1、新型组合框架结构体系可行性研究报告1、项目背景及意义目前，混凝土框架建筑结构基本上采用以现场作业为主的全现浇模式进行营造，这种粗放型的建造方式，耗用水泥、木材、钢材量大、工人劳动条件差，并给城市带来了严重的噪音污染、粉尘污染，以及占城市垃圾近一半的建筑垃圾，主要资源损耗详见下表：序号 项目 建筑业现状 资料来源1 建筑施工能耗 占全国总能耗的 1.5% 据国家统计局 2005 年公布数据估算2 建筑施工用水量 占城市总用量的 5%10% 工业用水定额3 建筑钢材用量 占城市总用量的 30% 建设部 2005 年公布数据4 建筑施工钢材损耗 占城市总用量的0.6%1.35% 据 PKPM 工程量
2、计价软件估算5 建筑水泥用量 占全国总用量的 25% 建设部 2005 年公布数据6 建筑施工水泥损耗 占全国总用量的 0.75% 据 PKPM 工程量计价软件估算7 建筑木材用量 占全国总用量的 40% 中国林业发展报告2005 年版8 建筑施工木材损耗 占全国总用量的 2.4% 据 PKPM 工程量计价软件估算9 建筑施工垃圾 占城市垃圾总量的 30%40% 北京中建建筑科学技术研究院我国建筑垃圾的现状与综合利用注：引至第 17 届全国结构工程学术会议特邀报告高效、节能、环保预制钢筋混凝土结构住宅体系及其产业化 。在强调低碳减排的当代社会，劳动力成本不断上涨的今天，传统的建筑结构体系及其营
3、造方式显然有进行变革的必要性及现实意义。2、项目国内外发展现状和趋势 欧美及日本在建筑工业化方面开展得较早，其中瑞典、法国在混凝土住宅领域最先取得成果，并大规模运用，日本于 60 年代开始进行相关的研究、推广工作，目前其技术及应用程度居世界领先地位。国内在上世纪 60、70 年代曾从苏联引进了大板建筑、预制工业厂房等建筑工业化的建筑体系，但未有效推广，而以现场湿作业为主的砌体结构、混凝土现浇结构体系为主。上世纪 90 年代，万科率先开始进行住宅产业化的研究，到目前为止，国内不少大型建设集团都在开展相关的研究应用工作，但在建筑结构体系上基本以引进欧美、日本技术为主，自主开发较少，且或多或少都存在
4、经济性不佳，市场推广难的问题。但是伴随着低碳经济、老龄化社会的到来，以及劳动者权益意识的觉醒及相关保障政策的出台，建筑业原有的低成本、劳动密集型的运营形式将逐步成为历史，建筑工业化（住宅产业化）已经成为建筑业发展的必然趋势。3、项目研究开发的主要内容和技术关键 3.1 本研究项目主要内容分四部分组成：结构体系的设计；预制构件的制造；结构体系的施工安装工艺；梁柱节点的抗震性能确定。3.2 本技术的创新思路是：采用高强材料代替低强材料，以节约材料；采用预制整浇结构代替全现浇结构，以减少模板、脚手架；采用工厂化生产和机械化作业代替人工操作，以改善工作条件和提高劳动效率。混凝土主次梁均采用工厂化生产的
5、预应力叠合梁，楼板为混凝土密肋板，支模采用自承重的小桁架加钢模板或直接采用钢模板，如此使得梁高大幅降低，跨度加大，材料节省，施工工艺简单，施工周期减短，且较传统方法更具有经济性。3.3 技术关键点如何通过技术手段确保结构体系具有良好的抗震性能；开发出施工操作中必须的工器具以及配套的模具；如何尽可能地节约成本。4、项目技术路线、课题分解4.1 技术路线将研发人员分成四个小组，分别进行系统设计、构件生产、现场施工及试验测试。以系统设计为依据指导生产、施工，再以生产及施工改进系统设计。以课题组与专业厂家研究机构合作开发的方式开发相应的工器具，委托专业研究机构进行产品测试，并提出改进意见。4.2 课题
6、分解如下：技术路线 责任人系统设计生产、施工工器具研发产品测试负责人及设计小组生产及施工小组生产及施工小组专业研究机构4.3 目前的进展情况经过几年的研究，本结构体系的制造和施工工艺相对成熟，并在数个项目，20 万平方以上的建筑中得到了应用，成效显著，市场前景广阔。其抗震性能比传统结构体系提高的量化数值是目前研究的重点，现正在委托大学土木系进行梁柱节点相关参数的量化工作。5、预期目标及计划进度安排5.1 预期的技术指标梁高较传统结构减少 30%，楼层净空提高。抗震性能比传统结构有较大提高，真正实现强柱弱梁。施工工期减少 10%。5.2 预期取得的其它成果取得专利技术 6 项，其中发明专利 3
7、项。5.3 计划进度安排2008.10 至 2010.2 结构体系研发及应用实践、改良20103 至 2010.9 专利申报（已受理）2010.10 至 2011.11 清华大学土木系进行梁柱节点研究，提交研究报告2010.11 至 2011.11 应用实践及优化完善六、经费预算与资金筹措项目开支类别 预算总额(万元) 其中；申请专项资金1.设备费 813.试验外协费 65 655.资料印刷费 16.租赁费 3910.其他费用（构件预制及施工用模板）支撑桁架等）100合 计 286 65七、项目经济和社会效益分析营造过程节约 80%以上的木材损耗；建筑结构节约 30%以上的钢材，20%以上的水泥；造价较传统现浇结构不增加，且一般能节省 10%以上。有效减少营造过程中的劳动力，大幅提高生产效率；建筑产品实现部分工厂化制作，有效提高产品质量；推动建筑业的科技进步和产业的升级换代。
