孙立红
中通钢构股份有限公司 山东省聊城市 252000
摘要:发展钢结构装配式建筑,有利于提高建筑物抗震性能、减少地震灾害损失,有利于化解建筑材料、用工供需不平衡的矛盾,有利于推进建筑业转型升级、实现建筑产业现代化,有利于落实绿色发展理念、促进生态文明建设,是近年来重点发展的装配式建筑形式。
关键词:钢结构;装配式建筑;应用
引言
2014年以来,国家连续出台多项重要政策文件和行业标准,推进装配式建筑发展。装配式建筑是用预制部品、部件在工地装配而成的建筑,是建筑工业化的主要特征之一,对助推绿色建筑发展、提高建筑生活品质、促进建筑业转型升级具有重要作用。本文从建筑行业发展及新型建筑、装配式建筑定义及特征、装配式建筑与传统现浇建筑对比、装配式建筑分类四方面详细介绍装配式建筑,深入解读装配式建筑,判断行业未来走向,为企业战略性布局提供指导。
1预制装配式钢结构建筑在工程项目中的应用优势
预制装配式钢结构建筑在工程项目中的应用具有多项较为突出的优势。抗震能力好:预制装配式钢结构中,主要的承重结构由钢管与热轧钢材料融合而成,两种材料的质量相对较轻,横截面受到的作用力与其他材料相比更均匀。在建筑项目施工中,建筑结构的墙体部分为了在根本上解决建筑墙体自身过重的问题,可充分利用建筑墙体自身的特点,对装配式钢结构进行调整。在此过程中,可根据建筑结构具有的韧性高、可塑性强及延展性良好等优势,达到建筑的抗震目的,保证建筑的安全和稳定。市场经济收益高:由于钢结构自身的承重能力较强,建筑施工时,可缩减选取的截面面积,建筑的此种结构特征应用到建筑工程施工中,可节省现场施工的部分材料,以达到节约施工基础处理工作成本的作用。符合我国建筑行业的可持续发展观念:在建筑工程施工中,应用预制装配式钢结构可减轻由于施工对环境造成的污染,减少对周围环境的破坏。
2钢结构在装配式建筑中的应用
2.1节能环保设计要素
若想提高装配式钢结构建筑的节能特征,在设计过程中需做好住宅的朝向问题,设计以南北朝向最为合适。南北朝向的房屋具有冬暖夏凉的优点,夏天能够尽可能降低太阳对墙面及室内空间的照射,且保持通风,保障室内温度合适,冬天有阳光照射房间内,能够提高室内气温且减少空调或者煤炭的应用。其次,在进行装配式钢结构建筑的节能环保设计时,设计师需做好围护结构设计,能够有效提高围护结构的热工性能,降低室内热量的消散,从而实现节能减排的效果。具体操作如下:设计师可设计控制墙比例来完善楼地面、楼梯间以及门窗等建筑围护结构的热工性能,从而完成建筑设计的节能环保目标 。
2.2建筑机电设备设计
建筑机电设备设计主要包括给配水管道预留、预埋设计;燃气专业预留、预埋设计;电气管线预留、预埋设计。前者主要在厨房与卫生间的墙体上完成,因此,建筑此部分结构选择对管线进行预埋的方式施工。在此基础上,应考虑到管道的正常安装及后续调试时所需的空间大小,提前预留空间,节省后续施工强度。在管道拐弯处可适当增加预留槽结构的深度,保证后续对弯道位置的管道进行安装时可顺利地匹配。穿管道的洞口间隙较小,采用专用砂浆直接填充,间隙较大则采用灰砂砖或其他专业封堵。深圳超高层双子塔钢结构建筑洞口大于1200mm,采用一条角钢配合膨胀螺栓或射钉进行加固,使其与周边的墙体连为一体。套管由专业单位进行安装填充,所有构件、连接件均在工厂生产现场进行安装。一般情况下,建筑项目会在特殊的环境中开展,受外界与环境因素的影响,建筑机电设备易生锈。
预制装配式钢结构被锈蚀后,会影响建筑施工的质量,在恶劣的环境条件下,建筑机电设备应进行特殊的防锈处理。在运输过程中存在生锈的风险,因此,在建筑机电设备到达施工现场后,首先应对机电设备的表面进行除锈处理,以保证预制装配式钢结构表面的光滑性。其次,在设备表面涂抹氟碳材料,减小与空气接触的面积,防止机电设备生锈,以保证预制装配式钢结构建筑的施工质量。
2.3装配式混凝土结构
装配式混凝土结构是以预制混凝土构件为主要部品部件,经装配、连接,结合部分现浇而形成的混凝土结构。PC构件是指在工厂中标准化加工生产的混凝土制品,主要产品有预制PC墙板、折叠楼板、楼梯和叠合梁等。装配式混凝土结构广泛应用于量大面广的多层、小高层办公楼、住宅建筑。由于与传统应用较广的现浇混凝土结构一脉相承,因此是目前装配式建筑三大结构体系中推广最顺利、覆盖范围最广的一种。
2.4 拟定严格规范的评估系统
首先,装配式钢结构建筑的建设流程比较复杂与繁琐,如果流程出现一点失误均有可能对住宅整体质量带来不可挽回的后果。因此,拟定科学完善的质量控制指标权重系统与严格规范的评估系统起到至关重要的作用,相关负责人需把施工全过程进行全面细分,并针对每一层次均需要实行质量环节的核查和评估,确保施工全过程均是在监督的背景下进行。只有采用该方式,才能确保建筑原材料与建筑设计环节等多个环节均不会对装配式钢结构建筑的整体质量造成负面影响。其次,还需要按照施工整体质量的实际状况相结合进行核查,确保评估系统可以对每一环节的施工状况进行详细的上报和总结,能够进行实时监管与检测,也是提升装配式钢结构住宅整体质量的重要措施。
2.5装配式钢结构建筑的优势
1)技术优势钢结构建筑具有诸多混凝土无法比拟的技术优势,如良好的抗震性能、自重轻、施工速度快、工业化程度高、构件预制率高等优点,具有天然的装配优势。同等体量的建筑采用钢结构比采用混凝土结构自重轻30%~50%,这也大大降低了基础工程的造价。钢结构延性高,经过有效的结构设计,可以大大提高结构的变形能力,使得其抗震能力大大提高。钢结构还特别适用于超高层、大跨度、大悬挑、复杂造型等混凝土结构无法解决的结构形式,其应用范围要大大高于混凝土结构。2)产业优势钢结构构件是由各种型材组成,工业化程度高、加工精度高,现场组装主要采用高强螺栓连接,能确保施工的精度,为一体化外围护墙、内隔墙、装饰装修提供了方便。装配式钢结构的大力发展有利于推进供给侧结构性改革,推动钢结构产业向工业化、规模化、标准化发展,有效降低装配式钢结构的造价,提升品质。对于装配式钢结构来说,现场主要采用高强螺栓连接,现场焊接工程量少,有效缩短了施工工期,同时降低了对工人技术水平的要求,也降低了不良天气带来的无法施工的影响。
结语
针对当前新兴的预制装配式钢结构建筑在设计过程中存在的相关问题及注意事项进行研究,通过对预制装配式钢结构发展的历史进行了解与分析,总结其特点。从实际工程施工角度出发,对设计内容、注意要点进行阐释,以具体工程实例为例,对施工过程中涉及的具体内容进行探讨,为后续相关建筑设计施工提供参考依据。
参考文献
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