摘要：当前，多高层钢结构住宅和大型公共民用和工业建筑成为国家重点推广的项目，钢结构体系在建筑设计中应用的多样性和便于拆改、节能环保等特点已经成为当代结构设计重点考虑方向，以满足可持续发展需要的新型建筑体系。但是，目前大多数多高层住宅建筑等多采用传统钢筋混凝土结构。寻求一种抗震性能好、建设速度快、建筑材料可回收再利用的新型绿色结构体系势在必行，装配式方钢管混凝土柱组合体系，符合绿色建筑和建筑产业化的发展需求。
关键词：装配式；钢结构；得房率高；工业化；布置灵活。
1、装配式方钢管混凝土组合异形柱体系介绍
2、方钢管混凝土组合异形柱结构体系技术优势
钢结构与传统钢筋砼地上标准层结构施工工期相比，主体结构工期可缩短30%～50%。
方钢管组合异形柱结构体系8度抗震地区性能更优越；车间标准化生产，现场标准化装配；构件尺寸精度高，易于控制，无隐蔽作业；结构无需模板施工，装配化速度快。
钢结构强度高，构件截面小，且能够承受更大的荷载，钢结构建筑的得房率比传统钢筋混凝土建筑要6%~10%。截面形式灵活，可根据实际工程需求，灵活调整单肢柱的间距，既增大了房屋的使用空间，又提高了建筑室内空间美感。建筑效果好，可隐藏于墙体内部，室内不露柱子凸角。
相比之下传统混凝土结构，高烈度地区抗震性能较差；施工需要支设模板，施工速度慢，现场作业繁琐，质量难控制；现场绑扎厚度不均，隐蔽工程多，质量控制难。
3、方钢管混凝土组合异形柱体系研发历程
①轻钢框架 ②钢框架-支撑 ③钢板剪力墙 ④方钢管组合异形柱
一代住宅：框架-核心筒体系
主要缺点：
混凝土施工慢、钢柱截面大，影响室内；户型设置不灵活、混凝土钢结构交叉作业。
二代住宅：框架-支撑体系
主要缺点：
钢柱截面大，影响室内；户型设置不灵活；支撑布置影响墙体施工；支撑施工慢。
三代住宅：方钢管混凝土组合异形柱
主要优点：
户型设置灵活；钢柱及其尺子隐藏在墙体内、不影响室内空间布置；施工速度快；含钢量低于钢板剪力墙。
4、方钢管混凝土组合异形柱结构体系原理
4．1钢管+混凝土+钢管混凝土：
融合了纯钢结构与混凝土结构的优势：将钢材受拉性能高和混凝土受压性能好的优点巧妙的融合，达到1＋1＞2的效果，承载力高、塑性和韧性好、抗震性能好。能够适应现代结构工程向大跨、高耸、重载发展和承受恶劣条件的需要。
4．2带孔钢板连接式、无孔钢板连接式：
综合性能好：方钢管混凝土组合柱，相比钢筋混凝土结构，减小了柱截面尺寸，相同柱截面时，既有钢管混凝土结构的各种优点——力学性能优、耐火性强等，且各单肢通过缀件连接形成的格构式空间桁架结构形式，进一步提高了组合柱的抗侧力能力。
5、方钢管混凝土组合异形柱结构体系组成
5．1构件组成
1、车间工业化生产方钢管组合柱
几个标准化方钢管+缀板+肋板形成方钢管连接，现场内部浇筑混凝土形成方钢管组合异形柱结构构件，作为主要承重构件和抗侧力构件
2、车间工业化生产H型钢梁
H型钢梁，可采用高频焊接H型钢、普通焊接H型钢或热轧H型钢，截面尺寸灵活配置，可充分发挥材料承载力，降低用钢量
3、车间工业化生产装配式钢筋桁架楼承板
将楼板中钢筋在工厂加工成钢筋桁架，再将钢筋桁架与模板现场用连接件装配成一体，其上浇筑混凝土，形成钢筋桁架混凝土楼板，下表面平整，底模可以重复利用
6、方钢管混凝土组合异形柱结构体系施工工艺流程
①材料吊运②楼承板安装③栓钉焊接④管线、附加钢筋铺设⑤设置临时支撑⑥浇筑混凝土⑦底模拆除⑧成型面效果
墙体既可采用工业化生产的条板ALC板，也可以采用各种砌块
采用砌块时，现场利用砌块与组合柱截面差异来处理不同材料之间裂缝问题。
连接节点
1、外墙板常用节点做法
①钩头螺栓法、②U型卡法
2、内墙板常用节点做法
③直角钢件法、④ 管卡法
连接节点（图集10SG614-2和05J910-2中柔性连接节点）
7、施工应用实例
本施工技术已成功应用于天津龙田广场项目，天津龙田广场项目为框架-剪力墙结构、钢结构，项目位于天津市武清区，总建筑面积51833.10平方米，地下二层，地上六层。建筑高度：46.10米。经测算本工程钢结构体系得房率为91.2%（若设计结构为混凝土结构得房率为84.4%）。经专业检测机构检测，混凝土表面平整率检测合格率达95%以上，混凝土面层未发现开裂情况，混凝土强度及各项节能性能参数均满足设计要求。
8、结语
装配式方钢管混凝土组合异形柱体系技术在住宅产业化中的实际应用，与传统建筑剪力墙体系相比，提高结构体系抗震性能，缩短项目建设工期，车间标准化生产，现场标准化装配；构件尺寸精度高，易于控制，无隐蔽作业，提高住宅空间利用率，提高了建筑室内空间美感，节能效益显著，是一种新兴绿色环保的施工技术。
论文作者:潘振冬,姜波
论文发表刊物:《基层建设》2018年第25期
论文发表时间:2018/9/17
标签：组合论文; 混凝土论文; 结构论文; 异形论文; 体系论文; 截面论文; 钢筋论文; 《基层建设》2018年第25期论文;