钢结构在装配式建筑中的应用研究

发表时间:2020/7/30   来源:《工程管理前沿》2020年第11期   作者:周金虎
[导读] 本文主要阐述在实际的建筑行业中钢结构在装配式建筑中的具体应用和分析,提出有效的措施,促进我国钢结构的不断发展。
        摘要:目前我国城市的发展速度正在日益的加快,城市中建筑的数量和种类也在不断的增多,在我国建筑的发展中,钢结构具有很长的历史,满足我国的可持续发展要求,因此在建筑行业中被广泛的应用。本文主要阐述在实际的建筑行业中钢结构在装配式建筑中的具体应用和分析,提出有效的措施,促进我国钢结构的不断发展。
关键词:钢结构;装配式建筑;应用
一、发展装配式钢结构建筑的意义
1、装配式钢结构具有节约资源、降低能耗的意义
        装配式建筑和传统使用的浇筑式建筑相比较具有节约资源和降低能耗的优点,尤其是对建筑垃圾的排放量,装配式钢结构建筑和传统的浇筑式建筑相比较减少垃圾排放量大约百分之八十,在建筑施工过程中具有明显的节水、节电、节材等优势,因此我们一般对装配式建筑有着绿色建筑的称号。装配式钢结构建筑在城市中的发展具有节能减排、提高环境质量、推进建筑行业绿色发展、建立全新生态文明的城市。
2、装配式钢结构具有促进建筑工业化、提高建筑品质的意义
        我国建筑行业的发展道路,早在上个世界50年代就由国务院提出了,明确了我国建筑行业的发展方向,装配式钢结构在建筑中的应用有效的推动了剩余钢铁的消化过程,尤其在建筑行业中专业设备的生产制造、结构件的预制加工制作、设备的运输和组装等方面都有效的起到了拓宽产业、健康发展的目的。装配式钢结构建筑是一种包含种类较多、设计领域较广的综合性工程,包含了新产品的研发、设计、生产、施工、装配等一系列环节,我国建筑行业的发展离不开装配式建筑的支持,装配式建筑的结构件都采用新型的机械自动化信息管理流水线生产制造,其质量能够有效的得到保障,促进了建筑品质的进一步提升。
3、装配式钢结构具有节约成本、缩短工期的意义
        我国目前普遍使用的浇筑式建筑中,人工费用一般占总造价百分之十五到二十之间,材料费用一般占总造价的百分之四十五到六十左右,最近几年中我国的劳动力价格正在逐年的增长,使用传统的浇筑式建造方法建筑水平较低,施工效率较差,建筑成本较高,能源的消耗也比较大。装配式钢结构建筑的发展能够有效的降低其中建筑使用材料、模板、设备的费用,施工效率也远远高于传统的浇筑式施工模式,在施工过程中不会受到天气变化的影响,还能合理有效的控制生产工期,缩短工期时间。
二、装配式建筑概念及优势分析
1、布置灵活,较高集成化
        钢结构建筑和传统的砖混合结构建筑相比较具有很大的优势,其中建筑内部空间尺寸较大、空间布置合理、承重墙墙体较少等优点。用户可以根据自己的喜好和特点对建筑进行二次分割和装修布置,对建筑的稳定性和安全性不会有太多的影响,为保障室内建筑的美观合理,设计的水电管线可以很好的融入墙壁和楼板中,保障室内空间的完整性。
2、自重较轻,抗震效果好
        装配式钢结构的主要承重部件就是薄壁钢管和车型热轧钢,其材料具有质量较轻、截面的受力均匀等特点,建筑的墙体和楼面采用的建筑材料都是质量较轻的,从根本上减轻了建筑自身的自重。装配式钢结构建筑充分发挥出建筑材料本身强度高、塑性强、延性好的特点,具有良好的抗震效果,最大程度上提升了建筑的安全性、稳定性、可靠性,在施工过程中建筑的基础造价、运输、安装费用都因为选用质量较轻的材料有效地得到降低,从而建筑的成本也随之降低。
3、符合我国可持续发展观念
        在施工过程中,钢结构建筑与传统的混凝土结构相比较,对环境的污染情况有所改进,不会大量破坏周围的环境,钢结构件一般都是在工厂提前进行加工制作,然后将成品运输到施工现场直接进行装配就可以,有效的降低了能耗,减少了施工现场对周围产生的噪音影响。装配式钢结构建筑和传统的浇筑混凝土建筑相比较拆迁和改建的时候比较方便,拆迁所造成的建筑垃圾还可以进行回收再利用,实现建筑垃圾的可再生,被评为绿色建筑。


4、质量较高,建筑时间短
        装配式钢结构结构件一般都是前期进行设计由工厂进行预制,后期进行生产时直接运输到现场进行安装,各个工序之间有效的配合、相互协调,对施工现场的施工效率进一步提高,我们要充分利用互联网技术和数控机床技术相结合,在施工中对施工的精准度和施工效率有效的进行控制。
5、实现工业化及产业化
        装配式钢结构建筑中的所有结构件都是采用工厂进行加工生产的,主要采用的技术为集成化技术,装配式钢结构建筑的技术水平与传统施工比较有了很大的提高,使用的功能上也有了相应的进步。
6、综合效益较高
        装配式钢结构建筑的承载能力比较强、结构件的截面比较小、重量较轻,节约了现场施工的一部分材料,建筑的基础处理工作难度和费用也有所下降。装配式钢结构建筑的住宅结构件一般都是委托工厂进行流水加工生产,人工费用和模板费用在一定程度上有所减少,住宅的建造成本有所下降,为企业创造更大的经济效益。
三、现存问题
        钢结构在装配式建筑中的应用目前我国已经取得了一些成果,但是在实际的生产施工中还是存在一些问题,想要装配式钢结构建筑的发展应用越来越好,就要对以下几个方面的问题进行有效解决,找到解决措施:(1)建筑行业中针对装配式钢结构建筑的施工体系规范比较缺乏,不够健全,没有一个统一的施工标准体系。(2)对装配式钢结构建筑的建造综合成本不能有效的进行控制,工厂加工的结构件集成化程度较低,现场施工科技条件水平不能得到满足,无法达到施工的要求。(3)施工人员在进行建筑行业施工作业的时候,对新型的施工理念和施工方法一时还很难适应,施工效率得不到显著的提高。(4)装配式钢结构建筑内部的设施还不够全面,其中围护结构、水电暖气管线和厨卫设施有待完善和改进,没有为人们的生活提供一个良好的居住条件。(5)在进行装配式钢结构建筑施工作业的时候,施工人员的技术水平参齐不齐,施工现场对施工人员的安全保护工作缺乏,施工现场秩序混乱,没有一套专业的验收标准,导致施工质量的可靠性较低。
四、装配式钢结构建筑的现状研究
1、装配式钢结构建筑构成体系
        目前我国经常使用的装配式建筑形式主要有四种,分别为装配式混凝土结构、预制集装箱式房屋、装配式木结构、装配式钢结构。装配式钢结构建筑的钢结构件、组合楼板、叠合楼板和内外墙都需要工厂进行加工,加工完成后在现场进行组装,装配式建筑主要有以下几个结构体系,包括主体结构体系、楼板结构体系、维护结构体系等。
2、装配式钢结构建筑存在的难点及发展建议
        1)专业的设计人员短缺:装配式钢结构建筑和传统的建筑在结构件的选择、材料的定型、设计要求等方面都存在很大的差异,装配式钢结构建筑始终保持和标准化、模块化紧密结合在一起,实现装配式钢结构标准件的模数化设计,工厂流水加工生产,目前我国紧缺装配式钢结构专业性人才,从事这方面研究的人员比较少,很大程度上制约了其发展的脚步。
        2)装配式建筑产业体系不够健全:装配式建筑模式需要很多系统之间相互的融合,实现装配式建筑设计、结构件的预制和施工组装利用建筑信息模型集合在一起,完成装配式建筑的一体化集成模式,有利于建筑信息模型技术的进一步推广。
结语:经过以上研究分析发现,钢结构在装配式建筑中有着十分重要的作用,钢结构在装配式建筑中的应用,有效的促进了建筑行业的转型和发展,具有节能减排、绿色环保等特点,有效的开拓了市场发展,加速我国建筑产业的发展速度,保障我国建筑行业可持续发展的要求。
参考文献:
[1]全国部分装配式建筑政策一览[J].中国建筑金属结构,2016(8):20~25.
[2]何炳,朱国城,毛日荣.轻钢结构预制装配式建筑的现状与发展[J].住宅与房地产,2017(3):120.
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