一、概述
国家“十四五”建筑业发展规划中,要求大力发展装配式建筑,推动高性能材料与智能建造技术融合,推进构装配式构件标准化设计和生产体系,推动生产和施工智能化升级,扩大标准化构件和部品部件使用规模,提高装配式建筑综合效益。完善适用不同建筑类型装配式建筑结构体系,加大高性能混凝土、高强钢筋和消能减震、预应力技术集成应用。
目前国内框架结构装配式主要有混凝土,纯钢结构以及钢混结构。截至目前装配式混凝土结构由于构件由于竖向受力体系连接不成熟及施工等原因,各地陆续取消了混凝土构件竖向预制要求;纯钢结构价格偏高,钢柱防火防腐解决难度大。在此背景下,无锡同济钢构项目管理有限公司研发的装配式劲性柱-钢梁框架结构体系应运而生,主体结构预制装配率达95%以上,减少现场湿作业70%,在多高层大跨度项目中可比传统现浇结构造价降低5%~20%,抗震性能优越,有效填补了装配式建筑安全又经济的空白,为行业提供了技术支撑。
《装配式劲性柱-钢梁框架结构设计规程》由江苏省土木建筑学会发布和管理,无锡同济钢构项目管理有限公司主编,东南大学,同济大学建筑设计研究院(集团)有限公司,启迪设计集团股份有限公司,无锡轻大建筑设计研究院有限公司,无锡市政设计研究院有限公司,江苏远瀚建筑设计有限公司,江苏天舜金属材料集团有限公司参编。该规程于2022年11月15日正式实施,标准编号为T/JSTJXH 15-2022,规程2022年11月实施以来,已支撑逾50个工程设计备案,应用面积超过130万平方。
二、标准宣贯
为确保规程的有效实施,通过省级学会,江苏省各地级土木学会及勘察设计学会等平台,先后到南京,苏州,无锡,常州,淮安,南通,泰州,徐州等地对设计单位建筑,结构设计人员开展了10余场技术交流会及项目观摩。公司相关专业技术人员通过标准条文解读,实际案例分析,深入浅出的给设计人员进行讲解,并组织了多场项目观摩,获得了众多设计师的赞许,给各地设计师在工业上楼项目设计中提供了新思路,增加了新的解决方案。
三、市场影响
装配式劲性柱钢梁框架结构用绿色可持续发展的钢材做梁取代混凝土梁,装配化施工模式大大减少了现场湿作业,现场用工人数及周转材料的使用,大大降低环境污染,提高建设效率,有效提升工程现场安全文明施工整体水平,特别适用于大跨度,重荷载的工业上楼项目。由于各地审图机制原因,创新结构若无规范很难推广实施,早期由于缺乏规范支撑,大多设计院设计中不敢采用,装配式劲性柱钢梁框架结构推广应用比较缓慢。
通过指定高质量的技术团体标准,明确了该结构的设计基本规定,连接构造,预制构件制作生产,运输,安装与验收,等关键核心技术,有助于规范结构设计,确保设计质量。
市场数据显示,至2022年《装配式劲性柱-钢梁框架结构设计规程》颁布实施起,装配式劲性柱结构因其自身的优势和团体标准的支撑,工程应用量快速增长,YLB装配式劲性柱钢梁框架结构的知名度也越来越广,工程应用从早期的张家港,无锡扩展到苏州,常州,南通等地并逐渐往苏北及省外地区发展。推广也变得相对容易,从最初设计院推动模式逐渐向业主,及施工总承包单位主动采用方向发展。
四、应用成果
装配式劲性柱钢梁框架结构因为绿色环保,节能节材,高装配率等优势,在装配式领域被广泛认可,2023年至2025年实际应用面积复合增长率超过50%,项目类型从工业建筑延伸至公共建筑,该技术先后获得江苏省建筑产业现代化创新联盟2019年年度创新奖,江苏省建筑产业现代化促进会2023年优秀技术成果奖,同济钢构公司被评为江苏省建筑产业化集成应用类示范基地。
随着装配式劲性柱钢梁框架结构的应用普及,越来越多的施工单位,钢结构加工单位及预制构件厂纷纷加入构件的生产制作及吊装安装,装配式劲性柱钢梁框架结构成本逐步降低,质量逐渐提升。装配式劲性柱钢梁框架结构在市场上的竞争力逐渐增强,市场也逐渐往江苏省外扩展。同济钢构于2024年联合了启迪设计集团股份有限公司共同主编中国工程建设标准化协会《装配式劲性柱钢梁框架结构设计标准》。
随着国家建筑工业化,各地工业上楼政策的发展,以及低碳,绿色建筑进一步推进,预计未来几年,装配式劲性柱钢梁框架结构市场将持续保持快速增长的势头。
五、存在的问题及建议
1.现存问题
尽管江苏省土木建筑学会标准的颁布在一定程度上缓解了设计院不敢用,审图机构不敢审的问题,但是实际应用过程中仍然存在很多审图阻力,部分地区审图机构对团体标准认可度低,过度引用其他规范条款限制其应用。团体标准存在跨区域壁垒,省外推广受地方标准差异制约,团体标准技术互认机制尚未完善。另外构件生产与施工企业技术水平参差不齐,也一定程度上影响了工程质量的稳定性。
2.改进建议
标准升级:推动团体标准升级为行业标准或地方标准,提升其权威性。
政策协同:联合住建部门建立技术团体标准互认机制,简化跨区域项目审批流程。
智能化升级:研发智能化生产、智能化安装吊装系统,实现“设计-制造-施工”数字化全流程管控。
《装配式劲性柱-钢梁框架结构设计规程》的实施,标志着钢混组合结构迈向标准化、产业化新阶段,未来需要通过政策协同,标准升级与产业协同等措施,突破应用瓶颈,推动装配式建筑高质量发展,助力“双碳”目标实现。
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