装配式钢结构建筑的发展与应用
新型装配式钢框架结构建筑体系研究与应用

新型装配式钢框架结构建筑体系研究与应用摘要:钢结构具有轻质高强、绿色环保、便于制作和标准化以及抗震性能好等诸多优点,在欧美发达国家住宅建筑中已得到推广与应用。
关键词:装配式;框架结构;建筑体系近些年,我国出台许多政策大力推进装配式钢结构建筑产业的发展,国内很多学者和企业已开发出诸多新型装配式钢结构建筑体系,但依然存在一些问题亟待解决,主要是集中在以下两个方面:1) 装配式钢结构建筑结构体系存在的问题随着我国建筑产业化的大力推进,国内研究人员针对装配式钢结构建筑中的结构体系进行了许多研究和创新,但仍存在现场施工复杂、工厂制作程度低、设计多样化等不足,难以满足现代装配式建筑的工厂生产化、设计标准化以及施工装配化等要求,难以发挥钢结构快速装配的优势。
2) 装配式钢结构建筑围护体系发展滞后从我国当前的装配式钢结构建筑体系的发展和应用来看,较多的研究人员更多地集中在建筑结构体系的发展和研究上,忽略了钢结构建筑体系中围护结构存在的问题。
装配式钢结构建筑体系要真正实现产业化,其围护体系也必须满足高度集成化和工业化。
但是很多装配式钢结构建筑依然采用粗放式、现场湿作业较多的围护体系,与市场上的装配式钢结构建筑体系难以配套,严重制约了装配式钢结构建筑的推广和应用。
针对上述我国装配式钢结构建筑体系存在的两个主要问题,东南大学、浙江东南网架股份有限公司、北京津西赛博思建筑设计有限公司以及天津大学等高校和企业基于已有的钢结构建筑体系进行研究和拓展,提出一系列新型钢框架结构建筑体系,并开展了系统的研究和工程应用。
1 多腔柱钢框架-支撑体系建筑1.1 多腔柱钢框架-支撑体系的组成对于多腔柱钢框架-支撑体系体系,其结构部分主要由多腔柱、上环下隔式梁柱节点以及支撑等组成;围护结构主要由预制混凝土墙体大板以及钢筋桁架混凝土叠合楼板等组成。
多腔柱是基于标准化的理念提出的一种新型截面承重构件,其截面选取冷弯方钢管作为核心腔体与冷成型C形钢连接,形成L形、T形以及十字形等截面形式,截面宽度与墙体厚度保持一致,既能满足承载力要求,又能很好地避免梁柱外露影响建筑空间布置,提高空间使用率。
轻型钢结构在装配式建筑中的应用与发展

轻型钢结构在装配式建筑中的应用与发展随着城市化进程的加快和人们对宜居环境的追求,装配式建筑在现代建筑领域日益受到关注。
作为一种高效、环保、经济的建筑技术,轻型钢结构成为装配式建筑的首选材料之一。
本文将探讨轻型钢结构在装配式建筑中的应用与发展,并重点介绍其优势、主要应用领域以及未来发展趋势。
一、轻型钢结构的优势1.1 质量轻、强度高轻型钢结构采用冷弯薄壁型钢制作,具有质量轻、强度高的特点。
相比传统混凝土结构,它可以降低基础负荷和整体重量,提高抗震性能。
1.2 施工速度快、周期短由于采用预制部件和模数化设计理念,轻型钢结构可在工厂内实现批量生产,并通过现场简单拼装完成施工任务。
这大大缩短了施工周期,提升了工程效率。
1.3 资源节约、环境友好轻型钢结构可以实现全程可回收和再利用,减少资源浪费,同时由于施工快速,也减少了对施工现场周边环境的破坏。
因此,轻型钢结构是一种高度资源节约和环境友好的建筑技术。
二、轻型钢结构在住宅建筑中的应用2.1 钢结构别墅轻型钢结构别墅是目前应用最为广泛的住宅建筑形式之一。
通过预制件和模块化设计,别墅的施工往往只需要数天或数周即可完成。
同时,轻型钢结构别墅与传统混凝土房屋相比,在抗震性能、隔音效果等方面更加出色。
2.2 高层住宅随着城市发展的需求和土地资源限制,轻型钢结构被广泛应用于高层住宅建设中。
其优势在于提供更大的空间自由度和灵活性,同时能够满足严格要求的抗震性能标准。
2.3 综合商业建筑轻型钢结构不仅适用于住宅建筑,也广泛应用于综合商业建筑领域。
商业场所通常对空间利用率和灵活性有较高要求,轻型钢结构可以通过模块化设计满足不同功能区域的需求,并提供开放、舒适的使用环境。
三、轻型钢结构在公共建筑中的应用3.1 学校与教育机构学校和教育机构作为城市公共设施的重要组成部分,需要建立安全、舒适的学习环境。
轻型钢结构能够满足大跨度和大层数的需求,同时提供良好的教室隔音效果,进一步提升学生学习质量。
装配式建筑发展分析报告意义与实践

装配式建筑发展分析报告意义与实践一、背景介绍在当代城市化进程中,建筑业面临着越来越多的挑战和机遇。
尤其是随着人们对环境保护和可持续发展的重视,建筑行业亟需寻求一种更加高效、可持续且节能环保的建筑模式。
装配式建筑作为一种新兴的施工方式,凭借其快速、标准化以及可迁移性等优势,在实际应用中显示出巨大的潜力。
二、装配式建筑的意义1. 提高施工效率传统建筑施工过程复杂繁琐,需要大量的人力物力投入,而装配式建筑则通过将施工过程推至室内进行生产加工,并利用先进设备进行快速拼装,极大地提高了施工效率。
相比传统施工方式,装配式建筑可以缩短项目周期30%以上。
2. 精确控制质量由于装配式建筑采用标准化部件和模块化设计,使得整个构件制造过程具有较高的自动化程度,从而有效避免了人为因素对质量的影响。
同时,室内施工环境可以更好地控制温湿度等因素,确保构件质量的稳定性和一致性。
3. 节约能源与资源装配式建筑相比传统建筑具有较好的能源效益。
其通过预制和现场装配的方式,减少了施工现场对自然资源的消耗,并且可实现材料的重复利用。
此外,装配式建筑还应用了许多节能技术,如建筑隔热、集成化供暖等,从而进一步提高了节能效果。
4. 降低生命周期成本尽管装配式建筑在初期投资上可能略高于传统建筑,但考虑到其施工周期缩短、质量可控以及节能减排等优势,在整个生命周期内所节省的成本将远远超过初期投资。
这不仅减轻了业主的经济压力,也符合社会可持续发展的需要。
三、装配式建筑的实践案例1. 大兴国际机场T3航站楼作为中国规模最大、使用空间最大的装配式钢结构体系项目之一,大兴国际机场T3航站楼的成功实践为装配式建筑树立了典范。
其采用了大量的模块化预制构件,并在施工过程中运用BIM技术,实现了高效快速的施工进度。
2. 上海固安湖短租公寓上海固安湖短租公寓是一座具有现代化设计理念和环保节能特点的装配式建筑。
该项目利用节能材料、设备和智能系统,通过标准化、工厂化生产方式实现了绿色低碳、可持续发展目标。
论述装配式建筑的优势与发展前景

论述装配式建筑的优势与发展前景装配式建筑是一种新兴的建筑模式,采用工厂化生产,现场快速组装的方式进行建造。
它以其独特的优势和广阔的发展前景,受到了越来越多人们的关注和青睐。
本文将从环保节能、施工周期、质量可控以及经济效益等方面论述装配式建筑的优势,并展望其未来发展前景。
一、环保节能1.1 减少原材料浪费传统混凝土结构在施工过程中会产生大量废弃物,而装配式建筑采用预制构件进行组装,在制作过程中可以精确控制材料的使用量,有效减少浪费。
1.2 降低能耗装配式建筑多采用轻质材料,比如钢结构或轻质混凝土等,在保证强度的前提下减小了自重,从而降低了运输能耗。
同时,它利用呼吸墙和隔热层等设计手段,在冬暖夏凉方面也具有出色表现。
1.3 可再生资源利用许多装配式建筑材料可回收利用并二次利用,例如钢材可以回收再利用,预制混凝土构件也可进行循环使用。
这不仅降低了建筑废弃物对环境的污染,还促进了可持续发展。
二、施工周期2.1 加快施工速度装配式建筑采用工厂化生产和现场组装的方式,极大地提高了施工效率。
通过提前制作构件,可以节约大量的现场施工时间,缩短整个项目的建设周期。
2.2 减少不确定性传统建筑施工过程中受到天气等自然因素的影响较大,容易导致进度延误。
而装配式建筑大部分工艺都在室内完成,在室外组装时受到影响较小,能够更有效地规避不确定性带来的风险。
三、质量可控3.1 优质材料选用在装配式建筑中,预制构件的生产大多在工厂内完成。
这意味着可以精确选择优质材料,并严格按照标准进行生产和检验,从而保证了建筑质量的可控性。
3.2 精密生产与安装由于构件是在工厂内进行加工和装配,采用的是先进的机器设备和自动化工艺,因此构件的生产精度非常高。
在现场组装时,通过专业团队的操作,可确保每个构件之间的接合完美无缺。
四、经济效益4.1 成本控制与传统施工相比,由于装配式建筑可以减少材料浪费、缩短施工周期以及提高质量可控性等方面的优势,从长远来看其成本更可控。
绿色装配式钢结构建筑体系及应用方向共3篇

绿色装配式钢结构建筑体系及应用方向共3篇绿色装配式钢结构建筑体系及应用方向1绿色装配式钢结构建筑体系及应用方向随着人们对环境保护和生态建筑的关注,绿色建筑成为了建筑业发展的一个新方向,而装配式钢结构在建筑领域也越来越受到人们的重视。
绿色装配式钢结构建筑体系是一种新型的建筑方式,由于它的优异性能,应用前景广阔,在未来建筑领域将会有广泛的应用。
绿色装配式钢结构建筑是一种采用钢构件,可重复使用并方便拆装的建筑体系,其最大优点是可大量节省施工时间,减少施工垃圾,降低能耗等,符合节能环保的要求。
装配式钢结构的建筑体系主要由钢柱、钢梁、钢槽钢等构件组成,其安装速度快,只需要对接,拼装即可,可将施工时间缩短1/3至1/2,相比传统建筑方式,具有明显的速度优势。
另外,装配式钢结构建筑体系与传统建筑方式不同的是其特有的可反复拆装性能,这种特点充分利用了钢构件的高强度和可靠性,便于在拆迁、转移和改造等环节下极大地降低成本。
被拆卸的钢构件照样可以被重复利用,这样就能减少了大量的建筑垃圾,使建筑更加具有可持续性。
绿色装配式钢结构建筑还有一个重要的优点就是它能够满足建筑进行多功能扩展时的需要。
因为钢构件可以根据规划需求来切割并重新装配,可适应市场变化快的需求,因而在市场上更加具有竞争力。
近年来,绿色装配式钢结构建筑体系逐渐受到人们的青睐。
在建筑界,装配式钢结构已经被广泛应用在居住楼和公共建筑等领域。
在中国和其他发达国家,装配式钢结构建筑已经被许多企业所推广,并且已经被广泛应用于城市建设、旅游业和体育场馆等。
未来,绿色装配式钢结构建筑体系将更为广泛地应用于居民住宅、学校、医院、体育场馆及办公等领域。
这种建筑体系具有较为广阔的市场前景,但同时也有必要更加注重装配式钢结构的施工及安装人员的技术水平提高,构建完善的标准体系,推进行业规范化,更好地提升产品的质量和安全性。
综上所述,绿色装配式钢结构建筑体系是一种符合节能环保、经济实惠及持久耐用需求的新型建筑方式,其应用前景广泛有望成为未来建筑领域的主流建筑。
装配式钢结构

装配式钢结构随着建筑行业的发展和技术的进步,装配式钢结构在建筑领域中得到了广泛的应用。
它以其高强度、快速施工和环保节能的特点,成为了当今建筑行业的热门选择。
本文将从装配式钢结构的定义、特点和应用等方面进行探讨。
一、装配式钢结构的定义装配式钢结构是指在工厂或生产基地进行制造和预组装,并经过一系列严格的质量控制,然后运输到现场进行快速安装的钢结构体系。
与传统的钢结构建筑相比,装配式钢结构具有更高的装配率和工程效率,极大地提高了施工的速度和质量。
二、装配式钢结构的特点1. 高强度:装配式钢结构采用优质的钢材制造,具有较高的抗震和抗风能力,确保建筑的安全性。
2. 快速施工:由于装配式钢结构的大部分组件在工厂内预制并进行了精确的加工,施工现场只需进行简单的组装,大大缩短了项目的建设周期。
3. 环保节能:装配式钢结构的制造过程中采用了先进的环保技术,减少了对环境的影响。
同时,钢材可以回收再利用,减少了资源的浪费。
4. 灵活多样:装配式钢结构可以根据设计要求进行个性化定制,适应不同场所和功能的建筑需求。
同时,也方便后期的拆卸和改造。
三、装配式钢结构的应用1. 住宅建筑:装配式钢结构在住宅建筑领域中得到了广泛的应用,可以实现快速、高效的建设,满足人们对于安全、舒适的住宅需求。
2. 商业建筑:装配式钢结构在商业建筑中也具有独特的优势,如超市、办公楼、展览馆等。
它可以提供较大的使用空间,满足复杂功能需求。
3. 工业建筑:装配式钢结构在工业建筑领域中应用广泛,如工厂、仓库、停车场等。
它具有较大的跨度和承载能力,适应工业设备的需要。
4. 公共建筑:装配式钢结构在公共建筑中也可以发挥重要作用,如学校、医院、体育馆等。
它可以提供安全、舒适的学习和工作环境。
总结:装配式钢结构作为一种新型的建筑技术,通过其高强度、快速施工和环保节能等特点,已经在建筑行业中得到了广泛的应用。
它的出现不仅提高了建筑的品质和效率,同时也对于推动可持续发展和绿色建筑产业的发展起到积极的推动作用。
装配式建筑的发展及现状
装配式建筑的发展及现状装配式建筑是把传统建造方式中的大量现场作业工作转移到工厂进行,在工厂加工制作好建筑用构件和配件(如楼板、墙板、楼梯、阳台等),运输到建筑施工现场,通过可靠的连接方式在现场装配安装而成的建筑。
装配式建筑结构是国内外建筑工业化最重要的生产方式之一,它具有提高建筑质量、缩短工期、节约能源、减少消耗、清洁生产等诸多优点。
目前,我国的建筑也借鉴国外经验采用装配整体式的方式,并取得了非常好的效果。
装配式建筑主要包括预制装配式混凝土结构、钢结构、现代木结构建筑等,因为采用标准化设计、工厂化生产、装配化施工、信息化管理、智能化应用,是现代工业化生产方式的代表。
1.1 装配式建筑发展历程1.1.1 装配式木结构从年代而言,装配式木结构发展最早,装配式混凝土结构和装配式钢结构起步较迟。
后两者的起步和发展基本上处于同时期,起步于现代,发展于当代。
在公元前200年左右的汉代,我国的木结构体系就有了初步发展,结构以抬梁式和穿斗式为主。
从隋代开始,经历唐代到宋代,木结构逐步发展为标准化、程式化和模数化。
特别是宋代的《营造法式》一书,总结出木结构设计原则、加工标准、施工规范等,使木结构建造技艺上了一个较大的台阶。
木结构技术不断发展,在元代出现了“减柱法”,工匠大胆地抽去若干柱子,并用弯曲的木料作梁架构件。
明代、清代为了进一步节省木材,木结构建造技艺又有了新发展,明代的《鲁班营造正式》和清代工部的《工程做法则例》是对新的木结构建造技艺的总结。
西欧在5世纪开始使用木结构屋架。
15世纪英国改进原有的木屋架及桁架结构,加强了构架的刚性,大大增加了其使用跨度。
16世纪,德国和英国中产阶级的住宅以木结构为主。
17世纪,法国的古典宫殿大多采用木结构。
19世纪,木材丰富的国家(如芬兰)大量营造各类木结构建筑物。
从20世纪70年代至今,木结构在世界各国发展较快,特别是在欧洲、北美洲和日本等发达国家,木结构的研究与应用得到了较为充分的发展。
钢结构装配式建筑的未来前景分析
钢结构装配式建筑的未来前景分析随着城市化进程的加快和人们对建筑质量、节能环保要求的提高,钢结构装配式建筑作为一种新型的建筑技术正逐渐受到关注和推广。
本文将对钢结构装配式建筑的未来前景进行分析。
一、市场需求推动钢结构装配式建筑发展1.1 城市人口增长和土地资源紧缺随着城市人口不断增长,住房需求量急剧上升。
而传统混凝土砖木结构建筑在保证质量的同时,需要耗费大量土地资源,并且施工周期较长。
而采用钢结构装配式建筑可以大幅缩短施工期限,提高施工效率,满足快速扩张的城市人口需求。
1.2 节能环保要求日益提高传统建筑常常使用大量水泥、木材等能源密集型材料,其生产过程消耗大量能源,并且在使用过程中产生大量二氧化碳排放。
而钢结构装配式建筑采用工厂预制、现场组装的方式,可以减少对环境的破坏,并且在施工过程中可以更好地控制噪音和粉尘污染。
采用钢结构装配式建筑不仅可以满足节能环保要求,还能够提高建筑的整体质量。
1.3 政府政策支持为了推动绿色建筑发展,中国政府出台了一系列鼓励政策,将钢结构装配式建筑列为重点支持的技术领域。
政府积极引导企业加大研发投入以及产业化水平的提升,通过行业协会、标准化等手段推动钢结构装配式建筑的广泛应用。
二、未来市场前景分析2.1 技术进步带来新机遇随着科技的不断进步,钢结构装配式建筑利用先进制造和信息技术不断革新和完善。
例如,在设计上采用BIM(Building Information Modeling)技术可以实现精确计算和预测;在生产上使用机器人和数控设备实现高度自动化;在运输中采用模块化设计与拼组等方式降低物流成本。
这些新技术的应用将进一步提高钢结构装配式建筑的质量和效率,促进市场需求的持续增长。
2.2 品牌竞争激烈随着市场对钢结构装配式建筑需求的不断增长,新进入的企业不断涌现,竞争也日益加剧。
在面对同质化产品竞争时,企业需要通过提高品牌知名度、创新设计、优化售后服务等方式来获得竞争优势。
装配式钢结构建筑的工程应用与研究进展
装配式钢结构建筑的工程应用与研究进展摘要:传统粗放型建设方式存在环境污染、耗能过大等问题。
近年来,建筑行业正向绿色节能方向转型,推动装配式建筑的发展是实现这一转型的重要方法和必由之路。
钢结构具有自重轻、强度大、易于安装等优点,是装配式建筑的一种重要结构体系。
为促进装配式钢结构建筑的发展与其工程应用,本文主要通过查阅文献回顾了装配式钢结构建筑国内外的发展历程,列举主要相关政策和现有工程应用,总结装配式钢结构的研究进展,为装配式钢结构建筑进一步的研究和工程设计提供参考。
关键词:装配式钢结构;建筑工程;研究进展引言在现代建筑结构当中,装配式钢结构与钢筋混凝土结构及砌体结构相比,具有质地均匀、韧性好、可塑性强、质量轻、抗震性能好等诸多优点,大力发展装配式钢结构建筑,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;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在我国显得尤为重要。
在2019 年与2020 年,我曾设计过钢结构办公楼与钢结构酒店,这让我更加深刻认识到装配式钢结构的好处与特点,下面就来分析下装配式钢结构的特点、应用与发展:1、装配式钢结构的主要特点钢是工程建设的主要材料,无论是局部焊接还是整体建造都会应用到钢。
装配式钢结构就是以钢结构作为建筑的承重结构。
目前我国建筑结构主要有两种,一种是装配式混凝土建筑结构,另一种就是装配式钢结构建筑。
装配式混凝土建筑结构属于能源消耗型建筑结构,不符合现阶段绿色发展理念,同时其对技术的要求较高,因此装配式钢结构建筑更受欢迎。
装配式钢结构作为一种新型的建筑结构形式,在建筑工程的应用非常广泛。
装配式钢结构通过设计软件进行设计建模和分析,合理缩短了设计的周期,对于建筑工程的质量也有一定的提高。
在一些工程软件中,对装配式钢结构进行受力分析,可以很好地对装配式钢结构进行修改和更正,然后将模型与数控机床相结合,最后对装配式钢结构的构件进行生产制造,可以大大提高建筑工程的工作效率,对于建筑工程的周期也有很好的提升效果。
装配式建筑的发展现状与未来发展趋势
装配式建造的发展现状与未来发展趋势一、引言装配式建造是指将建造构件在工厂内进行预制,然后将其运输到现场进行组装的建造方式。
近年来,随着人们对建造质量、节能环保和施工效率的要求不断提高,装配式建造逐渐成为建造行业的热门发展方向。
本文将探讨装配式建造的发展现状,并分析未来的发展趋势。
二、装配式建造的发展现状1. 市场规模扩大装配式建造市场规模不断扩大,国内外许多企业纷纷涉足该领域。
根据统计数据显示,2022年全球装配式建造市场规模达到了3000亿美元,并估计在未来几年中将保持较高的增长率。
2. 技术不断创新装配式建造技术不断创新,涌现出了许多新的建造材料和构件。
例如,使用钢结构、混凝土预制板、预制混凝土柱等,可以大大提高建造的强度和稳定性。
同时,随着3D打印技术的发展,越来越多的建造构件可以通过3D打印技术快速创造,大大提高了装配式建造的生产效率。
3. 政策支持力度加大各国政府对装配式建造赋予了越来越多的支持。
例如,中国政府出台了一系列鼓励和支持装配式建造发展的政策,包括财政补贴、税收优惠等,以推动该行业的快速发展。
4. 建造企业积极转型越来越多的传统建造企业开始积极转型,将目光投向装配式建造。
他们通过引进先进的生产设备和技术,提高了装配式建造的生产能力和质量水平。
一些企业还与设计院、科研机构合作,共同推动装配式建造的研发和应用。
三、装配式建造的未来发展趋势1. 技术趋于成熟随着装配式建造技术的不断发展和成熟,其在建造行业的应用将更加广泛。
估计在未来几年中,装配式建造将成为建造行业的主流建造方式之一。
2. 设计与施工一体化未来,装配式建造将更加注重设计与施工的一体化。
通过使用BIM技术,设计师、施工方和生产方可以实现信息的共享和协同,从而提高建造的质量和效率。
3. 绿色环保成为关键随着人们对环境保护意识的提高,绿色环保将成为装配式建造的发展重点。
未来,装配式建造将更加注重节能、减排和可持续发展,采用更多的环保建材和技术。
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装配式钢结构建筑的发展与应用
发表时间:2019-05-23T09:52:43.477Z 来源:《建筑模拟》2019年第11期作者:杜微
[导读] 本文详细探讨了装配式钢结构建筑的发展与应用,旨在推进我国装配式钢结构建筑产业化的快速发展。
杜微
北京龙源科建建筑设计有限公司北京 102488
摘要:随着社会经济文化的不断进步与发展,国家综合国力日益提升,在信息化网络时代的新形势下,装配式钢结构以其独特的设计要求和理念在社会各行业中的应用体现出其建筑工业化的优势,装配式钢结构在社会各领域中得到广泛性的应用,并日渐在市场经济体制下显露出其重要的存在价值。
基于此,本文详细探讨了装配式钢结构建筑的发展与应用,旨在推进我国装配式钢结构建筑产业化的快速发展。
关键词:装配式;钢结构建筑;发展;应用
随着我国经济的飞速发展,钢结构建筑领域的发展也取得了巨大的飞跃。
在取得飞速发展的同时,如何化解钢材产能过剩,推进和研发绿色、高效钢结构建筑体系,是目前所需研究的课题。
装配式钢结构建筑作为新兴的绿色、环保、高效的建筑体系,目前在建筑行业上得到了越来越多的应用与发展。
我国在装配式钢结构建筑的发展上,正在从传统的建筑施工形式上向着现代化工业化集成化的新型建筑体系转变。
此形势下,预制混凝土的新型结构、新型维护系统等建筑体系改变了传统的建筑结构形式,全装配式钢框架的模块化建筑体系采用新型的功能单元以及基本元件的设计理念,贯穿在构建装配一体化的生产中,新型的钢结构体系,广泛应用在建筑领域中。
1 装配式钢结构住宅的优势特点
装配式钢结构住宅是指按照统一、标准的建筑部品规格将钢构件制作成房屋单元或部件,然后运至施工现场装配就位而生产的住宅。
与传统的住宅结构相比,装配式钢结构住宅具有以下优点。
1.1空间布置灵活
钢结构主要为钢框架结构,钢框架-支撑结构;钢框架-剪力墙结构,相比于砖混结构住宅,住宅开间尺寸较大,墙体多为非承重墙,平面空间布置自由。
1.2绿色环保、可持续发展
钢结构具有生态环保的优点,改建和拆迁容易。
材料的回收和再生利用率高。
而且采用装配化施工,取代了现场湿作业的方式,占用的施工现场少,施工噪音小,降低了能耗和建筑垃圾的产生,是真正意义上的绿色建筑,符合可持续发展的需要。
1.3自重轻、承载力高
装配式钢结构住宅的自重约为同高度混凝土结构建筑的1/2~3/5,且钢结构柱截面面积较混凝土结构柱的截面面积减少一半左右,有效增加了建筑的使用面积。
钢结构重量轻,为其安装、运输提供了便利条件,同时减轻基础的负荷,降低地基、基础部分的造价。
1.4质量优良、抗震性能优越
装配式钢结构住宅的构件均可由专业工厂标准化生产,可通过现代化检测与标准化控制保证建材质量,同时可避免恶劣天气影响施工质量。
钢材轻质高强、延性好、塑性变形能力强的特点,也提高了住宅的抗震性能,增加了安全可靠性。
1.5实现住宅建设的工业化和产业化,施工工期短
装配式钢结构住宅所有部件均可采用工业化生产方式,实现技术集成化,提高住宅的科技含量和使用功能。
同时,装配式钢结构住宅的设计、生产、施工、安装可以通过BIM体系实现一体化。
变“现场建造”为“工厂制造”,提高住宅的工业化和产业化水平,缩短施工工期。
2 装配式钢结构住宅在国内外的应用现状
2.1国外的应用现状
美国的钢结构住宅技术是一项综合技术,集结构主体、建筑节能、建筑防火、隔声、型材及设计施工一体化的集成化技术,社会分工明确,生产效率高,依靠统一的设计施工标准,使建筑产品供应各方能相互协调,使得钢结构房屋建设数量发展迅速,钢结构住宅占比在25%以上,且以装配式住宅为主。
日本,根据日本预制装配建筑协会的统计,到20世纪90年代末,日本预制装配住宅中木材结构占18%,预制混凝土结构占11%,而钢材结构系列比例已经多达71%。
2.2国内的应用现状
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。
与发达国家相比,中国的钢结构建筑比例仍然非常低,我国钢结构用钢量仅为钢产量的20%,纯钢结构的用钢量(板材、型钢等)大约只占建筑用钢量的1.5~2%,占到建筑竣工面积60%~70%的住宅建筑几乎全部是钢筋混凝土建筑,采用钢结构的比例很低。
装配式住宅是以标准化、系列化和工业化为前提,可以提高住宅质量,目前国内各大城市都积极进行住宅产业化研究,上海是推进住宅产业化建设的急先锋,河北、江苏、陕西、内蒙古、合肥、大连和济南等省市也已成立了住宅产业化促进中心,深圳也于2006年成为全国首个住宅产业化综合试点城市。
“十二五”期间我国计划五年建设3600万套保障性住房,其中2011年新建和改造1000万套,这一艰巨而紧迫的任务恰恰为装配式钢结构住宅的发展创造了良好的基础条件。
3 绿色装配式钢结构建筑体系的应用
3.1 应用优势
绿色装配式钢结构建筑体系的应用优势包括两个:①效率提升;②建筑刚度提升。
限于篇幅,无法一一介绍,文章以效率提升为例进行简述。
在应用绿色装配式钢结构的建筑中,大部分钢结构均是预制的,将材料运至施工地点后,可以直接进行装配,省去了现场制作的
麻烦,效率因此得以提升。
比如大型路桥中的箱梁等,除少数特殊箱梁外,其他几乎均为预制。
3.2 住宅建筑中绿色装配式钢结构建筑体系的应用
住宅建筑中,绿色装配式钢结构建筑应用十分广泛。
其应用能够更好的解决梁柱刚度不足等问题,具体而言,如杭萧钢构股份有限公司研发的钢管束组合结构体系,其以标准化、模数化的钢管部件为核心,形成钢管束,在内部浇筑混凝土保持刚度作为承重构件,以钢筋作为材料建设楼板,钢梁为低碳合金钢,刚度优良。
这一系统解决了传统钢结构体系造价较高、又不能适应结构复杂的平面户型和梁柱裸露的问题,以中空混凝土灌注钢束的方式建设剪力墙等结构,承重部位的性能大为增加,钢材用量也得到了控制,相关技术值得借鉴和推广。
3.3 商业建筑中绿色装配式钢结构建筑体系的应用
商业建筑中,绿色装配式钢结构建筑体系的应用与民用建筑相关应用存在一定区别,这是由其使用方面的差异决定的,结合现有成果和实际需要,可以在商业建筑中使用模块化绿色装配式钢结构建筑体系。
所谓模块化绿色装配式钢结构建筑体系是指钢材料等在预制的基础上进行组合,之后以成型模块的方式应用于商业建筑中,比如方形钢制小型建筑,可以作为商场中不同用户的阁段,在建设时便于安装,拆卸时也很方便。
4 结束语
综上所述,作为绿色环保性建筑的钢结构住宅,可实现重复利用,再次回收,符合可持续发展的战略。
因此钢结构体系住宅的发展,必将极大促进钢结构住宅的产业化,深层次的影响中国住宅体系的发展水平和前景。
将成为建筑现代化发展的一个重要标志,也必将成为住宅结构体系的主流。
参考文献:
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[2]杨保弟,樊首斌,权浩.钢结构装配式建筑施工状况及其经济性分析[J].工程经济,2018,28(01):65 - 67.。