装配式钢结构+BIM技术在高层住宅中的应用

装配式钢结构+BIM 技术在高层住宅中的应用导 读装配式钢结构作为装配式建筑三大结构体系之一，具有抗震性能好、建筑品质高、制作简单、施工快、绿色、环保等优点。本文结合某实际工程，详述装配式钢结构在高层住宅建筑中的应用优势。项目概况该项目位于深圳市南山区，由住宅、公寓、还迁住宅、养老酒店等 8 栋高层建筑组成，占地 6.7 万平方米，计容建面 33.7 万平方米。 ▲ 地块总体规划示意图根据建筑使用性能、平立面的规整性与建筑高度，本案选取 8 栋建筑中具有代表性的 4 号建筑进行讨论。其结构高度 179.6m，结构高宽比 10.1，地上55 层，层高 3.1m(避难层 4.0m)。平面尺寸投影尺寸 23.1m×42.1m，其中标准层面积约 710㎡，每层 6 户(3 种户型)，地上总面积约 4 万㎡。深圳南山区抗震设防烈度 7 度(0.1g)，设计地震分组为第一组，场地类别Ⅱ类，场地特征周期 Tg=0.35s。10 年一遇风荷载 0.45kN/㎡，50 年一遇风荷载 0.75kN/㎡，100 年一遇风荷载 0.9kN/㎡。▲ 4 号建筑立面图结构体系由于本项目结构高宽比达到 10.1，且水平风荷载大，导致结构设计难度很大。针对这类高层住宅建筑，传统做法是采纳混凝土结构，通过增大构件截面、设置剪力墙等方法来增加结构刚度，以满足结构安全性与舒适性的需求。但是传统做法对建筑品质有较大影响，且施工工期较长，无法实现建筑工业化的目标。为解决以上难点，同济设计团队突破传统设计方法的限制，采纳装配式钢结构进行设计，以满足业主高标准的要求。钢结构方案的结构体系构成：CFT 柱型钢框架+支撑+黏滞阻尼墙。支撑布置于公共交通区域与建筑隔墙的位置，黏滞阻尼墙布置于结构的中上部，共 72片。▲ 钢结构方案结构体系组成 ▲ 钢结构方案结构平面布置 ▲ 黏滞阻尼墙构造图▲ 某项目黏滞阻尼墙安装示意图采纳钢结构设计的优点相比于传统混凝土结构，本项目采纳钢结构体系具有多个方面的优势。 结构抗震性能由于采纳消能减震钢框架-支撑结构体系，上部结构重量约降低 34%，这有助于：（1） 降低基础造价(约 25%)；（2） 降低地震作用，提高结构的抗震性能。 建筑品质由于住宅类建筑对建筑使用功能要求高，通过采纳钢结构体系，有效地提升了建筑品质。（1）建筑墙厚可由 700mm 降低到 450mm(降低 36%)，建筑使用面积增加。 ▲ 混凝土方案标准层（装修后墙厚 700mm）▲ 钢结构方案标准层（装修后墙厚 450mm）（2）支撑布置于公共交通区域...