裝配式鋼結(jié)結(jié)構(gòu)建筑專專利技術(shù)項項目介紹技術(shù)引領(lǐng)創(chuàng)新驅(qū)動一、項目背背景技術(shù)術(shù)引引領(lǐng)創(chuàng)新驅(qū)動中共中央、、國務(wù)院《關(guān)于進(jìn)一步步加強城市市規(guī)劃建設(shè)設(shè)管理工作作的若干意意見》指出，要大大力推廣裝裝配式建筑筑，減少建建筑垃圾和和揚塵污染染，縮短建建造工期期，提升工工程質(zhì)量。。要求“制制定裝配式式建筑設(shè)計計、施工和和驗收規(guī)范范。完善善部品部件件標(biāo)準(zhǔn)，實實現(xiàn)建筑部部品部件工工廠化生產(chǎn)產(chǎn)。鼓勵建建筑企業(yè)裝裝配式施施工，現(xiàn)場場裝配。建建設(shè)國家級級裝配式建建筑生產(chǎn)基基地。加大大政策支持持力度，，力爭在10年左右時間間，使裝配配式建筑占占新建建筑筑的比例達(dá)達(dá)到30%”。我我國現(xiàn)現(xiàn)有的傳統(tǒng)統(tǒng)技術(shù)雖然然對城鄉(xiāng)建建設(shè)快速發(fā)發(fā)展貢獻(xiàn)很很大，但弊弊端亦十十分突出：：一是粗放放式，鋼材材、水泥浪浪費嚴(yán)重；；二是用水水量過大；；三是工工地臟、亂亂、差，往往往是城市市可吸入顆顆粒物的重重要污染源源；四是質(zhì)質(zhì)量通病病嚴(yán)重，開開裂滲漏問問題突出；；五是勞動動力成本飆飆升，招工工難管理難難質(zhì)量控控制難（這這一條恰恰恰是最本質(zhì)質(zhì)的）。這這表明傳統(tǒng)統(tǒng)技術(shù)已非非改不可了了，加上上節(jié)能減排排的要求，，必須加快快轉(zhuǎn)型，大大力發(fā)展裝裝配式建筑筑。技術(shù)術(shù)引引領(lǐng)創(chuàng)新驅(qū)動李克強：大大力發(fā)展鋼鋼結(jié)構(gòu)和裝裝配式建筑筑李克強表示示，要加強強城市規(guī)劃劃建設(shè)管理理。增強城城市規(guī)劃的的科學(xué)性、、權(quán)威性、、公開性，，促進(jìn)“多多規(guī)合一””。開工建建設(shè)城市地地下綜合管管廊2000公里以以上。積極推廣綠綠色建筑和和建材，大大力發(fā)展鋼鋼結(jié)構(gòu)和裝裝配式建筑筑，提高建筑筑工程標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)和質(zhì)量。。前瞻產(chǎn)業(yè)研研究院發(fā)布布的《2017-2022年中國鋼結(jié)結(jié)構(gòu)行業(yè)市市場需求預(yù)預(yù)測與投資資戰(zhàn)略規(guī)劃劃分析報告告》，從行業(yè)整整體規(guī)模來來看，目前前我國鋼結(jié)結(jié)構(gòu)產(chǎn)量占占比仍然很很低，2016年我國鋼結(jié)結(jié)構(gòu)產(chǎn)量占占粗鋼產(chǎn)量量占比僅6.93%；從細(xì)分領(lǐng)領(lǐng)域來看，，2016年我國鋼結(jié)結(jié)構(gòu)建筑中中住宅占比比僅4.1%，而歐美日日等發(fā)達(dá)國國家達(dá)到30%-50%，相比之下下，我國的的鋼結(jié)構(gòu)住住宅占住宅宅總量的比比例微乎其其微，表明明我國鋼結(jié)結(jié)構(gòu)行業(yè)未未來發(fā)展的的潛力巨大大，行業(yè)的的投資前景景非常好。。技術(shù)引領(lǐng)創(chuàng)新驅(qū)動國內(nèi)28個省市自治治區(qū)相繼出出臺了裝配配式建筑目目標(biāo)及補貼貼相關(guān)政策策，助力裝裝配式建筑筑大發(fā)展。。以下列舉舉上海扶持持政策：上海市目標(biāo)：“十十三五”期期間，全市市裝配式建建筑的單體體預(yù)制率達(dá)達(dá)到40%以上或裝配率達(dá)到到60%以上。外環(huán)線以以內(nèi)采用裝裝配式建筑筑的新建商商品住宅、、公租房和和廉租房項項目100%采用全裝修修。《上海市裝配配式建筑2016-2020發(fā)展規(guī)劃》保障：符合合裝配整體體式建筑示示范的項目目（居住建建筑

裝配配式建筑面面積3萬平方米以以上，公共共建筑裝配配式建筑面面積2萬平方米以以上。建筑筑要求：裝裝配式建筑筑單體預(yù)制制率應(yīng)不低低于45%或裝配率不不低于65%），每平方米補補貼100元?！渡虾Ｊ薪ㄖ?jié)能和綠綠色建筑示示范項目專專項扶持辦辦法》各省出臺優(yōu)優(yōu)惠政策強強力扶持技術(shù)引領(lǐng)創(chuàng)新驅(qū)動鋼結(jié)構(gòu)是綠綠色產(chǎn)業(yè)鋼結(jié)構(gòu)建筑筑是綠色建建筑，鋼結(jié)結(jié)構(gòu)施工是是綠色施工工。鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)工業(yè)化程程度高，施施工周期短短、現(xiàn)場用用工少、勞勞動生產(chǎn)率率高，而且且品質(zhì)易保保證；施工工占地少，，可干式施施工，節(jié)約約用水，產(chǎn)產(chǎn)生的噪音音小、粉塵塵少；鋼材材可回收利利用，減少少建筑垃圾圾和環(huán)境污污染。在建建筑工程領(lǐng)領(lǐng)域推廣鋼鋼結(jié)構(gòu)是建建筑業(yè)發(fā)展展循環(huán)經(jīng)濟(jì)濟(jì)的重要內(nèi)內(nèi)容，是傳傳統(tǒng)土木建建筑業(yè)的轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)型與升級級。鋼結(jié)構(gòu)是民民生產(chǎn)業(yè)鋼結(jié)構(gòu)建筑筑自重輕、、強度高、、塑性好，，使建筑的的高度和跨跨度得以不不斷突破，，建筑的可可利用空間間更大，且且抗震性能能優(yōu)越，有有利于民生生。鋼結(jié)構(gòu)是朝朝陽產(chǎn)業(yè)目前，我國國建筑鋼結(jié)結(jié)構(gòu)的用鋼鋼量僅占鋼鋼產(chǎn)量的4%，而發(fā)達(dá)國國家這一比比例已超過過30%。我國鋼結(jié)結(jié)構(gòu)建筑在在全部建筑筑中所占比比重不到5%，而發(fā)達(dá)國國家則超過過50%。我國發(fā)展展建筑鋼結(jié)結(jié)構(gòu)產(chǎn)業(yè)物物質(zhì)經(jīng)濟(jì)基基礎(chǔ)也完全全具備，國國家實施了了“積極用用鋼”政策策，再加上上“一帶一一路”國家家戰(zhàn)略的實實施和建筑筑工業(yè)化的的快速發(fā)展展，預(yù)計包包括“十三三五”在內(nèi)內(nèi)的未來30年將是我我國鋼結(jié)結(jié)構(gòu)產(chǎn)業(yè)業(yè)黃金發(fā)發(fā)展期。?？偟膩碚f說，鋼結(jié)結(jié)構(gòu)具有有節(jié)省人人力資源源、提高高生產(chǎn)效效率、確確保品質(zhì)質(zhì)功能等等優(yōu)勢。。在建設(shè)設(shè)領(lǐng)域廣廣泛應(yīng)用用鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)，能有有效推動動綠色建建筑可持持續(xù)發(fā)展展、促進(jìn)進(jìn)產(chǎn)業(yè)結(jié)結(jié)構(gòu)調(diào)整整、化解解鋼鐵產(chǎn)產(chǎn)能過剩剩，成為為供給側(cè)側(cè)改革的的有效載載體。中中國的鋼鋼鐵產(chǎn)能能遠(yuǎn)遠(yuǎn)不不在于真真的過剩剩，問題題在于開開發(fā)利用用不夠，，在供給給側(cè)改革革的春風(fēng)風(fēng)下，鋼鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)產(chǎn)業(yè)發(fā)展展?jié)摿蘧薮蟆６?、項目目?yōu)勢技術(shù)引領(lǐng)領(lǐng)創(chuàng)新驅(qū)動動綠色環(huán)保保：主體結(jié)構(gòu)構(gòu)鋼材100%回收再再利用；；集成部部品材料料100%環(huán)保。宜居舒適適：保溫隔熱熱、防水水抗?jié)B、、降噪隔隔聲等關(guān)關(guān)鍵領(lǐng)域域性能優(yōu)優(yōu)越。靈活拓展展：主體為框框架結(jié)構(gòu)構(gòu)，空間間按需分分割、靈靈活多變變?？拐鹉途镁茫褐黧w結(jié)構(gòu)構(gòu)采用高高性能鋼鋼材，延延展性高高、可塑塑性好施工便捷：標(biāo)準(zhǔn)化、模數(shù)化設(shè)計、工廠預(yù)制、現(xiàn)場裝配化施工，有效縮短施工周期約三分之一。經(jīng)濟(jì)適用：增加使用面積4%-8%、綜合造價低。環(huán)境友好：現(xiàn)場施工垃圾減少70%,現(xiàn)場濕作業(yè)少，減少用水量，提高施工效率,對環(huán)境污染小，減少了噪音污染，光污染，空氣污染，廢水，廢棄物的排放。技術(shù)引領(lǐng)領(lǐng)創(chuàng)新驅(qū)動動鋼筋混泥泥土裝配配式建筑筑預(yù)制的梁梁柱需要要臨時支支護(hù)固定定，節(jié)點點處需要要現(xiàn)場綁綁扎鋼筋筋支模板板后澆注注，梁、、墻板、、樓板邊邊緣鋼筋筋外露，，現(xiàn)場連連接加固固和澆注注。特點點是現(xiàn)場場濕作業(yè)業(yè)多，臨臨時支護(hù)護(hù)多，質(zhì)質(zhì)量不易易控制，，施工現(xiàn)現(xiàn)場雜亂亂，施工工危險性性因素多多。三、行業(yè)業(yè)現(xiàn)狀技術(shù)引領(lǐng)領(lǐng)創(chuàng)新驅(qū)動動現(xiàn)在運用用較多的的鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)建筑采用H型鋼梁鋼鋼柱，裝裝配式只只體現(xiàn)在在梁柱安安裝及使使用鋼筋筋桁架樓樓承板，，未使用用裝配式式墻板和和樓面板板，裝配配率低，，現(xiàn)場焊焊接量大大，現(xiàn)場場濕作業(yè)業(yè)多，現(xiàn)現(xiàn)場澆筑筑量大，，各種砌砌體多。。技術(shù)引領(lǐng)領(lǐng)創(chuàng)新驅(qū)動動遠(yuǎn)大裝配配式鋼結(jié)結(jié)構(gòu)建筑筑鋼柱焊接接有斜支支撐，鋼鋼柱按層層分段，，并且上上柱下柱柱不是剛剛性連接接。以一一種約厚厚約三十十厘米，，上下面面層焊鋼鋼板，中中空的大大板作為為樓面板板，并且且大板代代替梁。。外墻采采用復(fù)合合墻板。。缺點是是結(jié)構(gòu)體體系不明明確，不不能建立立計算模模型，沒沒有相關(guān)關(guān)規(guī)范，，建筑布布局也不不夠靈活活，局限限性較大大。技術(shù)引領(lǐng)領(lǐng)創(chuàng)新驅(qū)動動杭蕭鋼構(gòu)鋼鋼結(jié)構(gòu)建建筑這個技術(shù)術(shù)用中空空腔體的的鋼板墻墻代替了了鋼柱和和墻板，，腔體內(nèi)內(nèi)現(xiàn)澆混混凝土。。鋼梁仍仍采用H型鋼，樓樓面板為為現(xiàn)澆鋼鋼筋桁架架樓承板板。技術(shù)術(shù)的缺點點是用鋼鋼量偏大大，墻板板高空焊焊接質(zhì)量量不易保保證、腔腔體內(nèi)灌灌注混凝凝土密實實度無法法保證、、鋼板墻墻內(nèi)包和和外包質(zhì)質(zhì)量不易易控制、、梁與鋼鋼板墻的的節(jié)點需需要補強強、現(xiàn)場場濕作業(yè)業(yè)多，整整體裝配配率低。技術(shù)引領(lǐng)領(lǐng)創(chuàng)新驅(qū)動動以上介紹紹了國內(nèi)內(nèi)裝配式式建筑的的幾種主主要形式式，每種種形式有有它的優(yōu)優(yōu)點，也也存在著著明顯的的局限性性。在裝裝配式建建筑大發(fā)發(fā)展的今今天，全全行業(yè)熱熱切的期期盼著有有一種全全新的、、裝配率率高、安安全可本人在鋼結(jié)構(gòu)建筑領(lǐng)域從業(yè)多年，深刻的認(rèn)識到裝配式建筑是未來建筑行業(yè)發(fā)展的必然趨勢。過去中國爆發(fā)式的增長是伴隨巨大的資源消耗和浪費，以及犧牲我們的居住環(huán)境為代價的。目前中國經(jīng)濟(jì)發(fā)展進(jìn)入到一個新常態(tài)，各個行業(yè)都必須告別過去粗獷式的發(fā)展方式，以技術(shù)創(chuàng)新為驅(qū)動，轉(zhuǎn)型升級，開創(chuàng)行業(yè)新時代。中國房地產(chǎn)市場正在告別粗獷式發(fā)展模式，從爆發(fā)式增長到逐漸平穩(wěn)的市場需求，迎來的是綠色裝配式建筑發(fā)展的春天。

目前國家大力推動綠色裝配式建筑的發(fā)展，國家希望裝配式建筑綠色環(huán)保、節(jié)能、工業(yè)化程度高、有較高的裝配率。建設(shè)單位希望建成裝配式建筑經(jīng)濟(jì)實用、質(zhì)量可靠。施工單位希望建造過程簡單高效、安全、成本及質(zhì)量可控。施工人員希望施工安全、勞動強度低、工作效率高。用戶則希望房屋經(jīng)濟(jì)實用、結(jié)構(gòu)多樣、使用舒適。

正是基于這個出發(fā)點，加上本人長期以來對裝配式建筑技術(shù)的關(guān)注和研究，逐漸形成了一整套裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑的新方法新技術(shù)。目前這個技術(shù)已經(jīng)獲得了國家實用新型專利，發(fā)明專利正在申請當(dāng)中。四、技術(shù)術(shù)、研發(fā)發(fā)技術(shù)引領(lǐng)領(lǐng)創(chuàng)新驅(qū)動動本裝配式式鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)建筑專專利技術(shù)術(shù)的特點點七大核心心體系，，只為裝裝配式而而生。結(jié)構(gòu)形式式箱型鋼柱柱箱型鋼梁梁預(yù)制支撐撐埋入式式剪力墻墻預(yù)制輕質(zhì)質(zhì)墻板預(yù)制樓面面板預(yù)制填芯芯鋼梯技術(shù)引領(lǐng)領(lǐng)創(chuàng)新驅(qū)動動1、結(jié)構(gòu)形形式本裝配式式鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)建筑仍仍采用框框架支撐撐體系。?？蚣苤е误w系系是一個個非常成成熟可靠靠且實用用的建筑筑體系，，應(yīng)用范范圍極其其廣泛。。國內(nèi)外外所有建建筑行業(yè)業(yè)軟件都都支持這這一體系系，可以以非常容容易的建建立計算算模型，，從理論論計算上上保證建建筑安全全可靠。。本專利另一顯顯著的特點是是：所有鋼柱柱鋼梁采用箱箱型截面。H型鋼又叫工字字鋼，始于全全球工業(yè)化，，是非常好的的工業(yè)廠房建建筑選材，一一直被沿用。。然而作為民民用建筑材料料，它存在一一些缺點，如如凸梁凸柱、、截面過大占占用使用空間間、梁柱都需需填充腹板空空位、外觀需需要包裹處理理等。而箱型型，又叫矩形形截面，具有有優(yōu)于H型截面的力學(xué)學(xué)性能，較小小的截面尺寸寸，很好的外外觀后處理效效果，在民用用建筑領(lǐng)域有有更好的應(yīng)用用前景。在民民用建筑領(lǐng)域域，箱型截面面一定會逐步步替代H型截面，成為為最主要的建建筑用材。技術(shù)引領(lǐng)創(chuàng)新驅(qū)動技術(shù)引領(lǐng)創(chuàng)新驅(qū)動2、箱型鋼柱本專利技術(shù)的的鋼柱采用箱箱型鋼柱，箱箱型鋼柱直接接成型，材料料性能好，強強度高。本技技術(shù)的鋼梁也也是采用箱型型鋼梁，鋼梁梁和鋼柱的連連接節(jié)點采用用獨創(chuàng)的箱型型短牛腿連接接件。這個短短牛腿連接件件截面小于鋼鋼梁，厚度大大于鋼梁，上上面開孔為帶帶內(nèi)螺紋的孔孔，鋼梁上也也在對應(yīng)位置置開孔，實現(xiàn)現(xiàn)卡扣式螺栓栓連接，也可可采用塞焊形形式連接，必必要時增加焊焊接作業(yè)。這這種連接方式式節(jié)點強度高高、安裝快速速、安全、就就位即穩(wěn)定，，大幅提高了了提高了工作作效率。并且且鋼柱牛腿處處可開孔與鋼鋼梁連通，后后期可以在鋼鋼柱鋼梁內(nèi)貫貫通式澆筑混混凝土或輕質(zhì)質(zhì)混凝土，大大幅提高結(jié)構(gòu)構(gòu)強度和防火火等級。技術(shù)引領(lǐng)創(chuàng)新驅(qū)動3、箱型鋼梁本專利技術(shù)中中的鋼梁也為為箱型鋼梁，，鋼梁的主梁梁和次梁也采采用了箱型短短牛腿卡扣式式加螺栓連接接，或塞焊連連接的形式。。具有節(jié)點強強度高，安裝裝過程安全、、快捷高效的的特點。鋼梁梁上焊接長條條形鋼板或角角鋼，起支托托樓面板和后后期填縫止漏漏的作用。同同時焊接有一一個較小的箱箱型短牛腿連連接件，也用用于支托樓面面板并實現(xiàn)卡卡扣式連接。。技術(shù)引領(lǐng)創(chuàng)新驅(qū)動4、預(yù)制輕質(zhì)墻墻體板本專利技術(shù)的的墻體板采用用輕質(zhì)發(fā)泡混混凝土為主要要材料，這種種材料具有優(yōu)優(yōu)良的保溫隔隔熱、隔音、、防火的功效效。同時大幅幅減小了建筑筑物的自重，，提高了抗震震等級。墻體體板內(nèi)設(shè)置適適當(dāng)設(shè)置鋼筋筋，鋼筋與設(shè)設(shè)置在板四邊邊的U型連接件焊接接，U型連接件與焊焊接在鋼梁鋼鋼柱上的板連連接件螺栓連連接或塞焊連連接。這種做做法可以快速速穩(wěn)定墻體，，不需臨時支支護(hù)，安裝完完成工人即在在室內(nèi)施工，，安全性大幅幅提高。技術(shù)引領(lǐng)創(chuàng)新驅(qū)動5、預(yù)制嵌入支支剪力墻板本專利技術(shù)的的支撐結(jié)構(gòu)采采用焊接或熱熱軋型鋼，與與傳統(tǒng)建筑不不同的是：支支撐型鋼埋入入預(yù)制的墻體體中，在墻體體角部型鋼處處焊接鋼板，，與焊接在鋼鋼柱上的鋼板板件通過螺栓栓或塞焊、焊焊接等形式連連接。墻內(nèi)適適當(dāng)布置鋼筋筋，墻體體四四邊預(yù)埋一種種U型連接件，與與焊接在鋼梁梁鋼柱上的板板件連接。墻墻體可采用輕輕質(zhì)材料。這這種做法使得得墻體和支撐撐合并，減少少現(xiàn)場部件數(shù)數(shù)量，使主體體結(jié)構(gòu)和墻體體能同時完成成。技術(shù)引領(lǐng)創(chuàng)新驅(qū)動6、預(yù)制樓面板板本專利技術(shù)中中的樓面板采采用預(yù)制鋼筋筋混凝土樓面面板。板內(nèi)布布置上下兩層層鋼筋網(wǎng)，板板的四邊預(yù)埋埋一種口向下下的U型連接件，連連接件兩側(cè)焊焊接雙層鋼板板，板內(nèi)的鋼鋼筋與雙層鋼鋼板焊接連接接。板的上表表面具備足夠夠的粗糙度或或鋼筋外露，，以便后續(xù)布布置管線后二二次澆注面層層。板邊的U型連接件與鋼鋼梁上的短牛牛腿連接件實實現(xiàn)卡扣式連連接，可以采采用螺栓，也也可進(jìn)行塞焊焊連接。這種種工藝做法使使得樓面板能能夠隨主結(jié)構(gòu)構(gòu)同時施工，，安裝樓面板板后室內(nèi)處于于安全狀態(tài)，，方便后續(xù)施施工。工程進(jìn)進(jìn)展迅速。技術(shù)引領(lǐng)創(chuàng)新驅(qū)動6、預(yù)制填芯鋼鋼梯本專利技術(shù)中中的樓梯采用用鋼梯，是因因為鋼梯相對對于預(yù)制混泥泥土樓梯重量量輕，安裝方方便。樓梯斜斜梁仍采用矩矩形管，與鋼鋼梁上的短牛牛腿連接件實實現(xiàn)卡扣式連連接，可以螺螺栓連接或塞塞焊。踏步位位于斜梁上方方，兩側(cè)用鋼鋼板焊接封住住，下部也可可用薄鋼板封封住。為提高高樓梯防火等等級，可在封封閉的空間內(nèi)內(nèi)澆注發(fā)泡混混凝土。此種種做法的樓梯梯外觀美觀，，安裝方便，，重量輕，避避免了建筑物物局部荷載過過重的情況。。技術(shù)引領(lǐng)創(chuàng)新驅(qū)動6、戶型方案及結(jié)結(jié)構(gòu)體系一：小高層結(jié)結(jié)構(gòu)方案設(shè)計計原則：小高層一般為為11-18層（30-60m），抗震設(shè)防防烈度為8度（地震加速速度為0.2g）。推薦結(jié)構(gòu)形式式：1、鋼框架結(jié)構(gòu)構(gòu)2、鋼框架支撐