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來自金環建設集團新廠區研發辦公樓的“黑科技”！

2021-05-19 來源：類型：集團新聞關鍵詞：金環建設承建，新廠區，研發辦公樓，交錯桁架鋼結構體系

近年來，伴随鋼結構裝配式建築的發展，關于結構建築體系的研究也備受關注。我們常見的傳統意義上的鋼結構建築體系主要有：輕型冷彎薄壁型鋼體系、鋼框架體系、鋼框架剪力牆體系、鋼框架核心筒體系等類型。

今天要和大家共同交流的是一種較為新型的結構體系——交錯桁架鋼結構體系。

說它“新”，并不是因為它出現得晚。它起源于20世紀60年代的美國，是由麻省理工學院開發的一種新型結構體系。将其歸為“新型鋼結構體系”，是因為這種體系在我國的應用還很少，具有非常大的發展潛力，目前國内的很多學者都對其進行了研究并取得了豐富成果。它同時也被很多行業文章稱做“建築界的黑科技”。

而這次，在金環建設集團石家莊裝配式研發生産基地（新廠區）研發辦公樓建設過程中，我們大膽采用了這種目前在國内還比較少見的交錯桁架鋼結構體系。這次選用的交錯桁架鋼結構體系，是來自于重慶大學為我們做的設計方案，該體系也是周緒紅院士最早在國内研究和推動的新型建築結構。這種鋼結構體系具備了結構形式簡單、施工“短、平、快”等優點，最重要的是節省空間，非常适用于我們新廠區辦公樓“長條形”的占地空間規劃。

▼金環建設集團新廠區兩棟研發辦公樓效果圖

01 交錯桁架鋼結構的主要形式

交錯桁架鋼結構體系起源于上世紀60年代，在美國鋼鐵公司（U.S.Steel Corporation）的贊助下，由麻省理工學院開發出這種新型結構體系，主要是為多高層的賓館、學校、辦公、公寓等高而窄的建築提供更經濟的結構形式，裝配化率高、施工簡便、使用空間布置靈活，符合當前綠色、環保、節能、循環可利用的發展趨勢。

交錯桁架結構主要由桁架、柱、樓闆和縱向連梁組成。①結構柱布置在房子的四周；②桁架的高度與層高相同，長度與房屋寬度相同；③桁架的兩端支承于外圍柱子上，桁架沿房屋縱向隔榀布置，沿房屋高度在相鄰的柱列上下交錯布置。

從整體上看，在豎向平面上，每隔一層設置桁架；在橫向平面上，相鄰框架的桁架在上下層間交錯布置，這就是我們說的“交錯桁架鋼結構體系”。

▼交錯桁架結構三維示意圖

02 交錯桁架鋼結構體系的優勢

交錯桁架鋼結構體系雖然在國内還比較少見，但是它的優點非常多，是一種擁有很大發展潛力的結構體系。它的優點主要包括以下幾個方面：

1 結構簡潔

交錯桁架的結構構成極其簡單，主要由縱向的框架柱，與橫向交錯布置的桁架構成。

2 大空間

交錯桁架結構可以形成兩倍柱距的大開間，且為無柱開間，在建築功能上可以獲得較大的開間和進深，便于布置。

▼交錯桁架和其他結構體系平面對比圖，其中：h是交錯桁架結構；i 是框架結構；j 是框架核心筒結構

3 節點連接方便，施工方便快捷

桁架與柱鉸接，從而可實現現場全螺栓連接。桁架整榀吊裝，通過螺栓與框架柱連接。

4 适合标準化

交錯桁架結構中的鋼桁架，整榀制作、運輸、安裝，通過優化設計容易實現标準化。

▼金環建設集團新廠區研發辦公樓建設現場

5 經濟性好

經濟性主要體現在幾個方面：一是交錯桁架鋼結構體系的結構用鋼量低，從而降低基礎造價；二是施工簡單、快速，不僅加快投資資金的周轉，而且減少人工費。

03 交錯桁架鋼結構體系的應用

說了這麼多關于交錯桁架鋼結構體系的優勢，現在帶大家走進金環建設集團新廠區研發辦公樓建設的現場，一起來領略一下它“短、平、快”的建設速度，以及鋼結構裝配式是如何“像造汽車一樣造房子”的！

金環建設集團裝配式研發生産基地（石家莊新廠區）的兩棟研發辦公樓，總建築面積8000平米，6層，高度23.5米，長66米，寬10米。這兩棟辦公樓鋼構件都是100%高強螺栓連接的，裝配式程度高。從經濟和适用性的角度考慮，采用的傳統材料工藝結合一些新興的材料和工藝，如牆體采用傳統材料蒸壓加氣混凝土砌塊，同時采用一些新型材料，如聚苯顆粒輕質隔牆闆，它是車間預制，現成拼裝，節能環保，施工周期快。同時，外牆是金屬幕牆搭配部分玻璃幕牆，裝飾立面美觀，采光率高。