钢结构在装配式建筑中的应用探讨

发布时间：2020-05-27所属分类：工程师职称论文浏览：1次

摘 要： 摘要：装配式建筑的发展对于资源能源的节约、施工污染的减少以及劳动生产效率和建筑质量水平的提高非常有利，同时也加快化解产能过剩，促进信息化、工业化与建筑业的深度融合。2017年国家颁布的标准《装配式钢结构建筑技术标准》对装配式钢结构建筑的发展提

　　摘要：装配式建筑的发展对于资源能源的节约、施工污染的减少以及劳动生产效率和建筑质量水平的提高非常有利，同时也加快化解产能过剩，促进信息化、工业化与建筑业的深度融合。2017年国家颁布的标准—《装配式钢结构建筑技术标准》对装配式钢结构建筑的发展提供技术支持保障，为未来建筑行业的发展拓宽了一条新的绿色建筑之道。基于此，本文主要对钢结构在装配式建筑中的优势及应用进行分析探讨。

　　关键词：钢结构;装配式建筑;优势;应用

　　装配式建筑是指在工厂加工制作好的装配式构件和部品，包括梁、柱、楼板、内外墙板、门窗、楼梯、连接节点、水暖电设备等，然后运送到建筑施工现场，通过可靠的装配连接方式建造而成的建筑类型。目前，为了发展和贯彻“建设资源节约型、环境友好型社会”的要求，国家大力开展了装配式建筑的研究与应用工作。

　　1钢结构在装配式建筑中的优势

　　装配式钢结构建筑主要是通过工厂化的形式生产各类结构构件，实现全生命周期的设计，包括生产、施工和安装等环节，具有节能环保的社会效益。现阶段我国的钢结构建筑在技术上与传统混凝土建筑相比已经十分接近，在人们最关注的防火、隔音等方面已经有明显改善。虽然钢结构建筑仍存在建造成本偏高的问题，但这种说法比较片面，如果基于全生命周期来看，在建筑能耗以及建筑材料回收再利用等方面，钢结构住宅的价格优势将发挥出来。另外，钢结构建筑之所以还没有大规模普及的一个主要原因，还是大众的认知程度不同，相较于传统住宅还需要更大的社会认可。其中，装配式钢结构建筑的优势非常明显：

　　①其可以切实提升生产效率，在预制墙板和钢构件的制造中，在施工现场进行安装，将设计人员和安装人员组织在一起，实现设计和安装的协调，确保整个工序衔接良好，提升生产效率。

　　②切实缩短设计周期。通过结构分析软件和工程建模软件的应用，在进行构件尺寸和内力设计中非常精确，而且便于调整。在构件制作环节中，将数控机床和三维模型有机结合，从而在设计后可以将构件直接投入生产，提升了建筑建设的进度。

　　③实现了施工工业化，与传统的工艺相比，借助构件工厂化生产方式，可以提升产品的整体性能，钢结构在生产后可以直接焊接。

　　2装配式钢结构在实际工程中的应用

　　随着建筑行业对新型建筑形式的需求迫切情况及制造业水平的不断发展和进步，装配式钢结构应用比较大，传统施工方法被工业化制造的生产方式所代替，从而缩短建设进度，降低工程造价和材料设备的浪费。从“现场建造”到“工厂制造”的形式转变，这种新型建筑形式体现了“绿色建筑”的观点。深化设计的要求很高，资料必须可靠完整，把各个专业设计质量进行严谨性整合，交给深化设计人员。要想提高深化设计的集合度要求，则应避免各方面存在的矛盾，成果需要有总的承包方人员进行集成和整合。专业知识必然是深化设计的重要具备要素，在进行这一过程时，需要专业协调的工作很多，一定要具备较强的专业度。

　　2.1建筑设计

　　建筑设计一定要考虑美观要求，讲求经济效果和建筑功能要求，考虑机电安装工程和建筑结构的的集成，从而使得现场安装和工厂化制作达到协调统一的要求，主要从这几个方面着手：立面及外墙设计、平面设计、小型金属构件设计、门窗安装节点设计、细节构造深化设计等。

　　2.2机电设备设计

　　厨卫的预制墙体设计进行中主要会进行给排水专业管道的预留预埋，预留管道槽和预埋管线是其主要采取方式。预埋管道几何尺寸和预留管道深度的相匹配和设计时预留管道槽的正常调试和安装所需要的空间，包括预留管道的型号和管线在设计图纸中的表达，都是给排水管道预留预埋必须注意的问题。

　　2.3管线的综合设计深化

　　预制构件和装修层之间的管线深化是装配式钢结构建筑进行管线综合设计的主要考虑因素。设计的主要要点有：压力管线避让重力管线、小管径管线避让大管径管线，冷水管线避让热水管线、分开不知流体管道和电缆桥架等。

　　2.4装配式钢结构建筑构成体系

　　我国装配式建筑目前主要有四种基本形式：装配式混凝土结构(PC)、预制集装箱式房屋、装配式木结构、装配式钢结构。装配式钢结构建筑是指由工厂加工完成的钢构件、组合楼板或预制叠合楼板及预制内、外墙板在现场完成组装的建筑，主要有以下四部分构成：主体结构体系、楼板结构体系、维护结构体系构成。

　　相关期刊推荐：《钢结构》Steel Construction(月刊)，创刊于1986年，1998年公开发行，是我国钢结构专业领域的综合性科技期刊，具有导向性、系统性、实用性、创新性。是我国期刊方阵双效期刊及冶金系统优秀科技期刊。重点报道了钢结构各个专业领域的新理论、新技术、新工艺、新材料及大量工程实例，深受广大读者欢迎。

　　装配式钢结构建筑主体体系：①低层多层钢结构体系：按建筑层数及高度划分3层及以下主体结构主要采用钢框架、轻钢龙骨等钢结构体系：4层~6层多采用钢框架结构体系;7层~10层建筑主要采用钢框架或钢框架-支撑体系。②高层钢结构体系：高层建筑主体结构主要有钢框架-支撑结构体系、筒体钢结构体系、框-筒、筒中筒、桁架筒体系、束筒体系等。

　　2.5楼板体系

　　①钢筋桁架组合楼板：装配式钢筋桁架组合模板是把钢筋桁架楼承板与现浇混凝土或预制混凝土板结合而形成的组合楼板，钢筋桁架组合楼板施工不需要设置模板且现场施工安装便捷容易，具有施工工期短，刚度强度好，整体抗震性能好等特点。②压型钢板组合楼板：通过在支撑压型钢板上面浇筑混凝土材料结合而成的的楼板称作压型钢板组合楼板，常依据压型钢板与混凝土是否一起共同工作把压型钢板组合楼板分为非组合和组合楼板，其具有轻巧便捷、方便搬运和安装、便于管线安装等特点。

　　3应用优势条件优化对策分析

　　3.1物质基础

　　自改革开放以来，我国的社会经济水平有了明显的增长，同时也提高了社会生产力，其中钢铁产量的增长较为明显。根据数据显示，1978年钢铁的年产量为3000万吨;而到2004年，钢铁的年产量已经达到了2亿吨;到2008年钢铁的年产量已经高达5亿吨，使得我国逐渐步入世界钢铁强国的行列。钢铁产业的不断发展不只是体现在钢铁年产量的增长方面，还体现在我国装配式钢结构住宅中使用的各种钢材如冷弯薄壁型钢、高频焊接矩形截面型钢等形成规模化生产。

　　3.2技术条件

　　在装配式钢结构住宅体系研究与应用方面，从最初引进国外大量先进技术到国内的结构产业链逐渐走向成熟，我国正在随着时代的发展不断前进。现阶段我国已有3000多家具有一定资质的钢结构施工企业，在产业链不断完善的过程中建成的钢结构建筑面积已经达到几千万平方米，同时还积累了大量的施工经验及设计方案，为装配式钢结构住宅体系的不断完善及转型奠定了坚实基础，在促进装配式钢结构住宅体系健康、稳定、可持续发展的同时还可以充分保证自然环境不受污染，在一定程度上节约了我国不可再生资源以及电能消耗，并始终贯彻节约环保、绿色健康的发展理念。

　　4结束语

　　钢结构装配式建筑体系的总体施工进度比传统装配式建筑相比，能加快施工进度，并且不影响其他施工的同时进行，钢结构装配式体系具有明显的优势，并且有很强的可推广性，非常广阔的应用前景很适应低层建筑。我国建筑工业化正在处于非常重要的机遇期，应当用利用各种资源，加快钢结构建筑工业化发展进程，探索一条建筑工业化道路。