米消耗资源量约在800～1000公斤，而PC建筑每平方米消耗资源量则在1700公斤以上。钢结构建筑在生产和建造过程中比混凝土工艺节能1/3，在使用过程中比传统建筑节能10%。在同等规模建筑中，钢结构单位面积的碳排放量将降低35%，建筑自重减轻40%，建筑垃圾将减少83%，材料损耗减少60%。钢结构建筑在使用寿命到期拆卸后产生的建筑垃圾仅为钢筋混凝土结构的25%，对环境更加友好。第十四页，共55页。二、钢结构住宅体系的应用情况各国装配式钢结构住宅占住宅总量的比例情况1、澳大利亚20世纪50年代开发了大型混凝土预制板的建筑体系，用通用部件的占到了80%以上。装配式钢结构住宅占住宅总量12%。2、美国

装配式住宅始于1920年，现在每16个人中就有1个人居住的是装配式住宅。装配式钢结构住宅占住宅总量15%。第十五页，共55页。3、日本1968年提出装配式住宅的概念，1990年推出了标准的“中高层住宅生产体系”。装配式钢结构住宅占住宅总量21%。4、英国

装配式住宅在英国的应用正在以20％左右的速度增长，发挥越来越重要的作用。装配式钢结构住宅占住宅总量26%。5、中国目前国内真正运用装配式技术的项目还相当少，远远未挖掘出其应用价值。装配式钢结构住宅占住宅总量0.1%。第十六页，共55页。三、行业形势

根据人大国家发展与战略研究院的2016年年度研究报告提出2013年至2016年僵尸企业比例最高的5个行业分别是：1、钢铁行业————————————51.43%2、房地产————————————44.53%3、建筑装饰————————————31.76%4、商业贸易————————————28.89%5、综合类————————————21.95%第十七页，共55页。钢铁行业基本状况：2015年，钢铁企业亏损645.34亿元，亏损面为50.5%，亏损企业产量占会员企业钢产量的46.91%。

2015年粗钢产能利用率（总产能约12万亿），利用钢产能67%，未利用钢产能33%。第十八页，共55页。四、国家政策1、供给侧结构性改革下的5大任务a)去产能

b)去库存c)去杠杆d)降成本c)补短板2、习近平总书记在2016中央城市会议的讲话,提出要提高新型城镇化水平，发展建筑工业化。3、李克强总理：大力发展钢结构和装配式建筑，推动产业结构调整升级（2016年两会）。4、住建部关于推进建筑业改革与发展的意见。

第十九页，共55页。5、国务院办公厅9月27日发布《关于大力发展装配式建筑指导意见》决定大力发展装配式建筑推动产业结构调整升级

目标：《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》提出，我国要力争用10年左右时间，使装配式建筑占新建建筑的比例达到30%。

路径：会议决定，以京津冀、长三角、珠三角城市群和常住人口超过300万的其他城市为重点，加快提高装配式建筑占新建建筑面积的比例。第二十页，共55页。

措施：1)适应市场需求，完善装配式建筑标准规范推进集成化设计、工业化生产、装配化施工、一体化装修，促进建造方式现代化。2)健全与装配式建筑相适应的制度，实现工程设计、部品部件生产、施工及采购统一管理和深度融合，强化监管，确保安全。3)加大人才培养力度，将发展装配式建筑

列入城市规划建设考核指标，鼓励各地结合实际出台支持政策，在供地方案中明确发展装配式

建筑的比例要求。第二十一页，共55页。6、浙江省政策2016年8月31日颁布《浙江省人民政府办公厅关于推进绿色建筑和建筑工业化发展的实施意见》。《意见》中提到：1）主要目标：提高装配式建筑的覆盖面。政府投资工程全面应用装配式技术建设，保障房项目全部实施装配式建造。2016年全省新建项目的装配式面积达到800万平方米。

到2020年，实现装配式建筑占新建建筑比例达到30%。

实现新建住宅全装修的全覆盖。2）重点任务：推广钢结构建筑。a)推进钢结构住宅的发展。b)推动政府投资的公建及大型公建全面应用钢结构。c)有序推进轻钢结构农房建设。第二十二页，共55页。五、结论

综上所述，钢结构住宅体系既符合国家现今的产业政策，又具有自重轻、节约基础造价、强度高、抗震性好、工业化程度高、安装施工便利、施工周期短、投资回收快、节能环保、户型布局灵活且得房率较高等特点和优势，是低碳绿色建筑的典型代表，必将成为建筑工业化及住宅产业化的主要发展方向。第二十三页，共55页。六、钢结构住宅设计施工案例案例名称：成寿寺地块定向安置房项目概况：地上18层，建筑面积38,000米2；地下3层汽车库，面积约17,000米2。地震设防

烈度为8度。除地下室底板、外墙采用现浇钢筋混凝土外，均采用钢框架体系。

全楼精装修交付。使用年限按70年设计（常规混凝土建筑为50年）。第二十四页，共55页。户型标准化设计，柱网为6600*6600第二十五页，共55页。

技术体系第二十六页，共55页。基础底板施工及地下室钢柱安装第二十七页，共55页。地下室楼面结构

采用钢筋桁架楼承板，主、次梁体系。第二十八页，共55页。地下室钢柱

采用组合方柱和圆柱。柱内混凝土采用高抛自密实法浇筑。第二十九页，共55页。地下室外墙

墙体水平钢筋与钢柱耳板焊接。第三十页，共55页。地下室管线布置

采用BIM技术，在钢梁上精确开洞。降低层高（增加净高），增加效益。第三十一页，共55页。地下室管线安装完毕第三十二页，共55页。钢梁现场安装钢柱内灌混凝土

第三十三页，共55页。地上建筑钢柱

钢柱采用“一柱三层”，安装效率高。

第三十四页，共55页。钢梁串吊安装第三十五页，共55页。钢梁、钢柱现场安装完毕第三十六页，共55页。楼板现场安装

采用预制混凝土叠合楼板，减少现场混凝土浇筑量。第三十七页，共55页。叠合板的构造做法第三十八页，共55页。楼板支模情况只有局部支模，节省大量木材，节水，施工现场环境改善。第三十九页，共55页。内墙体系采用砂加气条板墙/轻钢龙骨石膏板分户内隔墙选用150厚砂加气条板墙，户内隔墙采用轻钢龙骨石膏板。第四十页，共55页。150厚砂加气条板墙的安装第四十一页，共55页。外墙体系采用（砂加气条板+保温复合一体板）/PC外挂墙板砂加气条板+保温复合一体板第四十二页，共55页。外墙砂加气条板安装采用角码及弯头螺栓与钢梁连接。