装配式钢结构住宅施工及系统集成技术的研究与应用

装配式钢结构住宅施工及系统集成技术的研究及应用目录第一部分兰州新区出城入园企业保障房项目（一期）23#楼第二部分兰州新区出城入园企业保障房项目（二期）第二部分企业发展装配式钢结构住宅的建议兰州新区出城入园企业保障房项目（一期）23#楼第一部分一、23#楼装配式钢结构住宅项目兰州新区保障房一期23#楼结构体系建筑信息结构形式钢管砼框架--支撑建筑面积9108㎡楼梯钢楼梯+5cm混凝土面层层数12+2（地下）墙体外墙200mm厚蒸压砂加气砌块，内墙90mmALC条板建筑高度37.65m楼板现浇混凝土外墙保温保温装饰一体板含钢量76kg/㎡钢梁隔音岩棉+三防板设计单位西安建筑科技大学（郝际平团队）一、23#楼装配式钢结构住宅项目

关键技术之一：屈曲约束支撑该屈曲约束支撑由外部方钢管套内部圆钢管组成，加工方便，成本低一、23#楼装配式钢结构住宅项目

关键技术之二：全螺栓连接节点该建筑顶部两层采用了螺栓连接节点，螺栓连接节点可实现现场全装配，但是加工难度大、精度要求高一、23#楼装配式钢结构住宅项目

关键技术之三：墙体

干法砌筑蒸压砂加气外墙（墙面一次成型）

蒸压砂加气条板内隔墙（装配速度快）一、23#楼装配式钢结构住宅项目

关键技术之四：外墙保温

工业化产品，耐久性、产品稳定性、成型效果好一、23#楼装配式钢结构住宅项目

关键技术之四：外墙保温

自主研发保温装饰一体板连接方式

常用一体板连接件一、23#楼装配式钢结构住宅项目

关键技术之五：悬挂法现浇混凝土楼板

悬挂法施工现浇混凝土楼板（立体施工、免脚手架）一、23#楼装配式钢结构住宅项目

关键技术之六：钢梁、楼梯的防护（达到传统建筑做法相同效果）

钢梁的防护做法

楼梯的防护做法一、23#楼装配式钢结构住宅项目

关键技术之七：BIM技术应用

BIM技术初级应用：全专业BIM模型、管线综合，钢结构深化一、23#楼装配式钢结构住宅项目

第一代房屋存在的问题：1、框架结构的“露梁露柱”问题；2、钢梁上下穿管线外露；3、梁端放大截面造成的装修处理问题；4、卫生间“降板”产生的装修难问题；5、节点位置“换板”导致节点处截面尺寸变大，外观观感差；6、11~12层全螺栓连接节点，螺栓套丝难和安装精度要求高。兰州新区出城入园企业保障房项目（二期）10万㎡钢结构住宅小区第二部分二、10万㎡钢结构住宅小区--概况兰州新区10万㎡钢结构住宅小区结构体系建筑信息结构形式钢管砼框架（70%）、H型钢框架-钢板剪力墙（30%）建筑面积101734㎡楼板SP叠合板层数10层、11层墙体外墙200mm厚蒸压砂加气条板，内墙120mm水泥基复合夹芯板建筑数量10栋外保温保温装饰一体板绿建设计二星集成技术整体厨房、整体卫浴（部分）信息化管理BIM技术应用设计单位宝钢建筑系统集成有限公司、天津大学建筑设计总院二、10万㎡钢结构住宅小区--概况二、10万㎡钢结构住宅小区--概况橙色区域为120平方米以内大户型住宅楼，为10-11F高层，内部环境较好。蓝色区域为90平米以内的住宅楼，为10-11F高层，靠近城市道路，是城市的主要展示面。粉色区域为商服及配套，靠近城市道路，方便经营与管理。二、10万㎡钢结构住宅小区--关键技术

关键技术之一：以建筑设计为主导，充分发挥钢结构优势优化建筑布局，尽量做到不露梁柱；设计大空间，充分发挥钢结构优势。二、10万㎡钢结构住宅小区--关键技术

关键技术之二：按照绿色建筑二星设计二、10万㎡钢结构住宅小区--关键技术

关键技术之三：BIM技术的应用——甘肃建投钢结构BIM信息管理平台二、10万㎡钢结构住宅小区--关键技术

关键技术之三：BIM技术的应用——甘肃建投钢结构BIM信息管理平台

BIM+物联网、互联网，进行构件材料自动化管理钢结构深化设计二、10万㎡钢结构住宅小区--关键技术

关键技术之三：BIM技术的应用——场地布置及优化管线综合及深化设计二、10万㎡钢结构住宅小区--关键技术

关键技术之三：BIM技术的应用——虚拟样板区、体验区二、10万㎡钢结构住宅小区--关键技术

关键技术之三：BIM技术的应用——二、10万㎡钢结构住宅小区--关键技术

关键技术之四：管线孔预开、管线槽预埋技术（BIM）钢梁预开孔水泥基复合夹芯板预埋管线二、10万㎡钢结构住宅小区--关键技术

关键技术之五：SP叠合板（免支模板）二、10万㎡钢结构住宅小区--关键技术

关键技术之六：内外墙体（新型墙材，预制率高，效果好，速度快）水泥基复合夹芯墙板内隔墙蒸压砂加气条板外墙二、10万㎡钢结构住宅小区--关键技术

关键技术之七：整体装修（样板间）整体厨房整体卫浴二、10万㎡钢结构住宅小区--关键技术

关键技术之八：钢楼梯焊接机器人（焊接速度快，质量好）二、10万㎡钢结构住宅小区--关键技术

关键技术之九：密肋钢板剪力墙的施工及包覆工艺二、10万㎡钢结构住宅小区--关键技术

关键技术之十：装配式建筑构件专用研发及应用二、10万㎡钢结构住宅小区--经济分析

项目的经济性分析表1对比工程基本情况工程名称结构层数建筑面积甘肃建投兰州新区保障房项目D区2#楼装配式钢结构地下2层，地上10层7757.89m2甘肃建投兰州新区保障房项目G区24#楼钢筋混凝土结构地下2层，地上11层9288.45m2说明：1、装配式钢结构项目带有技术研发性质。2、本对比分析统一根据《甘肃省2013建筑与装饰定额》（二类取费）进行。3、部分工程做法尚未最终确定，暂按目前样板间做法计算。4、目前尚无与装配式钢结构结构建筑相配套的定额，如叠合板、外墙砂加气板、水泥基夹芯墙板安

装费等需配套定额确定后做进一步调整。5、因安装工程差异不大，仅分析土建工程。二、10万㎡钢结构住宅小区--经济分析表2主要分部分项工程造价结对比分析分部工程分项工程造价对比（元/平方米）备注D区2#楼（钢结构）G区24#楼（砼结构）差价一、基础工程桩基56.0057.63-1.63筏板混凝土47.9133.25+14.66筏板钢筋35.9633.48+2.48二、主体结构梁柱墙（不含模板）584.91338.47+246.44楼板（不含模板与支撑体架）112.73101.78+10.95三、墙体工程内隔墙80.7161.65+141.33分户墙46.44外墙70.06地下砌体5.77二、10万㎡钢结构住宅小区--经济分析

表2主要分部分项工程造价结对比分析(续表)分部工程分项工程造价对比（元/平方米）备注D区2#楼（钢结构）G区24#楼（砼结构）差价四、装饰工程梁柱面257.5811.62+245.96内墙面53.9045.89+8.01外墙面112.97137.36-24.39五、措施费模板52.86213.69-160.83脚手架14.9451.63-36.69垂直运输53.1355.34-2.21六、合计+444.08二、10万㎡钢结构住宅小区--经济分析表3主要经济指标对比序号指标名称工程量（按每平方米估算）备注D区2#楼（钢结构）G区24#楼（钢砼结构）量差1混凝土0.35m30.48m3-0.13m32水泥17.89kg29.46kg-11.57kg3钢材54.38kg（钢结构）22.34kg（钢筋）69.13kg（钢筋）+5.59kg4模板0.71m23.11m2-2.47m25外窗0.12m20.12m20m26机械69.10元63.65元+5.45元7人工费371.09元348.41元+22.68元钢结构2250元/吨8有效使用面积90%88%+2%9结构占有面积比率15%17%-2%10公摊系数18%15%+3%“国家重点研发计划绿色建筑及建筑工业化重点专项科技示范工程（全国八个之一）”二、10万㎡钢结构住宅小区--实施效果二、10万㎡钢结构住宅小区--实施效果荣获第十三届第二批中国钢结构金奖工程二、10万㎡钢结构住宅小区--实施效果企业发展装配式钢结构住宅的建议第三部分三、企业发展装配式钢结构住宅的建议

结合企业所在区域情况，从企业实际出发逐步开展装配式钢结构住宅研究及应用不同于传统的建筑结构形式，装配式钢结构建筑是工业化产品，它与区域科研水平，部品部件供应情况，施工技术能力，信息化技术管理水平等密切相关，发展装配式钢结构住宅，必须结合所在区域的实际。企业要结合自身的投融资能力、部品部件供应能力、技术水平有步骤开展装配式钢结构住宅研究及应用，从试点项目开始，总结经验，紧跟行业步伐。三、企业发展装配式钢结构住宅的建议

利用系统思维，考虑集成化设计

把建筑作为一个产品来设计，运用系统思维，以节约成本，提高效率，效果优良为目标，重点考虑以下方面的集成设计问题：1.设计方面：建筑、结构、机电设备，施工、装饰装修方面的协同设计；2.制作方面：考虑钢结构构件、机电设备、“三板体系”的连接及协同工作问题；3.施工方面：重点考虑各施工阶段、各专业的统筹管理问题；4.装饰方面：重点考虑所选用材料的施工工艺问题。三、企业发展装配式钢结构住宅的建议

有所为，有所不为，关注成本增量大的部分钢结构住宅主要材料成本组成是由钢结构骨架、“三板体系”（楼板、外围护墙和内隔墙）、机电设备管线、装饰装修等，施工周期，现场