【正文】 面尺寸及鋼結構住宅的設計規(guī)范要求，鋼柱的截面尺寸即鋼柱的截面寬度和高度以 IM=5omm 為基本模數(shù)， 取基本模數(shù)的擴展模數(shù) l00mm、150mm、 200mm、 250mm、 300mm、 350mm 等為鋼柱在截面高度和寬度上的系列模數(shù)，保證鋼柱在標準化的基礎上，形成一個完整的設計參考系列 。鋼骨混凝土組合柱就是用型鋼、工字鋼、組合鋼等作為鋼骨外澆注混凝土，鋼骨和混凝土共同承擔荷載。 裝配式鋼結構住宅產(chǎn)業(yè)化標準節(jié)點生產(chǎn)可行性研究報告 29 2. 構件的標準化 1) 鋼結構住宅鋼柱的標準化 1)鋼柱的形式及類別 鋼結構住宅的柱子主要承擔豎向的荷載，目前鋼結構住宅的常用鋼柱有純鋼柱和鋼混柱兩種，純鋼柱包括實腹柱和格構式柱，鋼混柱包括鋼管混 凝土柱和鋼骨混凝土組合柱。其次，模數(shù)協(xié)調(diào)是指導建筑師在自己設計的住宅中，保證選擇的部件、設備能合理地安裝 。同時基本模數(shù)的建立也需要對已有的建筑設計規(guī)范、建筑材料、施工技術水平等因素進行深入 的研究，確定出最合理、最科學的基本模數(shù)。決定建筑構件的精確尺寸 。 基本模數(shù)是住宅結構體系的基本度量單位，基本模數(shù)確定后，體系內(nèi)的構、配件，住宅部品，應盡量為基本模數(shù)的倍數(shù)，以利于鋼結構住宅構配件的工廠加工制作，現(xiàn)場安裝。建筑物的設計模數(shù)通常采用基本模數(shù)的裝配式鋼結構住宅產(chǎn)業(yè)化標準節(jié)點生產(chǎn)可行性研究報告 28 倍數(shù)，根據(jù)我國的《建筑模數(shù)協(xié)調(diào)統(tǒng)一標準》 (GBJ2 一 86)，我國住宅建筑的水平設計模數(shù)為 3M=300mm，住宅的進深、開間、門窗洞口都采用 3M 的倍數(shù)，高度上則采用 IM 的倍數(shù)從 280mm~330nm 不等。 4)構件的標準化設計應遵循的原則 (1)經(jīng)濟、適用、方便原則 (2)統(tǒng)一性、系列性原則 (3)通用性、互換性原則 (4)與國內(nèi)市場的鋼材尺寸協(xié)調(diào)原則 (5)鋼結構住宅構件之間尺寸協(xié)調(diào)原則 2) 模數(shù)協(xié)調(diào) 體系 模數(shù)協(xié)調(diào)是鋼結構住宅構配件標準化設計的基礎，實現(xiàn)鋼結構住宅的產(chǎn)業(yè)化就是要以模數(shù)化構建標準化，以標準化推動工業(yè)化，最終實現(xiàn)住宅產(chǎn)業(yè)化。 (4)安裝標準化，標準化的安裝，提高現(xiàn)場施工效率，縮短施工周期 。 (2)設計標準化，參考民用住宅的規(guī)范，結合鋼結構及鋼材的特點，綜合考慮，使構配件、住宅部品設計模數(shù)標準化，便于工廠加工制作和現(xiàn)場安裝 。離開標準化去談鋼結構住宅產(chǎn)業(yè)化，那只能是一句空話，鋼結構住宅產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展能否取得突破，關鍵取決于其標準化程度的高低。 3)鋼結構住宅標準化的意義及實現(xiàn)途徑 標準化是實現(xiàn)鋼結構住宅產(chǎn)業(yè)化的基礎。 裝配式鋼結構住宅產(chǎn)業(yè)化標準節(jié)點生產(chǎn)可行性研究報告 26 (2)認為鋼結構住宅應以標準化設計、工 業(yè)化生產(chǎn)為前提的，為做到住宅構配件的標準化，住宅平面和空間形態(tài)設計應盡可能的做到簡單、規(guī)整，避免不規(guī)則的細部構造，但造成住宅的千篇一律，難以滿足住宅需求多樣化的要求 。目前大多數(shù)鋼結構住宅尚未很好地體現(xiàn)出這些的優(yōu)勢，主要原因在于鋼結構住宅的構配件尚未實現(xiàn)模數(shù)化、標準化，沒有實現(xiàn)構配件的工廠化加工制作，造成現(xiàn)場作業(yè)太多，降低了生產(chǎn)效率，導致建設周期長。 住宅標準化要求建立完善的標準化住宅體系，包括住宅的構配件、零部件、制品、材料、工程和衛(wèi)生技術設備以及與住宅各部位協(xié)調(diào)的統(tǒng)一參數(shù)，從而實 現(xiàn)住宅部品的通用化、系列化。標準化的目的是合理利用原材料，促進構 配件的通用性和互換性，實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，取得最佳經(jīng)濟效果。 標準化就是把這個統(tǒng)一的標準體系化、系列化、完整化，為鋼結構住宅的設計、制作、施工安裝提供必要的依據(jù)。 (7)科研投入少，相應的技術人才缺乏。 (4)住宅建設仍是粗放型方式，科技貢獻率低 。 (2)企業(yè)的生產(chǎn)規(guī)模小，主要是定制生產(chǎn)，沒有形成住宅構件、裝配式鋼結構住宅產(chǎn)業(yè)化標準節(jié)點生產(chǎn)可行性研究報告 24 部品的市場供應體系 。資源消耗高，住宅生產(chǎn)造成的污染程度高。 2020 年長沙遠大集團在長沙建造鋼結構酒店，共 18 層，建筑面積 平方米，該酒店采用 H 鋼框架結構體系，組合樓板，用鋼量 40kg/m2，工期 6 天。 2020 年 5 月杭蕭鋼構承建的全國最大的鋼結構住宅示范工程一武漢世紀家園，建筑面積 萬 m2，由 12 幢 24 層的高層住宅組成。 1999 年，上?，F(xiàn)代房地產(chǎn)公司在新疆庫爾勒 建造了一幢8 層的框架輕鋼住宅，在上海建造了一幢 5 層的交錯絎架體系鋼結構示范房，用鋼量為 50kg/m2。這些企業(yè)在北京、萊蕪、馬鞍山、上海、廣州、武漢和深圳等地建造了許多低層、多層和高層鋼結構住宅。在房地產(chǎn)開發(fā)或建材企業(yè)基礎上聯(lián)合形成的大型住宅產(chǎn)業(yè)集團為產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展發(fā)揮了巨大作用，產(chǎn)業(yè)集團可充分發(fā)揮規(guī)模效益，優(yōu)勢互補，減少中間環(huán)節(jié)，提高生產(chǎn)效率。各國 政府在實施產(chǎn)業(yè)化過程中，鼓勵技術創(chuàng)新，建立了技術體系與技術保障體系，鼓勵使用新材料、新工藝、新設備，鼓勵科研機構研究新產(chǎn)品、新部件，加快科技成果轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力的速度，裝配式鋼結構住宅產(chǎn)業(yè)化標準節(jié)點生產(chǎn)可行性研究報告 22 加大鋼結構住宅的系列化、通用化研究，全面提高住宅節(jié)能環(huán)保，改善居民居住的生態(tài)環(huán)境。各國政府在實施產(chǎn)業(yè)化的過程中起到了至關重要的作用 :建立了完善的住宅產(chǎn)業(yè)化政策，通過住宅銀行信貸、抵押等方式擴大居民購買力，通過稅收、法律等杠桿來規(guī)范和監(jiān)督住宅市場體系的健康運行。日本、西歐都是二戰(zhàn)之后出現(xiàn)了住宅的大量短缺，美國是因為城市化與工業(yè)化進程加快出現(xiàn)了 城市住宅短缺，住宅需求的劇增是發(fā)展住宅產(chǎn)業(yè)化前提條件。在不同的發(fā)展階段里，人們的收入水平、消費理念及對住宅的要求不同，必須不斷的調(diào)整住宅產(chǎn)業(yè)化的政策，適應市場的需求，才能促進住宅產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展。芬蘭鋼結構住宅的重點主要放在在結構形式的選擇，龍骨及節(jié)點的標準化設計、加工制作上，但在模數(shù)標準化方面，考慮不多，使用的材料本身有特定的生產(chǎn)規(guī)格，鋼結構住宅所需的構件要根據(jù)每棟建筑的具體尺寸定制，沒有形成完善的標準化、系列化、通用化體系，沒有形成構配件的市場供應體制。 3) 芬蘭住宅產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展 芬蘭的鋼框架住宅采用兩種結構體系，一種是采用Tremor 龍骨的輕鋼龍骨結構體系 ，另一種是普通鋼框架體系。 裝配式鋼結構住宅產(chǎn)業(yè)化標準節(jié)點生產(chǎn)可行性研究報告 20 2) 英國住宅產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展 英國住宅中的桿件在工廠加工制作，以單根桿件的形式運至現(xiàn)場，采用螺栓或自攻螺栓連接，該方式實現(xiàn)了一定程度上構件的工廠化生產(chǎn)，但現(xiàn)安裝工程量大，生產(chǎn)效率低。法國住房部提出了工業(yè)化住宅體系，它由一系列能互相代換的定型構件組成，形成該體系的構件目錄，建筑師可以選用其中的構件，組成多樣化 住宅。 20 世紀 60 年代住宅工業(yè)化建設從數(shù)量向質(zhì)量過渡，進入 80 年代后，隨著社會經(jīng)濟、文化的發(fā)展，人們對居住要求的提高，住宅工業(yè)化開始向注重住宅節(jié)能環(huán)保和多樣化的方向發(fā)展，住宅由專用體系向通用體系轉(zhuǎn)變。 1965 年輕鋼結構在美國僅占建筑市場 15%， 1990 年就上升到 53%，而 1993 年則已上升到 68%，裝配式鋼結構住宅產(chǎn)業(yè)化標準節(jié)點生產(chǎn)可行性研究報告 19 到 2020 年達到 20 萬棟的規(guī)模，占市場的 75%，多層民用住宅、別墅都采用輕鋼鋼結構。 (3)在堅持構配件的標準化、模數(shù)化、系列化的基礎上，注重住宅的個性化， 多樣化發(fā)展，以經(jīng)濟實用為原則向多樣化發(fā)展，注重高新科技在住宅中的應用，注重住宅的節(jié)能環(huán)保。對中等收入者給予貸款擔保和貼息優(yōu)惠政策，并調(diào)控住宅的建設標準和售價 。 (2)制定針對不同收入群體的住房政策。政策上，對鋼結構住宅給予科研投入、技術指導、扶持發(fā)展的政策 。美國的工程設計、構件制作、部品配套、施工安裝由同一企業(yè)完成，住宅的整體性好，質(zhì)量 高，生產(chǎn)效率高，成本低。這個階段美國不僅實現(xiàn)了主體結構構件的通用化，而且也形成了住宅部品市場供應體制。美國住宅產(chǎn)業(yè)基本經(jīng)歷了由解決住房短缺到加大住房面積 、再到提高住房質(zhì)量和環(huán)境質(zhì)量、最后達到全面提高居住水平的發(fā)展過程。戰(zhàn)后政府開放住宅的貸款，理順了融資渠道，促進了住宅產(chǎn)業(yè)從小規(guī)模生產(chǎn)迅速提高到大規(guī)模生產(chǎn)階段。 2. 美國鋼結構住宅及產(chǎn)業(yè)化狀況 1) 美國住宅產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展模式 (1)二十世紀 30 年代年，因為工業(yè)化與城市化進程的加快，受經(jīng)濟危機的影響，美國 政府為擴大內(nèi)需、刺激經(jīng)濟的發(fā)展，同時解決中低收入者的住房問題，制定了促進住房建設和解決中低收入者住房問題的政策，美國的住宅產(chǎn)業(yè)化的迅速發(fā)展起來。日本每一個五年計劃制定一兩個住宅產(chǎn)業(yè)技術開發(fā)研究的重點方向和目標，從住宅構件的標準化、體系化、通用化、到節(jié)能住宅、智能住宅、生態(tài)住宅，集中力量，實現(xiàn)目標。這些大型產(chǎn)業(yè)集團在科研、生產(chǎn)、技術創(chuàng)新等方面具有絕對的優(yōu)勢， 1995 年日本最 大的十家住宅產(chǎn)業(yè)集團的住宅產(chǎn)銷量已占全部工業(yè)化住宅產(chǎn)銷量的 90%。大型住宅產(chǎn)業(yè)集團的形成是住宅產(chǎn)業(yè)化成熟的標志，由此形成了完整的住宅產(chǎn)業(yè)化鏈條，設計、加工生產(chǎn)、安裝、裝修、售后服務一體化。此外，通過建立優(yōu)良住宅部件的認證制度，對住宅部件的性能運行定量化與區(qū)分等級，促進鋼結構住宅技術的不斷進步。 (3)始終堅持構配件的標準化、模數(shù)化、系列化，對住宅材料、設備、部品、性能、結構、安全性等方面制定的詳細配套標準。 (2)市場化是住宅產(chǎn)業(yè)化的前提條件。一方面，設立通產(chǎn)省和建設省為住宅產(chǎn)業(yè)化的政府管理部門，對住宅產(chǎn)業(yè)化的實施進行整體規(guī)劃，統(tǒng)一管理，通產(chǎn)省負責住宅產(chǎn)業(yè)結構方面的工作，建設省側(cè)重住宅產(chǎn)業(yè)技術開發(fā)方面的協(xié)調(diào)，調(diào)動企業(yè)、科研單位、高校研發(fā)鋼結構住宅新技術的積極性，擴大宣傳力度， 啟動銀行住房貸款，大力支持住宅信貸，活躍住宅市場。 (4)近年來，日本企業(yè)針對住戶的不同需求，先調(diào)查，再建造，量身定做，同時對企業(yè)自身的規(guī)?；彤a(chǎn)業(yè)化的結構進行調(diào)整，住宅產(chǎn)業(yè)化經(jīng)歷了從標準化、多樣化、工業(yè)化，到集約化、信息化的不斷演變和完善。出現(xiàn)了住宅企業(yè)集團和專業(yè)化住宅企業(yè)，推動了住宅產(chǎn)業(yè)化的快速發(fā)展。 (2)20 世紀 70 年代產(chǎn)業(yè)化住宅由數(shù)量型向數(shù)量與質(zhì)量 并重轉(zhuǎn)化。 (6)試點住宅的成功 近年來一大批鋼結構住宅示范工程如武漢世紀花園，保定太行鋼結構住宅示范樓，山東萊鋼櫻花園小區(qū)，武漢都市裝配式鋼結構住宅產(chǎn)業(yè)化標準節(jié)點生產(chǎn)可行性研究報告 14 花園二期等的建造和應用為鋼結構住宅產(chǎn)業(yè)化在我國的發(fā)展打開了市場， 鋼結構住宅的節(jié)能環(huán)保、經(jīng)濟適用等逐漸被人們認識到，為鋼結構住宅產(chǎn)業(yè)化的快速發(fā)展做了很好的宣傳。高效的 焊接工藝和新的焊接、切割設備的應用，為鋼結構構件在工廠的高效制作和生產(chǎn)創(chuàng)造了良好的條件。 (5)技術基礎 。 21 世紀的前 30 年我國需新建住宅198 億 m2，年竣工面積 億 m2，如果 1%~5%采用鋼結構住宅計算，每年需用鋼材 28~150 萬噸。 (3)經(jīng)濟基礎 改革開放以來，我國經(jīng)濟獲得了舉世矚目的成就，國民經(jīng)濟保持較快的增長，特別是加入世貿(mào)組織后，經(jīng)濟實力大大增強，經(jīng)濟的快速發(fā)展為鋼結構住宅產(chǎn)業(yè)化提供了必要的經(jīng)濟支持，為鋼結構住宅產(chǎn)業(yè)化的研發(fā)奠定了經(jīng)濟基礎。 2020 年 12 月 8 日，建設部在青島組織專家論證會，通過了《萊鋼鋼結構綠色節(jié)能住宅建筑體系技術導則》，這是我國鋼結構綠色住宅領域首次提出的較為完整的企業(yè)技術導則。 2020 年 12 月 19 日建設部 (2020)254 號文件《鋼結構住裝配式鋼結構住宅產(chǎn)業(yè)化標準節(jié)點生產(chǎn)可行性研究報告 12 宅建筑產(chǎn)業(yè)化技術導則》，確定了鋼結構住宅建筑技術發(fā)展的基本原則，對鋼結構住宅體系的平面布局、設計、圍護結構、分 隔結構、裝修，連接鋼結構材料的選用、宜選用耐火、耐候鋼等都進行了闡述，對鋼結構的防火、防腐的措施給予說明，是我國第一部有針對性的鋼結構住宅體系建