装配式交错桁架钢框架结构建筑
2019.9.2 杭州
目录
一
建筑组成、特点及发展历程
二
装配式单元
三
连接构造
四
示范工程
一、建筑组成、特点及发展历程
1、装配式交错桁架钢框架结构建筑组成
交错桁架钢框 架结构系统
设备与管线系统
装配式交 错桁架钢 框架结构
建筑
内装系统
外围护系统
2、交错桁架钢框架结构的组成及结构特点
压型钢板组合楼板
钢筋桁架楼承板组合楼板
地板加热系统一体化楼板
预制混凝土叠合楼板
预制预应力空心楼板
管线敷设一体化楼板
新型单向预应力双向配筋混凝土叠合楼板
预制预应力带肋 混凝土薄板
梁肋:不设支撑模板
开孔:可双向配筋
肋、孔:增加咬合力
预应力:省钢、跨度大
可代替压型钢板
周绪红等发明专利
无支撑模板
双向配筋
实现构件产品化和产业化生产
3373.00 232.04 95.04 104.81 179.21 135.86 4119.96 163.49
3639.64 268.78 116.45 160.95 252.01 151.86 4605.23 182.75
3324.52 268.78 110.08 150.73 237.45 139.52 4231.08 167.90
0.4
层国际旅游饭店初步设计
0.2 0 钢框筒 砼框架剪力墙 砼框筒 交错桁架体系
四种方案的造价比较
5、交错桁架钢框架结构建筑在国内的发展历程
耗能减震 地震高烈度区应用
高层交错桁架结构 2016年国内首栋建筑
2012年国内首本规程
2003年国内首次开展结构试验
2000年国内发表首篇学术论文
试验研究
8699.36 626.26 256.49 263.35 456.64 351.30 10653.40 422.75
8179.66 600.63 246.00 246.49 432.62 330.95 10036.35 398.27
注：1、由于叠合板底板造价还难以准确确定，现预估为 50（材料）+3（人工）=53 元/m2。 2、各板算量详细过程祥见附件。
二、装配式单元
1、框架结构单元 立柱单元：立柱可采用H型钢柱、钢管柱或钢管混凝土柱 桁架单元：弦杆可采用H型钢、腹杆可采用H型钢或方钢管 纵向钢梁单元：可采用H型钢
立柱单元
桁架单元
纵向钢梁单元
预制楼板
承重结构
2、楼板单元 压型钢板组合楼板 钢筋桁架楼承板组合楼板 预制混凝土叠合楼板 预制预应力空心楼板
, 拼装大板用材料（龙骨、基板、面板、保温材料、密封材料、连接 固定材料等）、整体预制条板和复合夹芯条板应符合国家现行标准。
蒸压加气混凝土外墙板：符合《蒸压加气混凝土建筑应用技术规 程》（JGJ/T17）
新型保温复合外墙
轻钢结构保温复合外墙
4、隔墙单元（ 符合保温、隔热、隔声、防水、防火和抗裂要求） 龙骨类 轻质水泥基本类 轻质复合板类隔墙 轻质条板隔墙：符合《建筑轻质条板隔墙技术规程》（JGJT157）
桁架跨度
1.875m
纵向长度
2m
试验内容
拟静力试验
时间
2006.6
地点
长安大学
试验研究
模型
框支交错桁架结构 15层、5榀框架
比例
1:10
高度
4.8m
桁架跨度
2.1m
纵向长度
2.4m
试验内容
拟动力试验
时间
2013.3
地点
中南大学
专家学者参观试验模型
企业界人士参观试验模型并研讨产业化问题
福州宝龙城市广场工程：地下2层，裙房地上4层，主楼地上15层 2004年6月浙江杭萧钢构股份有限公司、长安大学设计（没有采纳）
依托本技术办起现代化工厂
楼板价格只有压型钢板组合楼板的一半
算量结果
固支叠合 简支叠合
单位（元）
板
板
固支现浇 板
简支现浇 板
固支压型 钢板
简支压型 钢板
直接费 间接费 利润 人工调整费 规费 税金 总造价 单方造价
3614.52 245.56 100.57 112.52 190.79 145.40 4409.36 174.97
PK板（一代）采用矩形混凝 土肋，肋孔为矩形，刚度较 大，承载能力较大
PK板（二代）采用T形混凝土 肋，肋孔为椭圆形，刚度非常 大，承载能力非常大
PK板（三代，即PKIII型 板）采用混凝土钢管桁架 肋，刚度适中，承载能力 适中，自重轻，宽度大， 生产效率高，方便穿插管 线
5、PK3型板优势
3、外墙单元 预制钢筋混凝土板：符合《装配式混凝土结构技术规程》（JGJ1）
柱
桁架 楼板
走廊
混合桁架 空腹桁架
桁架类型
交错桁架体系
框架柱：布置在房屋的外围，无中柱 桁架：高度与楼层高度相同，跨度与房屋结构宽度相同；两端支承于 框架柱上，沿高度方向在相邻框架柱上交错布置 楼板：一端支承在桁架的上弦，另一端支承在相邻上层桁架的下弦。
横向抗侧力结构：框架柱、横向平面桁架和楼板 纵向抗侧力结构：框架柱、支撑或钢板剪力墙
模型
14层、5榀框架
比例
1:8
高度
5.25m
桁架跨度1.875m纵向Fra bibliotek度2m
试验内容
静力试验
时间
2003.8
地点
长安大学
试验研究
模型
14层、5榀框架
比例
1:8
高度
5.25m
桁架跨度
1.875m
纵向长度
2m
试验内容
拟动力试验
时间
2006.6
地点
长安大学
试验研究
模型
8层、5榀框架
比例
1:8
高度
3.0m
24
25
26
PKⅢ型板由C40、C50混凝土底板，1570级消除应力钢丝和钢管混凝土桁架组成，底 板厚度35mm 40mm，标准宽度0.5m 1.0m 1.5m 2.1m，长度2.1~9.0m，与现浇层 共同作用形成叠合板
1 PKIII型板简介
PKⅢ型板钢管桁架上弦杆采用钢管灌注微膨胀高强砂浆，腹杆采用 HPB300级直径6mm钢筋，高度根据叠合板厚度可调整
九层公寓楼方案立面
4、交错桁架钢框架结构的经济特点 120%
100%
用钢省：构件主要受轴力 80%
，可充分发挥材料效能； 60%
便于高强钢材使用
40%
造价低：用钢量少，自重 20%
轻，基础造价低
0%
刚性框架体系
框架支撑体系
交错桁架体系
1.4
用钢量比较
1.2
1
0.8
0.6
美国新泽西州大西洋城43
抗侧刚度大：构件主要受轴力、水平荷载通过楼板 传递至相邻桁架
柱子布置图
结构侧移曲线
3、交错桁架钢框架结构的建筑特点
空间大：可形成两倍柱距使用空间，便于建筑 的灵活布置
建筑净空大：楼板支承于桁架下翼缘、无次梁 适用范围：具有内廊的建筑，如公寓、酒店、
办公楼、医院、教学楼等
十七层公寓方案平面
半圆形建筑方案平面及剖面 十层公寓方案平面