钢结构住宅技术体系创新及工程案例应用

钢结构住宅技术体系创新及工程案例应用2016年9月ME-House1.0ME-House1.5西部公寓楼西部厂办公楼天津厂公寓楼智能立体停车库中建钢构大厦挂绿湖别墅样板房以公司自主投资项目为载体，打造了8个钢结构工业化建筑示范项目，形成了GS-Buliding和ME-House两大体系。一、天津厂公寓楼地上6层，建筑高度19.4米，建筑面积6000平方米钢框架体系国家绿色建筑三星四步节能ALC板ALC基墙可拆卸钢筋桁架板钢结构框架防火石膏板防水构造层保温装饰一体板H型钢梁箱型钢柱外墙内墙楼板主体结构采用箱型钢柱、H型钢梁，外墙采用ALC条板基墙+保温装饰一体板，内墙采用ALC条板，楼板采用可拆卸钢筋桁架组合楼板。基墙：轻质条板装饰层：实色漆饰面材料防水、构造防水、结构防水三重防水。01外墙基墙+保温装饰一体板采用“粘、挂”结合方式进行安装一体板开槽“点框法”粘结砂浆一体板粘挂接缝处打胶（硅酮密封胶）01外墙ALC条板。02内墙（1）U型卡法（2）直角钢件法02内墙（3）钩头螺栓法（4）管卡法02内墙问题说明:1、条板拼缝位置局部存在微裂缝，绝大部分为竖向裂缝。2、从楼层分布分析：裂缝主要分布在2-5层，1层相对较少，6层数量最少；主要分布在2单元、3单元，1单元、4单元相对较少。3、从墙体位置分析：裂缝全部产生于室内分隔墙和分户墙位置，外墙没有裂缝。03墙板问题分析——微裂纹（1）冬期取暖，温度骤升，引起的板材干缩而产生的裂缝。（2）墙板内嵌安装的直角钢件节点，不易适应钢梁的变形，易引起裂缝。材料特性设计安装解决措施:A选用在自然条件下静置时间较长，干缩较为完全的板材。施工过程中，将墙板安装和板缝砂浆填补两项工序时间拉大，给予板材较充分的自然干缩时间。B优化连接节点，采用管卡法等更适应变形的连接节点。原因分析：03墙板问题分析——微裂纹建筑隔声空气声隔声（结构、墙体）撞击声隔声（楼板）中低频（取决于墙体面密度）中高频（取决于墙体封闭性）人类语言的声音频率在500-2000Hz之间，属中高频率。住宅内结构和墙体应着重解决中低频隔声问题。03墙板问题分析——隔声结构隔声：在内墙同样是砌块的情况下，钢框架经过岩棉+石膏板/ALC板包裹后，隔声性能基本达到混凝土框架的空气声隔声效果，说明钢结构并不是影响墙体空气声隔声的主要因素。墙体隔声：同样材质、同样厚度的ALC墙板和砌块比较，砌块优于ALC墙板。分析原因可能为ALC条板拼缝处理不当削弱了墙体隔声效果，下阶段将改进拼缝位置封闭性以提高隔声性能。编号墙体做法梁柱做法1号200mm砌块+双面1cm抹灰混凝土梁柱5号200mm砌块+双面1cm抹灰钢梁柱+岩棉+石膏板6号200mmALC板+双面1cm抹灰钢梁柱+岩棉+50mmALC03墙板问题分析——隔声可拆卸钢筋桁架楼承板特点：实现立体交叉作业施工现场免支模底模可拆除回收循环利用避免后续吊顶施工04楼板镀锌钢板木板复塑板04楼板底模类型材料吊运楼承板安装栓钉焊接管线、附加钢筋铺设设置临时支撑浇筑混凝土底模拆除成型面效果04楼板——施工流程横向支撑竖向支撑天津厂公寓楼楼板厚度为100mm，采用的楼承板桁架高度为70mm，其免支撑跨度为2.5m。部分楼板混凝土浇筑前底部设置了临时支撑，大部分采用竖向支撑，局部采用了横向小桁架支撑。04楼板——临时支撑设置横向支撑优点：可实现上下层楼板交叉作业，工期快，可靠性高缺点：造价略高支撑不到位，混凝土出现胀模竖向支撑优点：造价相对较低，简单易行缺点：需等待下层混凝土初凝时间，且如果支撑设置不到位，易出现胀模现象。04楼板——临时支撑设置对接板缝≥10mm，使用硬质塑料条封堵对接板缝<10mm，使用塑料胶带/黄色牛皮纸/双面胶带封堵04楼板——板缝处理钢柱外览包钢梁题外包钢构件旅选用薄退涂型防搭火涂料油，外包吉防火石傍膏板。防火乘涂料岩棉防火熊石膏袄板05防火构理造Ima屋ge闻&D扒ata传统烈钢筋悔混凝氧土体仓系GS妻-B撒ui利ld掩in熟g体系42%工时工截效6%得房率[持平]综合成蒸本70掘%建筑松垃圾06经济性灵分析二、惰挂绿粗湖别抬墅样芦板房01建筑概贴况A建筑下概况以增幼城挂科绿湖墓新农垃村改政造项暂目为谁原型谣，高10匪.0细5m，共3层，造薄型相对帐复杂。01建筑析概况B户型情脂况1F平面均图01建筑概貌况B户型情站况2F平面图01建筑概蛛况B户型锐情况3F平面图01建筑页概况C建成向效果01建筑概溉况C建成啄效果02体系劝详解主要钢柱截面H200*150*6*10主要钢梁截面H125*125*6.9*9。总用钢量21t（不含楼梯和屋盖）A框架系通统采用H型钢框阁架体系暂。02体系详唱解B楼板系供统采用转两种胡类型摧：叠禽合板冒、可堆拆卸羽钢筋益桁架肚组合闲楼板哈。叠合板可拆卸弱钢筋桁陆架组合块楼板叠合板钢筋桁架楼承板02体系详煤解B楼板系售统楼板士分布多示意依：厨卫阳摘台等降赢板位置型采用可叮拆卸钢锅筋桁架贴组合楼去板，其查余采用耗叠合板+现浇凑楼板肢。楼层

外墙（交楼标准）左侧外墙（精装标准）右侧内墙（交楼标准）左侧内墙（精装标准）右侧1F轻质砌块ALC板陶粒砼空心条板ALC板2F轻质砌块EPS砼复合夹芯条板EPS砼复合夹芯条板轻质砼空心条板3F轻质砌块装配式轻钢龙骨灌浆墙板ALC板轻钢龙骨墙板02体系页详解C墙板搂系统为了节验证开墙板斗构造蜂节点偷及其这性能捡，发唐挥样采板展痛示作虹用，丛使用转了7种墙叶板材葵料。品类-1蒸压加气混凝土条板/ALC条板常规尺寸50~200mm容重550kg/m3传热系数0.3

W/m2·K隔声系数46dB特点由铝粉作为发泡剂，通过高温高压化学发泡反应形轻质混凝土条板，生产线一次性投入较高，生产门槛高，产品性能质量稳定可靠，价格便宜。图片使用部位外墙/内墙预制大板可集成水电不可标准：己≦1.苹5标准：拖≧45C墙板息系统02体系详枯解品类-2陶粒蒸压混凝土空心条板常规尺寸85~100mm容重800kg/m3传热系数0.35

W/m2·K隔声系数50dB特点由陶粒作为主要轻骨料通过模板预制而成，产品技术门槛较低，但产品的性能受限于陶粒的产品物理力学性能。图片使用部位内墙预制大板可集成水电可C墙板两系统02体系详眠解品类-3轻质混凝土空心条板常规尺寸85~150mm容重1000kg/m3传热系数0.4

W/m2·K隔声系数45dB特点轻骨料混凝土条板是以普通硅酸盐水泥为胶结料，工业灰渣等轻质材料为骨料，加水搅拌成为料浆，内配钢筋网片制成的实心条形板材，技术门槛低，供应商资源丰富。图片使用部位内墙预制大板可集成水电可C墙板删系统02体系详腔解品类-4EPS轻质混凝土复合夹芯条板/泰碧板常规尺寸50~150mm容重600kg/m3传热系数0.27

W/m2·K隔声系数47dB特点通过EPS作为轻质混凝土骨料与水泥纤维板面层复合预制而成。材料物理力学性能可靠，防火性能因为EPS本身燃烧释放有害气体而有争议。生产门槛较低，产品质量受管理水平影响较大。图片使用部位内墙预制大板可集成水电可C墙板策系统02体系详您解品类-5轻钢龙骨墙板常规尺寸80~200mm容重400kg/m3传热系数0.55

W/m2·K隔声系数50dB特点广泛应用于欧美等发达国家及国内商业用建筑中，性能可靠，施工方便，但因其敲击回声空洞，国内住宅中接受度较低。其配套材料产业链齐全，资源丰富。图片使用部位外墙/内墙预制大板不可集成水电必须C墙板止系统02体系详减解品类-6装配式轻钢龙骨灌浆墙板常规尺寸80~200mm容重600kg/m3传热系数0.25

W/m2·K隔声系数56dB特点在轻钢龙骨复合墙体中采用物理发泡混凝土技术替换了保温棉等，可有效改善轻钢龙骨复合墙体的空洞感，但外界因素对物理发泡的影响因素较多，其发泡的物理力学性不稳定，质量工艺控制难度较大。图片使用部位外墙/内墙预制大板可集成水电必须C墙板个系统02体系详暗解总用钢量1.5t02体系毯详解D楼梯乞系统采用钢受楼梯+钢筋酒钢丝补网+混凝醉土垫赶层+装饰雕层的陈做法粥。4.5令mm花纹索钢板钢丝棕网＋佩砼垫甩层总用钢量0.16t02体系详洒解E屋面颂系统采用倍冷弯骗薄壁决型钢正桁架+保温层棉+O梦SB板+防水泥构造+屋面察瓦的吉做法协。02体系坡详解F外立迷面系贴统采用任防水凶界面切剂（柴墙板秆配套宏）+0沈.7阔mm冷拔浅钢丝比网+防水粪砂浆+贴瓷愈砖02体系桌详解G整体码卫浴采用模浮块式整蒸体卫浴箭，材质逐均为真守实瓷砖轰石材，毙质感优缓于SM握C。02体系斤详解H智能优家居全屋部步署TUR搜ING钓CAT（图灵旋猫）智寸能家居剧系统。方案钢框架+预制楼/墙板现浇砼框架+预制楼/墙板全现浇砼结构工期33d48d60d地上工期39d57d75d03指标蹲对比工期说扔明结构工味期计算哑周期从决基础完授成地上泛安装开纷始，至亏楼地面稼装饰施鼻工完成高结束；饥（不含瓶屋盖、滤外墙防缝水装饰直等）；救地上工苏期则至枝屋盖安统装完成嘱结束。钢框轨架施篇工工先期短廊；框架监完成持后；拾钢筋刷桁架吩楼层连板和舞叠合侦板开誓始时庆间提锁早；楼板栗施工洽后，丘预制环墙板献施工洒开始饲时间谱提早弹；A施工工烦期钢结惰构体鲁系方槐案主凳体工矛期至慕少比混传统命的快1倍。03序号分布分项总价平米单价备注1基础130509299.75预应力管桩+承台+底板2钢结构146661336.84框架+楼梯3屋盖74170170.35轻钢屋盖4楼板71516135.09可拆卸钢筋桁架组合楼板5墙板88708203.74外墙砌块+内墙ALC板6二次结构889320.43飘窗、烦坎、坡道等7外墙装饰132744304.88湿贴瓷砖8内部装修335976771.65800元装修标准9水电工程80515184.92含可视系统10措施费132952305.36临建+机械+脚手架+安全文明11小计12635232733.01/联排别扬墅共2层半穿，总谦建筑猎面积43症5.眠40些m2；未计算惨管理费纽奉、利润博及税金友；指标步对比B工程造细价钢结找构体缩慧系造狱价如背下。钢结构+预制板两方案椒相较蔬全现浇棍方案造殊价低2.6婶5%；砼框沿架+预制板获方案舟相较逝全现浇闲方案造循价高1.夫61收%。方案钢框架+预制板砼框架+预制板框架+0.54%0%屋面-27.28%0%楼梯-3.41%0%楼

板-1.32%+9.56%墙板+6.91%+6.91%装饰装修0%0%总价-2.65%+1.61%03指标骡对比B工程造目价以全畏现浇茄方案劫为基淹准，恢其余商装配冲式的舰成本脊增减测比测赴算如布下：方案钢框架+预制楼/墙板现浇砼框架+预制楼/墙板全现浇砼预制率V70%20%0%装配率S90%28%0%计算规辩则：依据上逐海市的《装配式从建筑赠单体预此制率和启装配率爸计算细筋则（试似行）》；上海毁市最需新要瞒求新镇建的溉民用临、工设业建狭筑，饥预制勉率≥40%，装嘱配率扔≥60棚%。C工业化特率钢框检架+预制训楼/墙板奥方案糠在三瓦套方谱案比绪较中挡，预档制率计和装显配率勤最高仍。03指标对仍比三、听蔡甸摩区保泽障房妈样板拔楼占地该面积150㎡，建冷筑面积26取0㎡，地肝上2层，蔡甸民区保烈障房01建筑寒概况建造时绞间32小时100肃%装配闻率01建筑概间况单元建劣筑面积14票2.匹8㎡，每传户建筑俭面积71扬.2㎡户型公蝇摊率8.职5%装修肿效果挨图01建筑首概况02体系详撕解①主伐体钢省框架靠②糠.装励配式什楼板腰③装饭配式莲外墙垦板④装颂配式乖内墙强板泊⑤装久配式禽屋面②⑤①③④02体系详屡解集成崇装配葛式墙袜板安幻玉装集成装翁配式楼易板吊装装配卷式屋厕面吊拾装BI彼M建模四、信唇息化技击术应用Bui难ld演in梢gInfo摸rma枣tio世nMod童el量in橡g基础：惕模型核心崭：信蓬息特征尺：动周态基于模合型的动垮态信息对管理01对BIM概念惩的理厉解传统建疗筑施工薄模式传统建吓筑施工催模式要亲面对两泰个问题掠：信息钢共享与协同作抓业。02中建钢词构BIM开发旗的目累的传统晕钢结沸构管尸理模悟式钢结酿构建别造过徐程分汪为四钓个阶仔段，斗每个绪阶段园又划泡分为孝若干宾工序猛。02中建岩钢构BIM开发填的目凯的信息顿交流毙不及朋时、符不准钓确、饲反馈银不足列等现绵象，状易造针成协养作效定率低猪下等算问题述。传统汪钢结细构管唤理模下式信息传递脱节信息反馈不足信息交换延迟协作效率低下……业主合作方监理设计深化设计构件安装构件制作材料采购02中建钢垂构BIM开发的逼目的以BI理M技术捏为突边破口层，钢击结构矛全生坚命周喂期信质息化彼管理逃平台束应运颗而生谈。钢结逝构全扑生命嫩周期太信息钉化管卸理模偶式信息集成共享信息反馈充分信息交换及时协作效率提高深化设计构件安装构件制作材料采购管理平台……02中建钢漠构BIM开发触的目为的中建钢透构具备3D建模和信息采惊集两大仰技术仍应用兵基础嘴。模型InformationModeling信息03中建扒钢构BIM平台的很建设3D建模喊基础Tekla

3D建模厂房结构，框架结构，多、高层结构等武汉中心、深圳平安等AutoCAD

3D建模弯扭结构，管桁架结构等福州奥体、贵阳奥体等03中建钢顷构BI蛇M平台的敢建设信息采诸集技术何基础通过舟条码谅标签勒方案掠，对鞋员工种、零捎构件介、工任位、帖材料何等进横行标馅定。员工标签员工标定工位标签工位标定焊接构件加工/一车间零构件标签零构件标定材料标签材料标定03中建乏钢构BI防M平台悬的建悼设3G扫描枪WIFI扫描枪实时读取实时传递通过RFI池D技术应椅用，对吩施工信筹息进行飘实时读巧取和传情递。信息采眼集技术龄基础03中建钢鬼构BIM平台骗的建末设数控三维钻钢板加工中心Tekla

3D模型DSTV格式数控文件由Te输kl刷a模型自自动生成录的DS嘉TV格式数驰控文件禁，处理遣后可直讽接用于羞数字化咽加工。信息采挡集技术禽基础03中建钢叨构BI付M平台的波建设组合截面自动拆板SinoCAM排版套料经自峡动拆名板后盖的零西件信总息可讽直接康用于涉数控章套料枕，进陷行10梅0%全排晌版。信息珍采集锹技术瘦基础03中建什钢构BI钩M平台篇的建殖设Buil曾din欲gInf颜or鸭ma明ti雕onMod臣el木in州g动态过程模型信息03中建钢喘构BIM平台的犁建设材料堆场库位模拟堆场材料信息实时更新04材料管冶理的物蜓联网应架用材料堆场埋地位置标签材料信息标定材料信息读取WIFI3G材料信息传输实时读信取实时传裳递04材料管银理的物睁联网应番用入库信息与合同明细一一对应理算重量自动计算超合同数量警示收按合同哥入库。04材料管糖理的物衰联网应音用收合同执幻玉行情况买。04材料漫管理乳的物厘联网益应用库位信瞎息堆放顺凤序存材料季定位04材料董管理具的物辈联网鸟应用人工逐条记录清点设备采集实时上传材料清点表帐面资产实物资产材料清点表存实物清真点04材料管挪理的物偏联网应化用数据交互系统材料信息工艺排版信息与排绝版软授件实倡现数吹据互驴通用04材料管犁理的物山联网应熊用优先使灰用用04材料管溜理的物霸联网应乞用领按需惯申领04材料管良理的物狼联网应李用预出库装车绑定收料确认出库单出库达（单各）发04材料管枕理的物执联网应放用退退库（练单）04材料管娃理的物其联网应庄用入库情况与生产计划情况相符，施工高峰期的项目入库材料多实现困制造郊厂各俘项目聪库存泪管理颤情况耍的查潜看、蜓分析材料过信息秘化数创据为下管理歼提供机决策富依据04材料管绢理的物坚联网应益用进一步寒分析制镇造厂各质项目每辱天材料扔的入库颜情况材料浊信息肚化数然据为轧管理哲提供越决策壶依据04材料侨管理阴的物壳联网此应用面向桐管理洋层，放提供故管理毁数据材料松信息贫化数忠据为铃管理爱提供脉决策狼依据04材料管谦理的物典联网应卧用员工标签工位标签零构件标签工作站设备车间生产线“人、宏机、料横”工位羽标定05钢结构街生产工婶位管理工位萝信息柳动态肉管理将施工奸过程信卵息以工惭位为单