我国装配式钢结构住宅设计研究与探索

发表时间:2021/7/26   来源:《科学与技术》2021年3月第9期   作者:王庆元
[导读] 目前,我国的装配式建筑的发展迅速
        王庆元
        北京长安建筑工程有限公司,北京 102200
        摘要:目前,我国的装配式建筑的发展迅速,经济发展迅速,我国的装配式建筑的发展也有了进步。中国在很早之前,就在铁结构的运用方面有了很高的成就,但也因此停留于用铁来制造建筑物。因此,一直到19世纪末,我国才开始采用现代化的钢结构。随着现代经济的不断发展,钢结构在建筑中的运用越发多起来,由于它在修建和拆除时几乎不产生建筑垃圾,符合建筑行业对于节能环保的倡导,所以它的存在对于国家经济实力的考量也越发重要起来。
        关键词:我国装配式;钢结构住宅设计;研究与探索
        引言
        科学分析装配式钢结构关键技术内容及施工要点,能使先进的施工技术得到进一步推广和使用,进一步提高我国建筑行业施工建设水平。建筑装配式钢结构使用过程中最为关键的技术是围护体系技术,在一定程度影响着装配式钢结构的发展。
        1 概述
        在社会稳定发展的推动下,装配式住宅得到进一步发展,这不仅促进了建筑工程建设的发展,同时能够有效保障建筑工程的质量与安全,更好地推动建筑产业转型升级。针对目前形势来讲,装配式结构得到了理论层面支撑,各类体系结构因地制宜,有效发挥自身的优势,并广泛地融入建设企业当中,蓬勃发展起来。其中,钢管束钢结构住宅体系严格遵守国家所规定的标准,在充分试验验证的基础上,合理地将钢结构技术融入住宅施工当中,最大化发挥钢结构作用的同时,保证施工的高效性,而且在目前发展过程中,仍然具备一定的发展前景,应不断创新装配式钢结构住宅技术体系,为企业赢得更高的经济效益,促进建设行业健康发展。
        2 装配式钢结构施工的主要特点
        2.1 强化建筑设计的准确程度
        建筑结构的稳定性和建筑设计工作有着直接的联系,在装配式钢结构建筑设计当中,需要确保其科学合理,采用合理的设计,控制建筑质量和安全。在实际的设计中,需要将协同性要求体现出来,采用对相关专业的有效的融合,将用一个理念和平台体现出来,并且对不同专业的优势充分体现,采用模型设计,确保各个方面能够保证合理协调性发展。采用这种设计理念,以此来对建筑的稳定性实现全面化提升,使得设计工作和实际应用要求相符合,防止存在较大的错误率,使得对建筑质量的提升。为了确保设计效果良好,还需要对计算机模型进行应用,对工程设计有效形成相应的三维模型,采用合理呈现,将整体结构特点有效表现出来,这样,相应的设计细节就会很好的表现出来,使得人员对于建筑安全以及建筑质量有效把控,对装配式建筑设计思路有效完善,保证设计的科学合理性。
        2.2 提升施工效率
        装配式建筑钢结构是现阶段比较先进的一种技术形态,这样在实际的建设施工中,需要对安全性以及效率性加强合理把控,以此来对其合理性全面化提升。BIM技术在实际的施工当中,加强对新理念的推广,有效确保施工效率得以提升,对建筑自身的连续性以及稳定性很好的呈现出来,以此将施工进度提升,确保建筑工程施工质量符合要求。
        3 装配式钢结构关键施工技术
        3.1 外墙板安装
        一般是指外墙板可以通过工厂预制成型,运输到施工现场进行安装。采用上拉下托的方式,将外墙板的节点与建筑的主体结构进行相连,连接件必须采用全熔的方式进行焊接。运用高强螺栓连接的方式可以进一步提高外墙板安装的强度。将预制好的外墙板进行起吊时,必须先确定好型号匹配,保证各个环节都准确无误后再利用吊环进行起吊施工。

墙板立起时,底部位置应安装硬泡沫等保护材料,缓慢将墙板提升至距离地面5cm处,稍做停顿,进一步检查吊挂是否已经安装牢固、安全可靠,墙板是否有污染物。进一步确认准确无误后再继续进行起吊。当墙板已经靠近道作业面时,安装工人需要使用2个溜绳,将墙板被吊环进行牢固绑定,再拉住溜绳缓缓将墙板拉到准确的位置,以备安装。按照施工设计图,使用垫片等配件,利用靠尺检查墙板的垂直度以及与相邻墙板之间的缝隙,尽可能确保符合标准要求,各个情况都进行合理调整后才可以进行下一步安装建设。
        3.2 墙板体建设
        进行建筑装配式钢结构施工建设时,所使用的围护结构墙体材料主要分为板材、砖块或砌块3种类型。考虑墙体材料节能要求和创新特点,板材是目前最为优秀的选择。外墙板选择使用板桥作为基础材料,不仅可以有效地满足建筑对于强度、形抵抗等能力的要求,而且有利于开展针对性的施工安装。这些优势对于整个施工建设能带来极大的促进作用,既可以满足建筑的安全性要求,也能极大地提高建设效率,值得广泛推广使用。目前,我国可以使用的板材类墙体材料分别有蒸压轻质加气混凝土板、钢筋混凝土绝热材料复合墙板、钢丝网水泥类夹心复合板。其中,蒸压轻质加气混凝土板是指将水泥、硅砂、石膏等进行混合,并均匀进行搅拌。为了进一步提高效能,往往会使用少量的铝粉,由于蒸压轻质加气混凝土板会使用钢筋网片,所以可提高建筑强度,而且可以获得良好的抗地震功能,蒸压轻质加气混凝土板一直深受日本等国家欢迎。
        3.3 吊装方案
        在高层建筑施工运用装配式钢结构施工技术的过程中,吊装通常是工作的难点及制约工期的关键环节,也是安全控制的重要对象。合理的吊装方案不仅能够提高建筑施工的质量与效率,同时也有利于保证施工作业的安全进行。吊装方案通常由以下几个方面的技术综合而成。首先是吊车的选择,可以是两台塔吊也可以是两台塔吊加其它可移动吊车的配合,选择的依据是保证最大重量的构件可以安全地就位安装,经济上不因为个别特殊构件影响而选择大型塔吊;其次是考虑吊装的效率,在同一个作业区域内的相同构件可以采用一钩多吊或者次结构一捆多吊的技术,当然这需要高素质专业工人的配合;再次要考虑吊装工具快速解除技术的应用及优化就位固定技术,从而达到每台吊车的最大吊装效率;最后,吊装技术及吊装方案极大地依赖现场作业工人的素质,吊装前的技术培训及安全培训工作尤为重要。
        3.4 钢结构的梁、柱安装技术分析
        在钢结构的设计阶段中,我们可以使用BIM技术将钢结构的梁、柱以及建筑物的整体模型制作完毕之后,那么就可以按照最终导出的结果进行钢立柱的施工工作,在该施工工作开始之前,工作人员应当严格地按照行业中三维模拟图与碰撞检查等方面的细节要求来对现场的施工工序进行合理优化,从而保证整个安装过程中的钢立柱位置与尺寸保持在合理的范围之内。从安全的角度来看,装配式建筑物的整体性能与梁、柱的安装质量是紧密相关的,所以工作人员在安装的过程中应当仔细核对梁、柱等施工材料的质量特点,保证原材料的可靠。在所有的准备工作完毕之后,施工人员就应当开始着手进行现场的梁、柱安装工作。在安装时,为了避免发生错位、位移现象的发生,施工人员在安装之前应当将主梁材料的两侧使用绳子将其捆扎起来,然后按照行业内的安装施工顺序进行吊装。为了使得安装过程更加顺畅和高效,施工人员可以结合工程的实际特点采用“一钩多吊”的技术来进行安装,但是需要注意的是,在进行该技术的操作过程中应当保证单次梁柱的起吊重量小于5t。
        4 结束语
        总之,在国内外的发展中,装配式建筑受到了普遍欢迎,装配置建筑具备劳动生产率的提升以及能源节约和工期缩短等特点,在实际的建筑工程中被广泛应用。装配式建筑工程中钢结构的应用,只有确保施工技术的合理,才可以确保装配式建筑的质量符合要求。施工企业需要从可持续发展视角,对钢结构施工技术加强重视,有效促进装配式建筑实现快速发展。
        参考文献:
        [1]徐林刚.钢结构在装配式建筑中的应用研究[J].建材与装饰,2020(1):19-20.
        [2]高占阳,袁霓绯,李洪光,等.装配式高层钢结构住宅现状及发展瓶颈研究[J].钢结构(中英文),2019,34(5):56-60.
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