钢结构建筑—绿色、装配的健康发展
2018-06-05 08:54:15

关键词:绿色建筑(节约、环保),工地装配(质量、效率)

        装配式建筑:装配式混凝土结构建筑、装配式钢结构建筑(1.结构系统、2.外围系统、3.内装系统、4.设备与管线系统)、装配式木结构建筑
        2016年,中国钢产8亿t,钢结构用钢5000万t,占6.25%,日本钢产1亿t,美国钢产0.8~1亿t。                                    
        钢结构至今迎来了三次春天
        第一次:1996年,我国粗钢产量1.09亿吨,居世界之首。1997年11月,建设部发布《中国建筑技术政策(1996-2010)》,推广五种钢结构:高层钢结构、大跨度空间钢结构、轻钢结构、住宅钢结构、混合结构。
        第二次:2005年,发布《推行绿色建筑加快资源节约型社会建设》。口号是:绿色奥运、科技奥运、人文奥运。
        第三次:2016年9月,国务院办公厅《关于大力发展装配式建筑的指导意见(国办发〔2016〕71号)》。发展装配式建筑已上升为国家战略。
        特质比较
        现代钢结构:结构哲理:少(费)多用——用最少的结构提供最大的结构承载力。
        钢结构固有的三大核心价值[2]:最轻的结构、最短的工期、最好的延性。
        绿色建筑:在建筑全寿命周期内*,最大限度  地节约资源(节能、节地、节水、 节材),保护环境和减少污染,为 人们提供健康、适应和高效的使用空间,与自然和谐共生的建筑。
        钢结构建筑:钢骨架节材、维护墙板节能。
        现代钢结构轻量化设计是硬道理(力学功底、结构稳定理论),
        硬设计(只会熟练地使用设计软件,而不知其然)就是任性——笨重与怪异。
        我国钢结构发展与推广的瓶劲——设计笨重
        钢结构建筑是实现绿色建筑的“最佳的结构形式”
        2016 年9月国务院办公厅《关于大力发展装配式建筑的指导意见(国办发【2016】71号)》,发展装配式建筑已上升为国家战略。
        工作目标是:“以京津冀、长三角、珠三角三大城市群为重点推进地区,常住人口超过300万的其他城市为积极推进地区,其余城市为鼓励推进地区,因地制宜发展装配式混凝土结构、钢结构和现代木结构等装配式建筑。力争用10年左右(2025)的时间,使装配式建筑占新建建筑面积的比例达到30%”
         发布“指导意见”的背景:
        1、大气候:根据 联合国(UN)2017年在纽约发布的《2017年世界经济形势与展望》报告,2016年世界经济增长速度估计仅为2.2%,全球投资步伐放慢:贸易增长疲弱;生产率增长缓慢;债务水平偏高。预计在2017 年、2018年将只分别增长2.7%、2.9%。特朗普政府有关国际贸易非常保守,中国再以量取胜,几无可能。建筑业则是内需为主。
        2、小气侯:中国的建筑市场经过30几年的野蛮发展后,现在后遗症已非常严重,再不调整可能会怪胎作怪,毒瘤发展,恶化发展。
        装配式钢结构
        装配式钢结构建筑技术标准(GB/T 51323-2016):2.0.6 结构系统 (structure system)由结构构件通过可靠的连接(焊接、螺栓、铆钉)方式装配而成,以承受或传递荷载作用的整体。
        广东标准《装配式钢结构建筑技术规程》(DBJ XX-XXX-2018):2.1.10 装配率 assembled ratio 
        工厂预制的钢结构构件及建筑部件,在工地采用高强螺栓装配率90%,其他连接10%。工地同一个连接点不能采用栓焊法连接。
        焊接:焊条(丝)用量占钢结构2%~5%;热循环:固态→液态→气态(微合金元素损失);焊缝冷却:液态→固态;工厂:质量保证;工地:精度低、质量无保证。
        高强螺栓:工地精度高、质量保证
        工地高强螺栓装配的优点(科学性)是:①劳动强度比焊接小得多,精度高、质量保证;无焊接变形;②施工快捷,工期短;特别是采用扭剪型螺栓③中、小震时,螺栓可靠,大震时摩擦面滑动耗能,结构不倒。
        中国(工地焊接:难保证质量,工期长。)
        世界先进国家(工地螺栓接连:精度高,抗震性好。)
        1994 年美国诺斯里奇(Northrige)发生6.7级地震,梁-柱栓焊法连接破坏,大多数结点破坏发生在梁-柱栓焊法连接的下翼缘。
        Northrige地震后观察到的梁-柱栓焊法连接处的失效模式。
        工地高强螺栓装配(远大可建公司)
        目前,我国装配式钢结构建筑的两大瓶颈:
        1 外围系统耐久性及其外墙板与钢结构的连接构造。
        2 钢结构系统的轻量化设计和高强螺栓装配节点构造设计小型化。
        外围系统——1 内嵌式;2 外挂式;3 嵌挂结合
        装配式钢结构建筑外墙板应用现状
        美国——石膏板
        日本——石棉水泥板、蒸压桂韩板、玻璃纤维增强水泥板(GRC板)
        英国——无石棉桂韩板
        德国、芬兰——空心轻质混凝土墙板
        法国——Csatel Eiffle住宅群的FCRS墙体系统
        意大利——BSAIS工业化建筑外墙体系
        中国(100mm)——蒸压陶粒混凝土墙板(单、多层):轻质高强陶粒、陶砂、水泥、砂、   加气剂及水等配制的轻骨料混凝土为基料,内置钢筋骨架,经浇注成型、养护(蒸养、蒸压)而制成的轻质条型墙板。
       轻质复合墙板(多、高层):增强纤维水泥、聚苯乙烯颗粒、发泡水泥、膨胀珍珠岩粉等配制的轻骨料混凝土为基料,经搅拦灌注成型、自然养护、拆模、蒸压养护等而制成的轻质条型墙板。
       混凝土轻型高强外墙板(多、高层):硅质材料(如天然石粉、尾矿等)、水泥、纤维等主要原料,通过真空高压挤出成型的中空型板材,然后通过高温高压蒸汽养护而成的新型建筑水泥墙板。
        钢结构行业包括设计与施工(制造、安装),轻盈的钢结构必须从设计开始——设计是龙头。
        中国钢结构行业:
        设计笨重:①费材、②95%的施工单位靠边站
        施工艰难:创造条件要上!克服困难也要上!(设计)(施工)
        当前,中国大型笨重的建筑钢结构工程(鸟巢、CCTV、深圳大运会体育场等)能施工的单位<5%,施工单位>95%靠边站。
        “破坏性”创造不能再进行下去了。
王仕统(广东省钢结构协会理事长)
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