钢结构在装配式建筑中的应用

钢结构在装配式建筑中的应用
钢结构在装配式建筑中的应用

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【建材装饰】

住宅与房地产2019年9月钢结构在装配式建筑中的应用

陈应超

(江苏万象建工集团有限公司规划建筑设计研究院,江苏 连云港 222000)

摘 要:在建筑行业中,钢结构的运用及发展在时间上的跨度很大,且随着我国城市化进程的加快,对建筑行业的要求越来越严苛,持续增多的城市中建筑的类别和群体需要有更合理的装配方式来达到我国的可持续发展的目的。文章主要以装配式钢结构建筑为研究对象,探讨其在建筑行业的优势和意义,以及在工程中的具体运用操作方法,以期为我国钢结构的发展提供动力和方向。关键词:钢结构;装配式建筑;运用中图分类号:TU391 文献标志码:A 文章编号:1006-6012(2019)09-0099-02

1 装配式钢结构建筑内涵和特点

1.1 装配式钢结构建筑内涵

装配式钢结构建筑是钢结构构件为主要承重体系的装配式建筑,装配式建筑采用预制部品部件运用在建筑的结构体系、设备与管线系统以及内装系统等部分上,由此集成的建筑称为装配式建筑。1.2 装配式钢结构建筑特点

使用装配式钢结构建造造成的大楼,综合性能好,有利于新产品的研究,不仅如此,还较大力度地推进了我国建筑的发展,具体体现在以下两方面。一方面,装配式钢结构具有自重较轻、工业化程度高的特点,使用装配式钢结构完成的建筑一般有着重量轻、强度高的特点,并且在承重结构上采用钢材,能维护系统使用新型的建筑材料。另一方面装配式钢结构在建筑工作中,工作效率明显得到提升,对装配式钢结构的采用会缩短建筑周期,且在资金运转方面也得到许多保证。

2 我国装配式钢结构建筑发展中存在的问题

虽然装配式钢结构建筑是一项较符合建筑发展趋势的项目,但毕竟我国在这方面的研究历史不够长,现在依旧存在许多需要改进的地方。

(1)如今墙体的安装方法不合理,以及其所用到的材料类别单一且规格缺乏标准化等无法满足装配式钢结构建筑在空气的流通、温度的保持和防火等方面的需求,而且现场装配的所耽误的时间较多。

(2)相关工作人员的技术水平在装配式钢结构建筑施工过程中不协调统一,导致无论是在工作的安全保护方面,还是在施工质量的验收等环节都不够合理可靠,缺乏一套专业的验收标准作业,这通常是直接引发施工质量缺乏保障的因素。

(3)装配式钢结构建筑离不开国家政策的扶持,因其预制部件不足的集成化、标准化和科技化特点,且通用化程度也不高,在实现产业化发展的路上还有较长一段距离,其建设成本也较高。

(4)目前我国装配式钢结构建筑没有形成系统的、统一的装配式体系,在维护结构材料和配套设施方面难以完善,甚至出现一系列亟需解决的问题。 3 运用装配式钢结构建筑的合理之处

3.1 降低成本消耗,提高工程效率

在传统乃至现在的建筑方式当中,习惯使用浇筑式建筑,此建筑的总造价中,材料支出需耗其45%~60%的费用,而人工费用需耗其15%~20%,而且随着我国综合实力的提高,劳动力价格也不再廉价,意味着浇筑式建筑中人工成本也将逐渐上升。除此之外,传统的建造方法不仅需要消耗较多的人工劳动力,而且建筑水平不高,从而拉低了施工效率。在成本消耗和工程效率方面,装配式钢结构建筑则表现出具体的优势,其在模板、材料和设备方面的支出远小于传统的浇筑式建筑,而且其重量轻、强度高,在施工过程中很少受到自然条件的限制,极大地缩短了工程的工期提高了工程的效率,能源的消耗方面也完全弥补了传统浇铸式建筑较大的缺点。3.2 综合效益较高

建筑施工中综合效益体现在工作的难易度、建筑的稳定性以及费用的合理与否等方面,装配式钢结构建筑具有较小的结构件截面、较强的承载能力且重量较轻,可以有效地节约现场施工所需的材料。另外该建筑方式住宅结构件通常交付于工厂进行流水加工处理,其基础处理工作比传统的更容易上手,在人工劳动力和模板方面的费用支出就会在一定程度上有所减少,整个过程的成本降低了,综合效益也就有所提高,因此经济收益也得到了一定的保障。3.3 推动工业化及产业化的实现

工业化及产业化是目前我国建筑行业发展的趋势之一,装配式钢结构建筑中主要运用集成化技术施工,且其内外部的结构件通常交付于工厂进行流水加工处理,改变了传统的人工施工方法,减少人力成本且强化了资源的合理配置,并代替了人工精密度等方面的不足,建筑施工的后期使用功能也得到了保障,总体推动工业化及产业化的实现。3.4 节约资源、降低能耗

装配式建筑在建筑垃圾的排放方面有效地减少了80%的垃圾排放量,较好地贯彻了资源友好型战略,而且在建筑施工过程中该方法有意识且有效地节约电力消耗、节约材料的使用以及节约水资源等的优势,故与传统的浇筑式建筑方法相比,具有节约资源和降低能耗的

特点,装配式建筑也经常被标上绿色建筑的标识,装配式钢结构建筑有利于城市的绿色、生态文明城市的发展。3.5 顺应了我国可持续发展的趋势

首先,装配式建筑在垃圾排放量、资源节约以及能源的消耗等方面与传统的建筑方式相比都表现出了较大的优势,具有可持续发展的趋势特点,其次,钢结构建筑在施工过程中,钢结构建筑对环境的污染力度较小,不似以往的建筑方式对周围的环境有较大的破坏效力。因为,钢结全部的构件是在工厂事先加工制作完成,之后在现场施工过程中不需要过多的复杂程序而是直接安装装配即可,所以不仅减少了程序,提高了工程的效率,而且能源消耗也有效地降低了,环境有了一定程度上的改善。施工之后的装配式钢结构比较方便拆迁和改建,在此过程中产生的建筑垃圾可进行环保打理,是我国绿色建筑的一大进步,逐步顺应了可持续发展的趋势。4 装配式钢结构建筑的设计要点操作方法

4.1 装配式钢结构建筑外围护系统的设

计操作

装配式钢结构建筑的外围护系统包括砌块墙和保温层装饰一体化,砌块墙、保温层、外墙面层和ALC 外挂墙板形式,板砌块墙、保温层和外墙面层组合,建筑幕墙四种形式进行装配,贯彻实用及美化与一体的方法,虽然在采用建筑幕墙的时候很可能导致光污染等对城市的危害,总体上钢结构建筑的建筑类型和结构形式是为其选型作标准的。

(1)从其他方面来看,装配式钢结构建筑的外围护系统还需要注意:其接缝宽度和接缝材料的选择并不是凭空或者凭借经验来定的,而是结合实际结构层间位移、外墙板材料以及温度变形等各方面的情况所决定,要求接缝材料至少能够与外墙板良好地兼容衔接,而且外墙板的正常使用不应受到它的接缝处弹性密封材料的不合理的打扰。

(2)装配式钢结构建筑的外围护系统与钢结构主体的连接方面,其基本的连接件必须具备过硬的质量条件,不仅可以保证整个建筑工程的使用年限,而且还能保证建筑在使用过程中的体验质量,其良好的耐久性需满(下转第116页)

装配式钢结构建筑体系简介

装配式钢结构建筑体系简介 为规范我国装配式钢结构建筑的建设,按照适用、经济、安全、绿色、美观的要求,全面提高装配式钢结构建筑的环境效益、社会效益和经济效益,国家标准《装配式钢结构建筑技术标准》GB/T51232-2016 于2017年6月1日起正式实施。该规范明确规定,装配式钢结构建筑应将结构系统、外围护系统、设备与管线系统、内装系统集成,并应标准化设计、工厂化生产、装配化施工、一体化装修、信息化管理和智能化应用。发展装配式钢结构建筑是建造方式的重大变革,是推进供给侧结构性改革和新型城镇化发展的重要举措,有利于节约资源、减少施工污染、提升劳动生产效率和质量安全水平,有利于促进建筑业与信息化工业化深度融合、培育新产业新动能、推动化解过剩产能。2016年2月1日, 国务院发布《关于钢铁行业化解过剩产能实现脱困发展的意见》,其明确指出推广应用钢结构建筑,结合棚户区改造、 危房改造和抗震安居工程实施,开展钢结构建筑推广应用试点,大幅提高钢结构应用比例;2016年2月6日,中共中央、国务院《关于进一步加强城市规划建设管理工作的若干意见》中指出,在发展新型建造方式方面加大政策支持力度,积极稳妥推广钢结构建筑;2016年3月5日,第十二届全国人民代表大会第四次会议上李克强总理《政府工作报告》提出积

极推广绿色建筑和建材,大力发展钢结构和装配式建筑,提高建筑工程标准和质量。这是在国家政府工作报告中首次单独提出发展钢结构;2016年9月14日,李克强总理主持召开国务院常务会议,认为按照推进供给侧结构性改革和新型城镇化发展的要求,大力发展钢结构、混凝土等装配式建筑,具有发展节能环保新产业、提高建筑安全水平、推动化解过剩产能等一举多得之效。2016年9月27日,国务院办公厅发布《关于大力发展装配式建筑的指导意见》,要求按照适用、经济、安全、绿色、美观的要求,推动建造方式创新,大力发展装配式混凝土建筑和钢结构建筑,不断提高装配式建筑在新建建筑中的比例。2017年,各省市为落实装配式建筑的推广应用,密集出台了相关标准和激励政策,钢结构产业迎来发展前所未有的发展机遇。一、冷弯薄壁轻钢结构体系冷弯薄壁轻钢结构住宅体系从20世纪60年代开始发展至今,以美国、加拿大以及日本、澳大利亚等国为主。该体系以其环保和抗震性能好、施工速度快等显著优点被上述国家广泛应用。目前澳大利亚钢结构住宅建造量大约占全部新建住宅的50%。二、意大利BSAIS工业化建筑体系BSAIS 体系适用于1-8层钢结构住宅,柱子采用H型钢,主梁采用大断面冷弯型钢,支撑采用角钢,梁柱通过高强螺栓连接。楼板为带凹痕的压型钢板。外墙板采用双层墙板体系,外侧为普通混凝土预制条形板,内侧为轻钢龙骨石膏板;内隔墙

对于3种主流装配式建筑结构体系参数的详解

对于3种主流装配式建筑结构体系参数的详解 装配式建筑相关新闻近年来不断进入大家视野,武汉火神山、雷神山医院更是采用装配式集装箱结构快速建造为大家熟知。大家印象中,装配式建筑就像搭积木一样把房子拼搭起来。那么,积木有多少种搭法?每块积木都长什么样子?积木和积木间如何连接起来?每种搭法有什么优缺点?为此,我们总结了现有装配式11种主流结构体系,把每种体系的主要预制构件、连接方式、优缺点做了通俗的说明。 1PC框架体系 装配式混凝土框架结构包括装配整体式混凝土框架结构及其他装配式混凝土框架结构。前者是指全部或部分框架梁、柱采用预制构件通过可靠的连接方式装配而成。后者主要指各类干式连接的框架结构,主要与剪力墙、抗震支撑等配合使用。 1.1主要预制构件 预制楼板(含预制实心板、预制空心板等)、预制梁(含预制实心梁、预制叠合梁等)、预制墙(含预制实心剪力墙、预制空心墙等)、预制柱(含预制实心柱、预制空心柱)、预制楼梯(预制楼梯段、预制休息平台)、其他复杂异形构件(预制飘窗、预制带飘窗外墙、预制转角外墙等)。

预制楼梯 1.2连接方式 湿连接:预制梁、柱或T形构件在结合部利用钢筋连接或锚固的同时,通过现浇混凝土连接成整体框架的连接方式。 干连接:主要分为预应力连接和混合连接。预应力连接通过张拉预应力筋施加预应力把预制梁和柱连接成整体。混合连接在预应力连接的基础上增加普通钢筋,利用其屈服来耗能,形成了预应力钢筋和普通钢筋混合配筋的连接。 1.3优缺点 装配整体式框架主要包括框架节点后浇和框架节点预制两大类,前者的预制构件在梁柱节点处通过后浇混凝土连接,预制构件为一字形;而后者的连接节点位于框架柱、框架梁中部,由于预制框架节点制作、运输、现场安装难度较大,现阶段住宅工程较少采用。 2装配式剪力墙高层住宅体系

钢结构在高层建筑物中的应用

钢结构在高层建筑物中的应用 【摘要】文中从钢结构高层建筑物的发展过程,介绍了钢结构高层建筑物设计特点,包括钢结构建筑的“柔性”特点、钢结构建筑物“轻”的特点、钢结构的“宽敞”特点和钢结构建筑的设计思想;并对钢结构设计过程进行了探讨,提出我国钢结构在高层建筑中要体现时代的特色,促进我国建筑领域的发展。 【关键词】建筑设计;钢结构;设计特点;设计过程 高层钢结构一般是指六层以上(或30m以上)的建筑物,它主要采用型钢、钢板连接或焊接成构件,再经连接、焊接而成的结构体系。高层钢结构常用钢框架结构、钢框架―混凝土核心筒结构形式。后者在现代高层、超高层钢结构中应用较为广泛。中国的上海金茂大厦在世界各大高层建筑物排名第四名。它是具有中国传统风格的超高层建筑,是上海迈向21世纪的标志性建筑之一,由美国SOM 设计事务所主设计。1998年8月建成。占地236万平方米,建筑面积28.95万平方米。高420.5米,共有88层。金茂大厦充分体现了中国传统的文化与现代高新科技相融合的特点,它既是中国古老塔式建筑的延伸和发展,又是海派建筑风格在浦东的再现。 1.钢结构高层建筑物的设计特点 改革开放以来,高层建筑行业的发展最为时代标志,在城市建设的发展中独领风骚,这是源于钢结构的建筑具有很多独特之处。 1.1钢结构高层建筑的“柔性”特点 由于钢结构于混凝土结构的基础理论的区别,钢结构的设计思想与混凝土的结构设计思想不同,钢结构的设计思想是“柔性”的,为了充分的体现设计理念和设计师的创意,钢结构允许有变形存在,而这一点变形在混凝土结构中是根本不行的。因此,在钢结构设计过程中一定要将钢与其他材料的性质加以区分。充分考虑到钢材料的延展性和弹塑性,利用钢结构的变形性能,使钢结构建筑独具特色。同时钢结构还具有热导率比较大的特性,也存在明显的热变形。这些钢材料的特殊性质,可能会引起钢建筑物的变形,因此,必须采用科学的手段加以控制,消除建筑结构内部产生应力,避免使建筑物局部或者整体造成危害。 1.2钢结构高层建筑具有“轻”的特点 由于钢结构对荷载有敏感的反应。在采用钢结构建筑的设计中首先要选择强度高、质量轻的材料,尽可能的减轻建筑物整体的质量。严格控制钢结构建筑的荷重,这不仅仅是出于钢结构本身材料的性质才应该的考虑,同时建设成本的经济原因也是影响荷重的因素,与其他材料相比,同样是增加一个荷重,钢结构增加的费用是钢筋混凝土结构增加费用的15-20倍。钢结构建筑在装饰时往往选用玻璃幕墙、金属幕墙,除了美观的原因外,选择的原因还在于幕墙质量轻,与墙面相比,玻璃幕墙的质量只占砖墙的1/7,这可以极大控制钢结构建筑的荷重。 1.3钢结构高层建筑的“宽敞”特点 高层建筑在选用材料强度对比上,金属的强度要比混凝土强度大很多,合金的强度更高。由于材料强度越高,可承载的外力就越大,显然,钢结构建筑承受同样荷载的构件截面要小很多。从节约投资成本的角度考虑,由于钢的价格比混凝土要高很多,同样的荷载用钢量少就会使建筑成本更经济。同样的建筑面积,柱距的大小与柱子数量成反比。柱距数值越大,柱子所用的数量就越少。从经济性的角度出发,框架结构中一般选用10-15米的柱距。另外,在梁柱节点的设计

浅析钢结构装配式建筑的现状及发展

浅析钢结构装配式建筑的现状及发展 发表时间:2019-08-26T15:15:19.657Z 来源:《城镇建设》2019年12期作者:尹若梁 [导读] 自20世纪90年代以来,钢结构逐渐在我国的建筑工程中普遍使用, 安徽恒升工程项目管理有限公司安徽宣城 242000 摘要:自20世纪90年代以来,钢结构逐渐在我国的建筑工程中普遍使用,例如以门式钢架体系为典型结构的工业建筑及仓储建筑、采用网架网壳、张弦张拉结构体系作为屋盖结构的各类建筑与公共设施等。钢混体系装配式建筑是指采用钢结构体系和预制混凝土构件的装配式建筑。相比传统的全预制混凝土装配式建筑,钢混体系装配式建筑的抗震性、防火、防腐性能更好,而且生产施工更加节能节水节电,产生的建筑垃圾更少。文章就钢结构在装配式建筑中的优势、现状及发展进行了分析。 关键词:钢结构;优势;特点;问题;应用措施 钢结构体系装配式建筑抗震性能较高,跨度大,自重轻,且保温隔声效果良好。在施工过程中,操作简便,用工较少。并且符合可持续发展的方针,建筑材料重复利用,可有效减少生产施工使用过程中对资源的浪费。 一、钢结构装配式建筑存在的优势 1、自重比较轻,而且抗震效果较好。通过比较能够看出,薄壁钢管和车型热轧钢截面受力情况更加合理,而且质量比较轻,属于重要的装配式结构建筑物的承重构件,对于建筑墙体以及建筑楼面来说,最好是选择质地比较轻的建筑材料。装配式钢结构的建筑物抗震效果较强,而且可以显著提升装配式建筑结构的安全性、稳定性和可靠性,在进行施工的时候,通过使用质量比较轻的建筑材料能够显著降低住宅的各项费用。 2、满足可持续发展观念需求。通过比较能够看出,钢结构住宅能够显著改善施工时期所存在的各种问题,而且不会影响到附近的环境,钢结构建筑主要就是在加工之后将其运输到装修现场开展装配工作,这样可以显著降低对于能源的消耗,而且可以有效地避免产生噪音的情况。不仅如此,装配式钢结构建筑比较方便进行拆迁和改建,并且这些建筑结构在拆迁的时候出现的废弃材料能够进行回收使用,如此可以有效地实现绿色建筑。 3、相关规范完整,工程经验充足。2016年出台的《装配式钢结构建筑技术标准》对装配式钢结构建筑的建造进行了详细的规定与指导。而相关装配部品也有着相应的产品标准,技术标准等。即使存在有规范与部分机构自主开发结构体系冲突的现象,在近期的标准修订中也会逐步加以解决。我国装配式钢结构施工企业数量众多,且具备建造智能化自动制造流水线的能力,基本满足产业化。而在工程实例上,各大设计单位与科研院所已探索若干种工业化建造的钢结构住宅结构体系,比较成熟的有冷弯薄壁轻钢框架、全钢纯框架、钢管混凝土组合框架等体系,有些已经完成了示范工程的建设,开始推广应用。 二、装配式钢结构建筑应用特点分析 1、有助于确保建筑设计的准确性。装配式钢结构建筑要求协同设计,各专业通过使用共同的模型平台实现专业设计互动。该工作模式设计成果具有非常高的准确性,其主要表现就是建筑结构的模型特点非常清楚,设计出来的效果出现偏差的概率非常低,能够确保最大程度上的设计最优化,能够以三维立体模型的结构展现出来,从而能使设计的细节更直观,使得装配式建筑设计更为科学合理,而且通过模拟软件可以把后续工作中一些比较关键或者困难的环节进行提前模拟,由此来查看采用相应技术是否能够顺利的实施,进而有效的提高了其可行性效果,在很大程度上降低了具体实施过程中出现问题的概率,同时也确保了后续施工中整体建筑的施工进度、施工质量和效果。 2、施工效率明显提升。装配式钢结构建筑通过应用BIM技术,不仅提升了设计的可靠性以及精确性,而且还在具体的施工过程中体现出更为突出的连贯性,此特点的显著效果就是有效的提高了工程的施工进度,缩短了施工的工期。通过科学合理的安排,确保各项工序得以有效的落实,加上科学的选择安排作业人员,能够在很大程度上实现其操作水平的最优化。 三、钢结构装配式建筑的存在问题 虽然我国对装配式钢结构住宅体系方面的研究取得一定成果,并被广泛应用到建筑施工中,但是在实际施工过程中还是会存在一些问题。因此要想实现装配式钢结构住宅的装配化施工、标准化生产、就必须从建筑形态、配套技术、维护体系等方面不断完善,应解决以下几个问题: (1)在实际施工过程中缺乏完善、健全的钢结构住宅规范体系,同时也缺乏统一的标准化模数体制。 (2)建筑标准和通用化程度无法达到施工要求,且预制部件的集成化程度较低,而且不具备足以满足施工需求的科技,无法有效的控制房屋综合营造的成本。 (3)在施工现场进行安装的过程中,相关的施工人员还是使用传统施工观念及施工方式,使得施工现场普遍存在装配效率低下的现象。(4)装配式钢结构住宅的使用功能不够完善,缺乏完善的围护结构、水暖电管线系统及厨卫设施,使得装配式钢结构住宅无法为人们提供良好的居住条件。 (5)预制装配式建筑施工的技术水平相对较低,且施工人员的专业技术水平也参差不齐,同时施工现场缺乏专业人员对预制部品进行保护,现场的施工秩序也相对混乱,在施工结束后没有完善的验收标准,导致施工缺乏可靠依据。 四、提升装配式建筑钢结构应用的发展措施 1、钢柱定位 采用钢结构框架结构体系,第一节钢柱的定位需要十分的精确才能确保后期上部的钢柱垂直度误差在允许范围内。通过勘测部分两个原始点进行复测,确保原始点位的准确度,然后根据现场实际情况选取不容易被破坏并且视野开阔的位置设置二级测量点,并采取闭合的确保每个点位的准确度。 2、柱的垂直度 第一节钢柱垂直度控制:(1)钢柱吊装,需在柱的两侧布置两台水准仪,对钢柱垂直度进行初步的测量并调整钢柱;(2)采用全站仪对钢柱顶端中心点以及钢柱顶端四角进行定位测量以确保垂直度;(3)全站仪需要假设在钢柱较远的地点,以减少全站仪仰视所产生的点位误差。 第一节钢柱向上部分:(1)由于随着高度的增加仪器测量仰角越大,定位与垂直度测量的误差越大,采用每一层都布置多个放线

装配式建筑学习知识介绍材料概念篇50

1.什么是装配式建筑? 装配式建筑是用预制部品部件在工地装配而成的建筑。《装配式混凝土建筑技术标准》GB/T 51231-2016对装配式建筑的定义如下: 结构系统、外围护系统、设备与管线系统、内装系统的主要部分采用预制部品部件集成的建筑。装配式建筑主要包括装配式混凝土建筑、装配式钢结构建筑及装配式木结构建筑。 2.装配式建筑的结构系统主要包括哪些? 装配式建筑的结构系统主要包括梁、板、柱、剪力墙、支撑等承受或传递荷载作用的结构构件。 3.装配式建筑的外围护系统主要包括哪些? 装配式建筑的外围护系统主要包括建筑外墙、屋面、外门窗及其它与外部环境直接接触的部品部件等,主要用于分隔建筑室内外环境。 4.装配式建筑的设备与管线系统包括哪些? 装配式建筑的设备与管线系统主要包括给排水设备及管线系统、供暖通风空调设备及管线系统,电气和智能化设备及管线系统、燃气设备及管线系统等,主要用于满足建筑使用功能。 5 装配式建筑的内装系统包括哪些? 装配式建筑的内装系统主要包括楼地面、墙面、轻质隔墙、吊顶、内门窗、厨房和卫生间等,主要用于满足建筑空间使用要求。 6.什么是部件? 在工厂或现场预先生产制作完成,构成建筑结构系统的结构构件及其它构件的统称。 7.什么是部品? 由工厂生产,构成外围护系统、设备与管线系统、内装系统的建筑单一产品或复合产品组装而成的功能单元的统称。

8.什么是装配式混凝土建筑? 建筑的结构系统由混凝土部件(预制构件) 构成的装配式建筑。 9.什么是装配式钢结构建筑? 建筑的结构系统由钢部(构) 件构成的装配式建筑。 10.什么是装配式木结构建筑? 建筑的结构系统由木结构承重构件组成的装配式建筑。 11.装配式混凝土建筑主要包括哪几种结构体系? 装配式混凝土建筑主要包括装配整体式框架结构体系、装配整体式剪力墙结构体系、装配整体式框架--现浇剪力墙结构体系、装配整体式框架--现浇核心筒结构体系、装配整体式部分框支剪力墙结构体系等。除此之外,还包括部分高校和企业研发的叠合板式剪力墙结构体系、内浇外挂剪力墙结构体系、水泥聚苯模壳装配式建筑体系、预制圆孔板剪力墙结构体系等。 12.什么是装配整体式混凝土框架结构体系? 梁、柱等主要受力构件部分或全部由预制混凝土构件(预制柱、预制梁) 组成的装配整体式混凝土结构。 13.什么是装配整体式混凝土剪力墙结构体系? 剪力墙、梁等主要受力构件部分或全部由预制混凝土构件(预制的力墙、预制梁)组成的装配整体式混凝结构。 14.什么是装配整体式混凝土框架--现浇剪力墙结构体系? 由装配整体式框架与现浇混凝土剪力墙组成的装配整体式混凝土结构。 15.什么是叠合板式剪力墙结构体系? 由叠合式墙板和叠合式楼板,辅以必要的现浇混凝土剪力墙、边

装配式钢结构介绍

装配式钢结构介绍 住宅产业化综合效益:钢结构体系 我国现有的装配式钢结构体系住宅形式、工艺与特点介绍一、钢结构住宅体系概念及特点 1.1 钢结构住宅体系概述 各国对住宅体系的理解和做法不尽相同,但一般是指住宅的主体工程,由于选用不同的结构材料、结构类型和施工方法而形成的不同住宅产品,并构成相应的若干从设计到建造的成套技术。钢结构住宅建筑体系以其采用的钢结构形式作为建筑体系分类的依据,成为建筑体系中的一个分支。通常所说的钢结构住宅是指以工厂生产的经济钢型材构件作为承重骨架,以新型轻质、保温、隔热、高强的墙体材料作为围护结构而构成的居住类建筑。钢结构住宅产业化即是以钢结构住宅为最终产品,通过社会化大生产,将钢结构住宅的投资、开发、设计、施工、售后服务等过程集中统一成为一个整体的组织形式。钢结构住宅产业化是钢结构住宅发展的趋势。 1.2 钢结构住宅体系的特点 钢结构住宅与传统的建筑形式相比,具有以下的一些特点: (1)重量轻、强度高。由于应用钢材作承重结构,用新型建筑材料作围护结构,一般用钢结构建造的住宅重量是钢筋混凝土住宅的二分之一左右,减小了房屋自重,从而降低了基础工程造价。由于竖向受力构件所占的建筑面积相对较小,因而可以增加住宅的使用面积。同时由于钢结构住宅采用了大开间、大进深的柱网,为住户提供了可以灵活分隔的大空间,能满足用户的不同需求。 2)工业化程度高,符合产业化要求。钢结构住宅的结构构件大多在工厂(

制作,安装方便,适宜大批量生产,这改变了传统的住宅建造方式,实现了从“建造房屋”到“制造房屋”的转变。促进了住宅产业从粗放型到集约型的转变,同时促进了生产力的发展。 (3)施工周期短。一般三、四天就可以建一层,快的只需一两天。钢结构住宅体系大多在工厂制作,在现场安装,现场作业量大为减少,因此施工周期可以大大缩短,施工中产生的噪音和扬尘、以及现场资源消耗和各项现场费用都相应减少。与钢筋混凝土结构相比,一般可缩短工期二分之一,提前发挥投资效益,加快了资金周转,降低建设成本3%-5%。 (4)抗震性能好。由于钢材是弹性变形材料,因此能大大提高住宅的安全可靠性。钢结构强度高、延性好、自重轻,可以大大改善结构的受力性能,尤其是抗震性能。从国内外震后情况来看,钢结构住宅建筑倒塌数量很少。 (5)符合建筑节能发展方向。用钢材作框架,保温墙板作围护结构,可替代粘土砖,减少了水泥、砂、石、石灰的用量,减轻了对不可再生资源的破坏。现场湿法施工减少,施工环境较好。同时,钢材可以回收再利用,建造和拆除时对环境污染小,其节能指标可达50%以上,属于绿色环保建筑体系。 (6)钢结构在住宅中的应用,为我国钢铁工业打开了新的应用市场。还可以带动相关新型建筑材料的研究和应用。 1 2013 我国现有的装配式钢结构住宅形式、工艺与特点介绍 二、国内外钢结构住宅发展历史 2.1装配式钢结构体系住宅在国外的发展历史与现状 20世纪初,随着工业革命的开始,一些发达国家的钢铁工业规模迅速扩大,钢结构住宅得到初步发展。时至今日,钢结构住宅技术在世界发达国家的发展历史己

装配式钢结构住宅国内现状

装配式钢结构住宅国内现状

装配式钢结构住宅国内现状分析 ----周航(20120717)、曹勇(20120735)、董奇伟(20120732)、郭孜涛(20120739) 摘要:装配式钢结构住宅具有模块化、标准化的特点,适应工业化发展需求,BIM提供了一种交互式的预制装配式住宅虚拟设计平台,本文介绍我国预制装配式钢结构住宅现状及未来发展。 引言 20世纪70年代至今,随着全球经济的快速发展,钢结构住宅在全球经济发达国家和地区得到了深入的发展,总体走向成熟。这些发达国家钢结构住宅的科研和工程应用起步较早,工业化水平已经很高。迄今为止,国外钢结构住宅已经形成了相当规模的产业化住宅体系,并且在住宅产业化生产方面的研究已经进入对住宅体系灵活性、多变性的研究阶段。这对我国住宅钢结构体系及其产业化的发展有很大的借鉴意义。 1 中国装配式钢结构住宅发展现状 装配式钢结构住宅具有模块化、标准化的特点,适应工业化需求,且抗震性能优越、施工周期短、钢材可回收、综合技术经济指标好。但由于种种原因,我 贰

国在多高层住宅建筑中采用钢结构住宅的仅占了很小一部分,这其中既有人们传统观念难以接受的问题,也有预制装配式钢结构住宅自身的问题。 1.1 政策背景 我国住宅产业化的正式提出,始于1999年国务院办公厅转发建设部等八部委《关于推进住宅产业现代化提高住宅质量若干意见》,要求加快住宅建设从粗放型向集约型转变,推进住宅产业现代化,提高住宅质量,具体提出了发展钢结构的要求。国务院(1999)第72号文件更是为预制装配式钢结构住宅及其产业化的发展提供了前所未有的政策支持,该文件明确提出:发展预制装配式钢结构住宅,扩大预制装配式钢结构住宅的市场占有率,将会加速住宅产业化过程,对我国建筑、冶金及相关产业的发展具有重大意义。 1.2 行业背景 2003年以来的大规模行业投资造成的钢铁行业产能严重过剩,2012年新开工面积负增长以及施工面积连续数月增速下降而压制了需求,国内外经济疲软导致家电、船舶、机械等涉钢商品消费萎靡。在供给端和需求端共同挤压下,钢铁行业已由微利运行进入亏损状态。虽然2012年四季度以来,伴随着全球经济环境好转,下游需求的整体好转支撑钢价逐步上涨,但总体来说,现阶段是一个发展钢结构住宅的好时机。 1.3 发展现状 我国钢结构住宅起步较晚,大规模研究开发、设计制造、施工安装钢结构住宅还是近几年才发展起来。预制装配式钢结构住宅在国内起步更晚,观望者多,需求量少,实施者少。近年来,随着城市建设的发展和高层建筑的增多,我国钢结构发展十分迅速。 叁

钢结构在建筑工程中的应用及发展

钢结构在建筑工程中的应用及发展 摘要:钢结构住宅体系易于实现工业化生产,标准化制作,而与之相配套的墙体材料可以采用节能、环保的新型材料,它属绿色环保性建筑,可再生重复利用,符合可持续发展的战略。 关键词:钢结构;优点;应用 Abstract: The steel housing is easy to be industrialized, standardized production, while the contrast matching wall materials using energy-saving, environmentally friendly new materials; it is a green building, renewable re-use, consistent with sustainable development strategy.Key words: steel; advantages; application 目前,国内的建筑业生产效率较低,尚属劳动密集型产业。而钢结构住 宅属于高技术、高效率的产业,加快对钢结构住宅的研究,将促进建筑业向技术密集型产业转化,并将带动建材、冶金、信息机械尤其是钢铁企业的发展。钢结构住宅的发展将带动住宅施工行业的革新。尽管钢结构住宅体系在我国还处在刚刚起步阶段,但该体系集众多优点于一身,一旦相关的配套技术及市场问题进一步解决之后,钢结构住宅的发展将有着非常光明、广阔的前景。 钢结构与传统砖混、钢混结构相比,具有抗震、抗飓风、环保、节能、结构自重轻、基础承载力要求低、构件生产工业化、现场装配化施工、施工周期短、室内空间分隔灵活、有效使用面积高优点。钢结构建筑房屋体系的综合经济指标要优于传统的钢筋混凝土结构,其保温、隔音性能远优于钢筋混凝土结构。正是由于该结构体系具有如此多的优点,轻钢结构建筑体系必将发展成为今后我国低层建筑结构的重要形式之一。 1、钢结构的优点 1.1钢结构的重量轻钢材容重大,强度高,做成的结构却比较轻。结构的轻质性可以用材料的质量密度和强度的比值来衡量,比值越小,结构相对越轻。因而当承受的荷载和条件相同时,钢结构要比其它结构轻,以同样跨度承受同样的荷载,钢屋架的重量最多不过为钢筋混凝土屋架的1/3—1/4。重量轻,可减轻基础的负荷,降低地基、基础部分的造价,同时还方便运输和吊装。 1.2建筑钢材强度高,塑性韧性好强度高,适用于建造跨度大、高度高、承载重的结构。但由于强度高,一般构件截面小而壁薄,在受压时容易为稳定计算和刚度计算所控制,强度难以得到充分的利用。塑性好,结构在一般条件下不会因超载而突然断裂,只增大变形,故易于被发现。此外,尚能将局部高峰应力重分配,使应力变化趋于平缓。韧性好,适宜在动力荷载下工作,因此在地震区

装配式钢结构住宅国内现状

分析 ----周航()、曹勇()、董奇伟()、郭孜涛() 摘要:装配式钢结构住宅具有模块化、标准化的特点,适应工业化发展需求,BIM提供了一种交互式的预制装配式住宅虚拟设计平台,本文介绍我国预制装配式钢结构住宅现状及未来发展。 引言 20世纪70年代至今,随着全球经济的快速发展,钢结构住宅在全球经济发达国家和地区得到了深入的发展,总体走向成熟。这些发达国家钢结构住宅的科研和工程应用起步较早,工业化水平已经很高。迄今为止,国外钢结构住宅已经形成了相当规模的产业化住宅体系,并且在住宅产业化生产方面的研究已经进入对住宅体系灵活性、多变性的研究阶段。这对我国住宅钢结构体系及其产业化的发展有很大的借鉴意义。 1 中国装配式钢结构住宅发展现状 装配式钢结构住宅具有模块化、标准化的特点,适应工业化需求,且抗震性能优越、施工周期短、钢材可回收、综合技术经济指标好。但由于种种原因,我国在多高层住宅建筑中采用钢结构住宅的仅占了很小一部分,这其中既有人们传统观念难以接受的问题,也有预制装配式钢结构住宅自身的问题。 1.1 政策背景 我国住宅产业化的正式提出,始于1999年国务院办公厅转发建设部等八部委《关于推进住宅产业现代化提高住宅质量若干意见》,要求加快住宅建设从粗放型向集约型转变,推进住宅产业现代化,提高住宅质量,具体提出了发展钢结

构的要求。国务院(1999)第72号文件更是为预制装配式钢结构住宅及其产业化的发展提供了前所未有的政策支持,该文件明确提出:发展预制装配式钢结构住宅,扩大预制装配式钢结构住宅的市场占有率,将会加速住宅产业化过程,对我国建筑、冶金及相关产业的发展具有重大意义。 1.2 行业背景 2003年以来的大规模行业投资造成的钢铁行业产能严重过剩,2012年新开工面积负增长以及施工面积连续数月增速下降而压制了需求,国内外经济疲软导致家电、船舶、机械等涉钢商品消费萎靡。在供给端和需求端共同挤压下,钢铁行业已由微利运行进入亏损状态。虽然2012年四季度以来,伴随着全球经济环境好转,下游需求的整体好转支撑钢价逐步上涨,但总体来说,现阶段是一个发展钢结构住宅的好时机。 1.3 发展现状 我国钢结构住宅起步较晚,大规模研究开发、设计制造、施工安装钢结构住宅还是近几年才发展起来。预制装配式钢结构住宅在国内起步更晚,观望者多,需求量少,实施者少。近年来,随着城市建设的发展和高层建筑的增多,我国钢结构发展十分迅速。 2 国内装配式钢结构住宅主要实践 钢结构建筑市场兴起于上海和广东,现在虽已遍布全国,但因地域经济发展不平衡,可将其分为北京、上海、苏杭、粤闽、天津等五大区域。钢结构建筑企业主要分布在东南沿海地区的主要城市,如上海、杭州萧山、东莞和无锡等大中城市,而在东北、西北、西南和华中地区,钢结构住宅发展缓慢,有些城市还处于起步阶段。

钢结构在国内建筑中的应用与发展

钢结构在国内建筑中的应用与发展 摘要:由于钢结构自身的优点突出,目前在国内得到越来越广泛的应用。本文结合工程实践经验,概述了钢结构在国内建筑工程中应用情况,分析了钢结构在国内建筑中能够得到快速发展的原因,总结了国内钢结构应用中存在的问题并提出解决方案,同时提出了个人的一些建议,以供同行参考。 关键词:钢结构;应用现状;处理措施;发展前景 0 引言 随着国内经济的发展和改革开放的深入,国内钢材每年的产量已连续超过1×108t,成为世界世界第一,迅速增长的钢材产量为发展国内钢结构建筑创造了优越的条件。钢结构建筑具有高强轻质、抗震性能好、力学性能优越、施工迅速、工业化程度高、外观优美、可多次利用并且符合国家可持续发展的政策等一系列优点,近几年钢结构建筑在国内发展得很迅速,应用范围不断扩大,但与国外一些发达国家相比,还存在着明显的差距和问题,由此可见,今后国内钢结构建筑市场有着巨大的发展空间。本文结合工程实践经验,概述了钢结构在国内建筑工程中应用情况,分析了钢结构在国内建筑中能够得到快速发展的原因,总结了国内钢结构应用中存在的问题并提出解决方案,同时提出了个人的一些建议,以供同行参考。 1 国内钢结构建筑的应用概况 由于国内已经具备了长期发展钢结构建筑而形成的基本条件,近几年国内钢结构建筑取得较大发展,具体体现在以下几个方面。 1.1 轻钢结构的发展 自1985年以来,国内就从国外引入大量轻型钢结构建筑系统,这种新型钢结构建筑体系开始在国内慢慢崛起。该钢结构建筑体系是以美国MBMA设计规范及《门式刚架轻型房屋钢结构技术规范》为基础设计建造的。其结构形式为门式刚架以及以门式钢架为基础衍生出的不同形式,保护体系为彩色压型钢板、复合板和保温棉等轻型体材料为主,如今已形成了囊括采光、通风、密封等在内的成系统的新型钢结构建筑系统,称之为轻型钢结构。这种轻型钢结构大多用在建造厂房,仓库,商场和机库等工商业类建筑,逐渐替代了传统的钢结构、混凝土建筑,并以其较好的经济、技术及安全性,在国内建筑市场上异军突起,逐渐形成了一个现实的市场。

装配式钢结构建筑安装的关键技术要点分析

装配式钢结构建筑安装的关键技术要点分析 摘要:在我国进入改革开放的新时期,我国建筑行业发展十分迅速,随着我国 建筑工程行业的优化升级,新的建筑结构类型也在快速发展,其中,装配式钢结 构建筑以其施工便捷、强度高、质量轻的特点得到了更为广泛的运用,在装配式 钢结构建筑工程施工中,安装技术是非常重要的组成部分,因此,建筑施工单位 应不断优化装配式钢结构的安装技术和施工工艺,从而全面提升钢结构建筑的性 能质量。 关键词:装配式;钢结构;安装;关键技术 引言 新经济形势下,建筑施工领域面临愈发激烈的市场竞争,施工材料与工艺在 很大程度上决定了建筑工程的质量以及企业信誉,大跨度钢结构具备体积小、造 价低、易制作以及性质稳定等优势,可以大幅度提升建筑的承载能力与安全性能,从根本上保障了施工质量,并提升了用户的满意度。在此情况下下,基于施工现 场的实际情况,为装配式大跨度钢结构选择恰当的安装工艺至关重要。 1钢结构施工概述 所谓钢结构就是利用钢铁材料制作的结构,钢结构不仅自身的承载力高,而 且自重也相对较轻,施工速度也非常快,因此在装配式建筑施工的过程中很常用。但是,钢结构本身的造价比较高,结构设计相对复杂,同时安装也具有一定的技 术难度,因此其发展也受到了一定的限制,因此对钢结构施工技术进行研究是非 常必要的。钢结构施工需要遵循相关原则:施工顺序必须是先安装大配件再安装 小配件,先安装内部配件再安装外部配件;钢结构的相关构架和管架应当集中预制,这样在现场能够进行成片吊装,不仅能够加快施工速度,而且还能有效节约 施工场地。 2高层建筑装配式钢结构关键施工技术的应用 2.1整体安装技术 整体安装技术包括钢结构构件的整体提升、整体顶升、整体吊装。由于施工 中机械设备及吊装位置的不同,可分为提升安装技术和顶升安装技术。所谓提升 安装技术是指将起重设备放在结构顶部和屋顶上进行起重过程,而顶升安装技术 是指采用能承受较大载荷的地面起重设备,如千斤顶、液压支杆等,将其放在屋 顶下和结构内部,进行顶升安装的过程。提升安装技术更适用于屋面面积小、重 量轻的装配式钢结构建筑施工,而顶升安装技术主要用于大型装配式钢结构施工,该施工技术减少了高空安装多个部件的高空作业工作量和由此造成的各种安全隐患。更重要的是,它能保证下部主体结构的施工,同时实施主屋面的拼装,加快 工程进度,降低工程造价,保证工程的施工周期。由于钢结构构件在地面组装完成,减少了临时支架的使用,避免了设置临时支架而增加工作量的问题,同时也 节省了这方面的成本。由此可见,这种施工技术不仅优化了工程造价,节省了时间,而且降低了能耗。在具体的施工过程中,应该合理控制所有吊装设备或顶升 设备的垂直度和上升速度,减少施工和安装误差,使屋面受力点分布均匀,从而 保证钢结构构件在提升时更加平衡。 2.2深化装配式钢结构建筑施工的设计环节 建筑物的功能是否实现、设计出来的建筑是否具备一定 的经济可行性、是否符合当代人们的审美要求,这是现阶段装配式钢结构建 筑施工需要着重考虑的重要问题。在装配式钢结构建筑施工的设计过程中,要实

浅谈钢结构在某高层建筑结构设计中的实际应用

浅谈钢结构在某高层建筑结构设计中的实际应用 摘要:在高层建筑结构设计中,钢结构设计是一项复杂且艰巨的工作,科学、合理应用钢结构,可优化和完善高层建筑结构,提高建筑的整体质量。本文结合高层建筑的实际情况,对钢结构在高层建筑结构设计中的应用进行分析与探讨,以推动城市高层建筑的发展。 关键词:高层建筑;结构设计;钢结构;应用 随着社会经济的迅速发展,高层建筑日益驱多,其在城市发展过程中发挥着重要的作用,是城市发展的缩影。由于高层建筑自重大,结构构件的截面尺寸也相应较大,在高层建筑结构设计中,钢结构的应用越来越广泛。钢结构设计是高层建筑整体结构设计中不可忽视的重要环节,关系到高层建筑整体的施工质量,因此需给予高度重视。本文着重阐述某高层建筑结构设计中钢结构的应用情况。 1 工程概况及结构选型 某高层建筑工程共43层,其中地上40层,地下3层,总建筑面积13万m2,建筑物总高度167m。抗震设防烈度为6度。 高层建筑钢结构的类型,按材料区分有全钢结构、钢-混凝土组合结构和钢-混凝土混合结构3种类型,根据工程条件和特点,结合建筑使用功能、荷载情况、材料供应等因素,本工程采用了钢-混凝土组合结构,其结构型式如下:地下3层至地上3层均采用框架-筒体结构,第4层为梁式转换层,层高3.5m,梁截面尺寸最大为1200mm×3500mm,板厚190mm,5层以上采用剪力墙-核芯筒结构。基础方案为预应力管桩,采用型钢混凝土柱,±0.000楼面采用钢筋混凝土楼板及型钢混凝土梁。 2 钢结构的设计 根据结构受力情况,型钢混凝土梁柱中的型钢均采用Q345B级钢材。高强度螺栓采用10.9级扭剪型高强螺栓,表面喷砂处理,摩擦面抗滑移动系数取0.45。 采用实腹式┼字形为型钢混凝土柱中型钢的截面形式,型钢混凝土柱中的型钢含钢率控制在5%左右,而型钢混凝土梁中的型钢则采用H型钢,采用中国建筑科学研究院编制的PKPM系列程序中多、高层建筑结构空间有限元分析与设计软件SATWE进行整体计算,并根据计算结果合理调整梁柱截面钢筋及钢骨大小。本工程若采用钢筋混凝土柱,则底层柱的截面需要1600mm×1600mm,而采用钢骨混凝土柱,底层柱的截面仅需要1100mm×1100mm。 钢板的厚度均不小于6mm,一般为翼缘厚度≥20mm,腹板厚度≥16mm;由于在轧制过程中,较厚的钢板存在各向异性,常在焊缝附近形成约束,焊接时易引致层状撕裂,很难保证焊接质量,因此当钢板厚度大于36mm时,必须按《厚

装配式钢结构介绍

装配式钢结构介绍

我国现有的装配式钢结构体系住宅形式、工艺与特点介绍 一、钢结构住宅体系概念及特点 1.1 钢结构住宅体系概述 各国对住宅体系的理解和做法不尽相同,但一般是指住宅的主体工程,由于选用不同的结构材料、结构类型和施工方法而形成的不同住宅产品,并构成相应的若干从设计到建造的成套技术。钢结构住宅建筑体系以其采用的钢结构形式作为建筑体系分类的依据,成为建筑体系中的一个分支。通常所说的钢结构住宅是指以工厂生产的经济钢型材构件作为承重骨架,以新型轻质、保温、隔热、高强的墙体材料作为围护结构而构成的居住类建筑。钢结构住宅产业化即是以钢结构住宅为最终产品,通过社会化大生产,将钢结构住宅的投资、开发、设计、施工、售后服务等过程集中统一成为一个整体的组织形式。钢结构住宅产业化是钢结构住宅发展的趋势。 1.2 钢结构住宅体系的特点 钢结构住宅与传统的建筑形式相比,具有以下的一些特点: (1)重量轻、强度高。由于应用钢材作承重结构,用新型建筑材料作围护结构,一般用钢结构建造的住宅重量是钢筋混凝土住宅的二分之一左右,减小了房屋自重,从而降低了基础工程造价。由于竖向受力构件所占的建筑面积相对较小,因而可以增加住宅的使用面积。同时由于钢结构住宅采用了大开间、大进深的柱网,为住户提供了可以灵活分隔的大空间,能满足用户的不同需求。 (2)工业化程度高,符合产业化要求。钢结构住宅的结构构件大多在工厂制作,安装方便,适宜大批量生产,这改变了传统的住宅建造方式,实现了从“建造房屋”到“制造房屋”的转变。促进了住宅产业从粗放型到集约型的转变,同时促进了生产力的发展。 (3)施工周期短。一般三、四天就可以建一层,快的只需一两天。钢结构住宅体系大多在工厂制作,在现场安装,现场作业量大为减少,因此施工周期可以大大缩短,施工中产生的噪音和扬尘、以及现场资源消耗和各项现场费用都相应减少。与钢筋混凝土结构相比,一般可缩短工期二分之一,提前发挥投资效益,加快了资金周转,降低建设成本3%-5%。 (4)抗震性能好。由于钢材是弹性变形材料,因此能大大提高住宅的安全可靠性。钢结构强度高、延性好、自重轻,可以大大改善结构的受力性能,尤其是抗震性能。从国内外震后情况来看,钢结构住宅建筑倒塌数量很少。 (5)符合建筑节能发展方向。用钢材作框架,保温墙板作围护结构,可替代粘土砖,减少了水泥、砂、石、石灰的用量,减轻了对不可再生资源的破坏。现场湿法施工减少,施工环境较好。同时,钢材可以回收再利用,建造和拆除时对环境污染小,其节能指标可达50%以上,属于绿色环保建筑体系。 (6)钢结构在住宅中的应用,为我国钢铁工业打开了新的应用市场。还可以带动相关新型建筑材料的研究和应用。

预制装配式建筑结构体系与设计 于德帅

预制装配式建筑结构体系与设计于德帅 发表时间:2019-04-02T17:07:56.783Z 来源:《基层建设》2019年第1期作者:于德帅 [导读] 摘要:随着我国经济的不断发展,社会不断地进步,人民生活水平也在不断地提高。 同圆设计集团有限公司山东济南 250101 摘要:随着我国经济的不断发展,社会不断地进步,人民生活水平也在不断地提高。与此同时,我国建筑行业也得到了不断地发展,现在建筑工程越来越多,建筑的结构设计也在不断地变化,随着人们对于建筑行业的不断关注,人们对于建筑的要求也是越来越高,传统的建筑结构已经不能够满足现在社会的需求。因此,在建筑方面,人们正在积极的探索新的建筑模式,预制装配式建筑结构在现在的建筑工程中逐渐突显,为当下的建筑事业做很大的贡献,但预制装配式建筑中仍然存在一定的问题,为了能够更好的推动建筑行业的发展,必须对预制装配式建筑进行充分的分析。 关键词:预制装配式建筑;结构体系;设计 1我国装配式建筑质量管理现状 装配式建筑并不是这几年才提出,也并不是近几年才开始利用实施,但因为这项技术的发展比较缓慢,所以直到现在这项技术还不是很成熟。由于在这项技术发展的同时政府出台的一些政策,使我国几个一线城市对这项技术的使用比较多,但其他的城市对这项技术的使用则不多。由于近些年人们对环保意识的提高,使这项技术有了更大的发展前景,但由于早些年这项技术的发展较慢,因此这项技术并不成熟,当中还存在着许多问题,阻碍着技术的顺利发展。因为问题的数量比较多,专业上对这项技术的需要又比较迫切,这些问题亟待解决,否则会对工程造成一定的损失,不仅会对周围的环境造成比较严重的损害,而且会延误工期,甚至会对工作人员的安全造成威胁。 2预制装配式建筑结构体系概念及意义 将原本在施工现场要做的工作转移到车间来进行,这就是预制装配式建筑的本质,预制装配式建筑的各个构件组成全部都在工厂车间制作,然后将各部位构件运至施工现场进行组装,这种建筑方式可以有效的保证施工进度以及施工质量。预制装配式建筑主要的类型分别为预制装配式钢结构、预制装配式混凝土结构以及预制集装箱房屋三种,比如这其中的预制装配式混凝土结构就是在工厂先将这种结构的混凝土模块生产完毕,然后再将这些模块运至施工现场进行装配施工。这种混凝土结构的建筑与传统混凝结构建筑相比,具有以下特点:一、建筑设计的多样化,可以根据现代住房要求进行设计;二、建筑功能现代化,可以采用多种节能环保的新型材料;三、构件制造工厂化,可以使得建筑构配件统一在工厂内标准化生产,一气呵成;四、节省人力物力、施工空间自由、施工速度快、施工质量高、降低企业成本、需要材料的种类和数量少、对环境的破坏程度低等优势。由此我们可以得知,预制装配式建筑将传统建筑中大量依靠人力的方式转变成为了工厂机械化的方式,对我国建筑行业的发展有着极其深远的历史意义 3预制装配式建筑的结构体系 3.1具体种类 预制装配式建筑结构的种类繁多,按照材料分类,有钢结构、木结构和混凝土三种预制装配式建筑结构;按照高度分类,有低层、多层和高层混凝土三种预制装配式建筑结构,而混凝土预制装配式建筑结构又分为剪力墙式、框架式和剪力墙与框架结合式三种。综合来看,剪力墙形式的预制装配式建筑结构在我国住宅建筑中应用最多,而框架形式的预制装配式建筑结构普遍应用于公共建筑中。 3.2抗震性能 如今自然灾害频发,这对建筑而言,需要提高性能,尤其是抗震性能。调查显示,以混凝土为主的预制装配式建筑结构主要有两种装配形式,一种是全装配;另一种是半装配。这两种装配形式无论装配程度是高还是低,都不会影响建筑刚度,因为影响建筑刚度的只有构件受力的刚度和连接节点的刚度。试想它们的刚度不合格,那么一旦发生地震,建筑损伤情况一定十分严重,给人们的生命安全带来威胁。鉴于此,预制装配式建筑结构应该注重和加强提升受力构件和节点的刚度,尤其是那些有多个节点的建筑结构,要充分考虑不同结构刚度对建筑整体的影响,保证抗震性能优良。 4预制装配式建筑结构的体系设计策略 4.1设计标准 因为预制装配式建筑结构设计是实现建筑工业化的必要手段,也是实现建筑产业化的必由之路。因此,在进行预制装配式建筑的设计工作时,要始终秉承工业化生产的理念,将理念贯穿到整个设计过程中,时刻注意预制装配式建筑结构是否符合生产要求,是否易于操作。如果与实际情况不符或者有冲突,需要及时调整,与此同时,对标准件的制作,要使用同一尺寸的模数,这样能够提高生产效率。对一些特殊构件,要参考具体标准,进行创新,使得预制装配式结构建筑个性化和丰富化。目前,整个建筑行业实施的规章制度绝大多数都是针对那些比较常见的剪力墙形式的预制装配式建筑结构,很少涉及那些复杂的高层建筑,所以现在的高层建筑对预制装配式建筑结构的使用很少,经验也缺乏。值得注意的是,近年来,万科集团加大了工业化别墅的建筑力度,在建设过程中采用保温板加预制楼盖,配合钢屋架的全装配结构组合,对这种建筑结构,相应的规则也在进一步规范中。值得一提的是,传统的混凝土结构设计需要进行现场浇筑,技术比较落后,而预制装配式建筑结构的技术相对比较先进。在设计过程中,要立足工业化设计体系,因为预制构件先要将建筑物拆分成各个部分,这样的布置与传统的结构设计相比肯定大相径庭,设计师要注意原材料的使用,避免无端的浪费,从而降低成本,优化方案。对节点受力问题,以及力的均匀分布问题,这需要设计师要有良好的物理知识基础,同时熟悉建筑结构,在遇到问题时,能够有效解决,实现装配的高效化。 4.2设计要点 (1)框架结构体系设计。框架形式的预制装配式建筑结构体系,在我国的公共建筑中占有很大的比例,尤其是大型商场。因为这种结构体系质地很轻,易于运输,性能优良,而且无论是叠合板还是合梁都可以在工厂进行预制。为了提高受力程度,在设计中应该把握以下三方面的内容。第一,保证强度等级,无论是柱混凝土还是框架柱底,必须保证强度等级在 C30 以上;第二,进行平面设计,在梁柱中心线方面,要与竖向的平面相同,并且对齐,纵向也要保持对齐;第三,处理预埋件,预埋件是框架结构体系必不可少的一部分,在设计中,要保证预埋件的连接顺利和通畅,确保受力均匀。(2)剪力墙结构体系设计。在日常居民住宅中,大部分使用的是剪力墙形式的预制装配式建筑结构体系。在设计时,可以根据具体的住宅情况,合理选择半预制和全预制的结构体系。为了提高建筑质量,保证住宅安全,需要注意以下三种情况。第一,承重墙,一般情况下,需要将承重墙分别安装在山墙的两侧,在安装之前,要做好内力计算,同时将抗震

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