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装配式轻钢轻混房屋及智慧建造技术体系研究

文/中国电建集团建筑规划设计研究有限公司，中科建（北京）工程技术研究院有限公司

谢轶莎，彭 雄，李 颖，张建军，胡鹏飞，任 凭，纪永逸，梁桂民

1 工程概况

为研究新型装配式钢结构建筑体系，以山西长治山西建投晋东南园区别墅项目为例，在传统冷弯薄壁型钢结构体系的基础装配式轻钢轻混房屋及智慧建造技术体系研究上，基于质量优、工期短、成本可控的目的，进行装配式轻钢轻混房屋及其智慧建造技术体系的相关开发研究。

该别墅项目为2层建筑，建筑面积为261.84m2，平面尺寸为13.80m×10.45m（长×宽），总高度为8.5m。

采用传统的冷弯薄壁型钢结构体系，虽有工业化和自动化及便捷施工的优势，但存在空鼓感、刚度低，从而影响舒适度，市场接受度低。采用轻钢龙骨灌浆墙体系，湿作业较多，现场施工质量难以控制；钢框架结构外围护墙体技术不够完善，易开裂；采用干挂幕墙系统，造价较高；预制混凝土品质和精度较高，市场接受度高，但对工厂配套及现场施工条件有要求，且标准化和规模化对造价的影响巨大，现阶段造价过高；最终选择预制轻钢轻混结构体系，集成了轻钢和预制混凝土结构的优势，弥补了各自短板，具备造价可控、质量可控、生产和安装便捷、市场接受度高的优势。

2装配式轻钢轻混房屋体系集成

本研究基于产品思维，在传统冷弯薄壁型钢结构的基础上进行工法创新，融合轻质混凝土墙体结构及面层装饰技术，通过标准化装配式节点构造，结合新型墙体材料技术、配套自动化生产和安装工艺及基于BIM技术的智慧建造信息化系统，形成装配式轻钢轻混房屋及智慧建造技术体系。

该体系仍采用冷弯薄壁型钢结构，墙板和楼板在工厂预制成型，运到现场直接进行拼装，轻质混凝土墙体起保温和围护作用，密度约为400kg/m³，强度约为1.4MPa；采用标准化节点构造和连接方式，按开间和轴线进行拆分，考虑运输和吊装要求，构件宽度不宜超过2.5m，不应超过3m。装配式轻钢轻混房屋骨架与部件拆分如图1所示。新型装配式轻钢轻混房屋体系既发挥了冷弯薄壁型钢结构体系节能抗震、工业化程度高、质量好、建造周期短且施工便捷的优势，又可满足多样化的建筑立面与造型要求。

a装配式轻钢龙骨房屋骨架

b房屋部件拆分

图1 装配式轻钢轻混房屋骨架与部件拆分示意

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