一 、申报单位
浙江中南绿建科技集团有限公司
二、技术基本情况
1. 技术概况
波形钢板组合结构体系以波形钢板剪力墙为主要抗侧力构件,具有平面外刚度好、抗剪承载力高、耗能能力强、布置灵活、制作简单、成本低、施工便捷的优点。同时,波形钢板组合结构采用装配式施工工艺,可装配性好,且较其他传统钢结构体系用钢量更低,经济性更好。该体系通过波形钢板剪力墙与钢管混凝土异形柱的尺寸搭配,可有效避免采用框架结构出现的露柱现象,相比于钢框架-支撑结构可灵活开设门窗洞口,方便设置填充墙。
波形钢板组合结构体系,包括波形钢板组合剪力墙,钢管混凝土柱和钢梁,以及墙梁节点。主要抗侧力构件为两大类:内嵌波形钢板延性墙和波形钢板混凝土组合墙。其中,内嵌波形钢板延性墙通过平钢板上辊轧横向波形,提高钢板平面外刚度,从而充分发挥构件抗剪承载能力。波形钢板混凝土组合墙由波形钢板、内填混凝土、对拉螺栓和边缘构件组成,各部分协同工作,从而使得构件同时承受压弯剪荷载。
2. 适用范围
波形钢板组合结构体系适用于多高层建筑,如住宅、医院、学校、办公楼等,建筑高度可达100米。其中,钢框架-内嵌波形钢板延性墙结构主要用于80m左右的建筑,钢框架-波形钢板组合剪力墙结构主要用于80m~100m及高烈度地区。
3.技术指标
波形钢板采用非对称梯形波,波形钢板厚度不小于4mm,波峰85mm,波谷40mm,波幅35mm,波长180mm。波形钢板组合结构体系设计、施工、验收及维护除应符合T/CECS624-2019《波形钢板组合结构技术规程》外,尚应符合国家和浙江省现行有关标准的规定。
4. 技术优势
(1)构造方面:内嵌波形钢板延性墙通过钢板的波形辊轧,提高钢板平面外刚度,充分发挥钢板抗剪承载能力;波形钢板混凝土组合墙各部分协同工作,提高整体压弯剪荷载的承载能力。
(2)制作方面:自主研发钢板辊轧设备,突破了现有生产工艺只能冷压1mm及以下的压型钢板,该生产工艺能实现冷压4~6mm的波形钢板,实现了结构受力构件不小于3mm的要求,能将构件应用于关键受力部位,如剪力墙构件。
(3)施工方面:建立了基于BIM的多单体结构三维参数化建模技术,形成全生命周期智慧建造系统平台,技术支撑销售、生产、建造全过程,同时通过数据加载大数据平台,提供可视化展示及数据分析,提升效率、有序性及可靠性。
(4)经济性方面:与同类双钢板组合剪力墙相比,同等条件下节约用钢量约8%-15%;与钢框架-支撑体系相比,同等条件下节约用钢量约5%-10%。
三、技术成果及应用情况
1. 标准规范及图集
(1)中国工程建设标准化协会标准:
《波形钢板组合结构技术规程》(T/CECS624-2019)
(2)国家建筑标准设计图集
《装配式钢结构住宅设计示例》(22J910-5)
3.工程应用案例
(1)杭政储出(2019)81号地块1号楼
该工程建设地点为浙江省杭州市滨江区,建筑分类为一类高层公共建筑,1号楼主体结构为钢框架-内嵌波形钢板延性墙结构体系,楼面采用钢筋桁架楼承板。1号楼地上18层,地下2层,建筑高度76m,总建筑面积为27948㎡。
该工程根据CECS624-2019规程波形钢板结构体系,在原有双波形钢板组合墙的基础上,改为框架-内嵌波形钢板延性墙。经方案对比得,在相同最大层间位移角下,采用钢框架-内嵌波形钢板延性墙,较框架-双波形钢板组合墙结构用钢量可以节省80吨,较框架结构可节省160吨。