装配式建筑结构体系中钢束筒构件的拆分案例

采用装配式钢束筒结构的建筑，一般柱网种类较少，柱距较小，单筒体尺寸一致或种类较少，相比较而言，构件拆分设计较简单。构件拆分设计包括对整体建筑设计进行单元构件拆分、构件安装的连接节点设计等。

在装配式钢束筒结构设计中，需要对钢柱、钢梁、楼板、外墙板、楼梯等进行单元拆分，以满足工业化建造的要求。在保证结构安全、受力合理的前提下，构件安装的连接节点设计应遵循施工方便、少规格的原则。

1）钢柱的拆分

钢束筒结构中钢柱一般是小筒体的竖向构件，拆分一般考虑到加工运输方便、减少连接节点等因素，两层或三层为一节柱。钢柱分为带悬臂梁段和不带悬臂梁段两种，由于钢束筒结构的柱距一般不超过5 m，为减少连接节点，在钢柱单元拆分时，以带悬臂梁段的情况居多，如图5-40所示。

2）钢梁的拆分

钢束筒结构中的钢梁包括两种：一种是筒体的裙梁，即与筒体钢柱连接的钢梁；另一种是筒体内的楼层梁。这两种钢梁差别较大。筒体裙梁一般跨度较小，一般不超过5 m，且梁高较高，跨高比可达到4或更大，裙梁与钢柱均采用刚接节点。在这种情况下，筒体裙梁一般作为钢柱单元的悬臂梁段，钢柱与钢梁连接部分在工厂加工制作，现场悬臂梁段拼接（图5-41）。

图5-40　带悬臂梁段的钢柱

筒体内的楼层梁分为楼层主梁和楼层次梁两种，在一些情况下，仅布置楼层主梁（图5-41）。楼层主梁跨度一般较大，超过10 m，与筒体钢柱连接，可以为刚接节点也可以做成铰接，在超高层结构中，楼层主梁与钢柱连接一般为铰接，以减小钢柱的弱轴向弯矩。楼层次梁与筒体裙梁、楼层主梁连接一般为铰接。拆分时，楼层的主梁一般拆为单跨梁，次梁以主梁间距为单元拆分为单跨梁。

图5-41　钢束筒结构的钢梁拆分

3）钢支撑的拆分

装配式钢束筒结构中钢支撑较少，一般布置在加强层、腰桁架等位置处（图5-42）。钢支撑可分为柱间支撑、梁间支撑等，柱间支撑一般可按柱间距拆分为单跨支撑，梁间支撑按钢梁间距拆分为单跨支撑，支撑长度要考虑加工运输的方便。(www.xing528.com)

图5-42　钢支撑

4）楼板的拆分

装配式钢束筒结构可采用工业化程度高的压型钢板组合楼板、钢筋桁架楼承板组合楼板、预制混凝土组合楼板及预制预应力空心楼板等形式。楼板一般按单向板进行拆分，可采用叠合板、后浇筑、结构胶等方式进行预制楼板的拼装。

5）围护系统的拆分

装配式钢束筒结构的围护系统分为外墙板和内墙板。

常见的用于装配式钢结构的外墙板有预制混凝土外墙板、轻钢龙骨外墙板、条板、夹心板、建筑幕墙等。预制混凝土外墙板是在预制厂加工制成的加筋混凝土板型构件，自重较大，用于高层和超高层装配式钢束筒结构较少；轻钢龙骨外墙板有TCK“快立墙”墙板、汉德邦CCA系列板、埃特板和金邦板等，一般以轻钢龙骨、水泥、纤维硅酸盐板材等为骨架，以防火板、有机高分子材料、填充岩棉等组成轻质、高强、防火、保温、隔声的复合外墙体，由于其自重轻，常用于高层、超高层钢结构外墙板。常用的条板包括蒸压轻质加气混凝土板、粉煤灰发泡板、轻质复合墙板等，自重较预制混凝土外墙板轻，隔热、隔音、防火性能较好；夹心板包括金属面板夹芯外墙板、钢丝网架水泥夹心板等，自重较轻，抗弯、抗腐蚀、隔热，防火性能好；建筑幕墙以玻璃幕墙、石材幕墙以及两者结合的情况居多，自重轻，在高层和超高层钢结构建筑中应用较多。

外墙板与结构构件连接分为内嵌、外挂或嵌挂组合。外墙板的拆分尺寸应根据建筑立面和钢结构的特点确定，将构件接缝位置与建筑立面划分相对应，既满足了构件的尺寸控制要求，又将接缝构造与立面要求结合起来。受施工和运输条件的限制，外墙板的拆分一般仅限于一个层高和开间，当构件尺寸过长过高时，结构层间位移对外墙板的内力影响较大。

常见的用于装配式钢结构的内墙板有预制混凝土内墙板、轻钢龙骨隔墙、条板等。预制混凝土内墙板自重较大，隔声和防火性能较好，有实心和空心两种；轻钢龙骨隔墙主要采用木料或轻钢钢材构成骨架，再在两侧做面层，当隔声隔热要求较高时，在龙骨中间填充岩棉、聚苯板等轻质隔热保温材料，轻钢龙骨隔墙具有重量轻、强度较高、耐火性好、通用性强和施工简便等优点，应用较广；常用的条板包括GRC轻质隔墙板、硅镁隔墙板（GM）、石膏水泥空心板（SGK）、轻质水泥发泡隔墙板、陶粒混凝土墙板（LCP），自重较轻，隔音、防火等性能较好，也得到了广泛应用。

内墙板的拆分一般仅限于一个层高和开间，并应避免构件尺寸过长过高，否则结构层间位移对内墙板的内力影响较大。

6）楼梯的拆分

装配式钢束筒结构可采用装配式混凝土楼梯或钢楼梯，楼梯与主体结构采用长圆孔螺栓、设置四氟乙烯板等不传递水平作用的连接形式。