装配式钢结构建筑的工程应用与研究进展--中国期刊网

字体：大中小

首页> 原创作品> 正文

装配式钢结构建筑的工程应用与研究进展

发表时间：2021/4/14 来源：《城市建设》2021年2月作者：田廷磊1杨林林2

[导读] 近年来，随着科技的发展，使得房屋建筑也可以不同于以往的固定建设模式，实现成批建造。预先将建筑的构件加工制作好，然后统一运到工地现场以一定的连接方式进行安装形成的建筑就是装配式建筑。而钢结构属于自然的装配式结构，具有较大的强度，在装配式建筑中应用具有很好的优势，能够推动建筑的转型发展，实现节能环保。

1.山东省济南市中建八局第二建设有限公司设计研究院田廷磊1 250101
2.山东省聊城市东阿县建设工程服务中心杨林林2 252200

摘要：近年来，随着科技的发展，使得房屋建筑也可以不同于以往的固定建设模式，实现成批建造。预先将建筑的构件加工制作好，然后统一运到工地现场以一定的连接方式进行安装形成的建筑就是装配式建筑。而钢结构属于自然的装配式结构，具有较大的强度，在装配式建筑中应用具有很好的优势，能够推动建筑的转型发展，实现节能环保。
关键词：装配式；钢结构；应用
        引言
        在着力推进建筑业供给侧结构性改革,促进建筑产业转型升级的任务背景下,大力发展钢结构装配式住宅建设特别符合我国化解钢产能过剩、发展绿色建筑的战略要求,是我国建筑业真正实现现代化的必由之路。发展装配式钢结构建筑,是国家和地区社会经济发展到一定水平的必然选择,也是我国住宅产业化发展的必由之路。因此,装配式钢结构的创新与发展显得尤为重要。
        1.钢结构在装配式建筑中的应用优势
        1.1重量轻、抗震效果好
        在钢结构中常用的钢构件有薄壁钢管和热轧型钢，截面形式受力合理，在惯性矩相同时其重量较轻，既能够满足强度要求又可以减少结构自重，因此适合用作装配式钢结构的主要承重部件。另外，装配式建筑中的外墙、隔墙、楼面板都可以采用质量较轻的建筑材料，荷载较小，减少对主要承重构件的影响[1]。此外，装配式钢结构建筑可以充分发挥钢结构强度高、塑性和韧性好的特点，大大地提高了建筑的安全性、稳定性和可靠性，增强建筑的抗震性能。
        1.2符合绿色建筑的要求
        装配式钢结构建筑和传统的混凝土建筑相比，能够明显地减少施工过程中产生的光污染、水污染、大气污染等，减少建筑垃圾的排放，降低能源损耗，因此不会给周围的生态环境带来负面影响。此外，由于装配式钢结构中的结构构件都是按照统一的标准尺寸进行生产的，因此在完成使用功能后很多构件还可以拆除，在其他建筑中进行重复利用。有的建筑施工原材料经过一定的加工处理后也能够循环利用，实现资源再利用的目的，体现了绿色环保的理念，并且可以节约成本，是真正意义上的绿色建筑。
        1.3综合效益较好
        由于装配式钢结构的建筑构件承载能力强、截面面积较小，节约了大量的钢材和混凝土，并且可以降低建筑工程基础建设费用。此外，装配式钢结构建筑中的钢构件和混凝土预制构件都可以在工厂预先加工完成，在很大程度上加快了施工进度，节约了时间成本，构件的质量也可以得到保证，减少了施工过程中由于构件质量不达标造成的返工费用，所以装配式钢结构建筑具有较好的综合效益。
        2装配式钢结构建筑的工程应用
        2.1吊装方案设计
        部件的整个吊装施工需要严格技术标准，通过合理的科学技术应用，全面实现安全吊装。要根据现场情况合理优化方案，选择使用合适的塔式起重机或吊机，通过科学的布局，保证安全施工，避免出现安全责任事故。塔式起重机要严格起重吊装范围，做好周边现场的维护与管理，做到全面的覆盖，确保吊装效果与质量。选择性能较好的塔式起重机或吊机，对部件进行有效分析，保证重量相符，避免后续施工受到影响。合理设计好塔式起重机或吊机的吊装高度，确保吊装作业半径在可控制范围内，维护施工安全。
        2.2外围集成及绿色建筑技术
        高层建筑装配式钢结构施工是一项复杂的技术，往往在施工中受到建筑高度的影响，为了全面提高安全，则需要做好各方面的相关工作，确保安装顺利进行。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆

外围集成技术是中期最为主要的技术，要全面做好技术融入，保证墙体连接点科学安全处理，进一步强化工作与稳定性。随着绿色建筑技术的推广，人们更加关注环保领域建设，可以说，装配式钢结构施工技术有着良好的环保性，和绿色理念相协调，也符合绿色的要求标准。
        2.3钢构件施工
        钢结构分段操作时，维持钢构件的重量始终处于塔式起重机或吊机起重范围之内，钢构件堆场要管理好，构件堆放工作标准，按照施工顺序堆放，登记详细信息和标识，便于查找与使用。
        2.4叠合板施工
        叠合板是关键环节，技术标准要求低于6层，这样，才能确保运输安全距离，实际运输过程中，各个叠合板之间往往需要加装一个方木，保证垫木效果。叠合板面积大、主体薄，运输时容易出现损坏，那么，就需要严格控制好运输环节，运输的时候特别注意，合理设计好路径，保证快速运输，为了保证运输可靠性，需要提前做好路线的侦察，对周边情况了解，因为道路宽度和转弯半径均会对运输造成影响，对于特殊路线，需要进行特殊处理，确保运输顺利安全。叠合板吊装的时候，要严格设计，不能速度过快，导致板材变形，可以做好水平吊运，避免发生磕碰，损坏叠合板的性能。到达指定位置后需要确保垂直下落，根据安排好的位置做好堆放。要对进入现场的板材进行验收，这是一个关键的环节，分三步进行，一是厂家验收，对叠合板制作模具和材料验收，确保生产的板材质量与规格符合建设要求。第二步是现场验收，也就是说叠合板进入施工场地后的验收，对构件必须要有出厂证明与许可，确保尺寸和外观符合施工用途。第三步是工程验收，工程结束后，要对所有的部件进行验收，确保施工质量，保证正确操作。
        2.5外墙板施工
        外墙板和节点连接件施工必须要保证统一，整个连接全熔透焊，使用高强螺栓保证各结构强度。外墙板最大单块重量已达到350kg，根据实际要求移动操作，板材起吊后保证平稳，利用撬棍对墙板位置进行调整，做好预制构件和柱上埋件固定。
        3装配式钢结构建筑发展趋势
        装配式钢结构建筑在未来的发展中，会更加突出绿色环保的观念，在材料的使用方面尽可能应用环保型的原材料，比如保温墙体、节能门窗等。设计人员需要积极的引入新的建筑结构，对于建筑人员需要加强新技术的培训，对这种新的建筑形式建设的有关流程和规范进行统一，以使装配式钢结构建筑的建设质量得到有效的提升。完善建立关于装配式建筑建设的质量和安全监管机制，使管理人员能够有具体的文件指导，明确管理工作具体的内容，更好的推进装配式建筑的建设。另外，还要充分的利用BIM技术，发挥其技术优势，使装配式建筑结构的设计和施工的精准性得以提高。要想使装配式钢结构建筑建设得到更为广泛的使用，还需要加强对其示范性工作的建设，政府有关部门可以加强政策优惠，对项目的推广设置一定的补贴标准。投资建设试点建筑，将装配式钢结构作为招投标的重点条件，由公用建筑建设向商业以及住宅建筑进行推广。由于建筑构件的统一加工制造，装配式钢结构建筑未来会形成产业化发展，在技术水平不断提高的同时，建设成本会逐渐得到良好控制，对于社会可以带来更好的综合效益。
        结语
        经过以上分析可知，在装配式建筑中使用钢结构，能够加快建筑结构形式的转换，实现节能减排、可持续发展的目的，然而在生产加工和施工过程中还存在一些问题，应当在现有的装配式建筑基础上继续推进装配式钢结构的发展，着力健全规范相关施工体系，探索如何保障施工现场秩序，从而有效发挥装配式钢结构绿色环保的优势，推动我国建筑业的可持续发展。
参考文献
[1]姜慧.钢结构在装配式建筑中的应用分析[J].绿色环保建材,2019(8):216-218.
[2]杨红艳.钢结构装配式住宅的设计及优化[J].建筑工程技术与设计,2019(22):587.
[3]王晶.绿色装配式钢结构建筑体系研究与应用[J].绿色环保建材,2019(12):190-191.
[4]胡泊，刘冰，韦凯杰.钢结构建筑在装配式建筑发展过程中的优势[J].福建建材，2020（2）：31-32，106.