钢结构在装配式建筑中的应用探析

发表时间:2020/6/17   来源:《建筑实践》2020年第39卷2月第4期   作者: 张伟锋
[导读] 装配式钢结构主要以预制构件的形式进行施工作业,

         摘要:装配式钢结构主要以预制构件的形式进行施工作业,因此其设计涵盖施工全过程,同时可借助信息化技术,实现工程建造的信息平台化搭建,将传统的建筑设计及施工转变成为“工厂化、自动化”形式,不仅符合建筑发展的先进理念,同时也顺应了“绿色建筑”发展思路。本文以装配式建筑结构设计为研究重点,对梁翼缘与柱的连接、梁腹部与钢的连接、梁-梁节点设计等结构形式的设计,为装配式建筑结构的设计要点及其相关内容研究提供理论支撑。基于此,本篇文章对钢结构在装配式建筑中的应用进行研究,以供参考。
         关键词:钢结构;装配式建筑;应用
引言
         随着我国建筑部门的发展,我国在施工技术方面的研究也得到了很大的提升,随着国民经济的发展和人口结构的老化,我们需要一种不同于传统的高强度建筑方法来适应社会发展的变化,所以装配式的建筑方法因此而出现了。预制装配式建筑分为装配式混凝土建筑,装配式钢结构建筑以及装配式木结构。如果装配式预制结构的垂直部分由预制单位承担,则这些单位的力传输就特别不可靠,尤其是一些结构靠着剪力来传递更是会影响到结构的发展效果。然而,由于其负载能力有限,只能在较低的建筑物中使用预制结构;鉴于其承重能力高和抗震能力高,城乡住房和建筑部也在积极促进装配式钢结构的建造。
一、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。
二、装配式钢结构建筑特点
         利用装配式钢结构建造性能优良、综合性能好的建筑,推动新产品研究,不仅极大地促进了国家建设而且还便于我国对于装配式结构的研究。主要体现在两个方面:第一,钢结构更轻、更偏向于工业化。用钢结构建造的建筑物通常重量轻并且强度高,不仅如此,在这基础上使用的钢材更加能够承受重量。第二,钢结构大大提高了结构工程师的工作效率,装配式钢结构的使用使得工期的时间大大缩短,确保许多金融交易的安全。
三、钢结构装配式建筑的技术主要的优势
         (一)建筑结构布置灵活以及集成化高
         相对于传统砖砌结构来讲,钢结构建筑具有诸多优势,钢结构建筑不仅仅空间布置自由、空间尺寸大,同时具备了非承重墙体,相关人士可以根据自己的喜好针对于建筑工程项目实施二次空间分割,并且,二次空间分割以及装修布置之后,不会对于建筑工程项目安全性、稳固性造成负面影响,除此之外,建设工程项目之中,暖通设备、水电线路以及房间吊顶都可以通过采取合理及科学设计,充分合理融入在楼板墙体当中,切实保障建筑结构完善性。
         (二)装配式钢结构建筑具有极好的绿色环保效果
         装配式钢结构住宅建筑所使用的建筑材料和建筑构件都是在工厂内进行生产之后才运输到施工现场的,与混凝土建筑的现场浇筑施工完全不同,其对施工现场的噪声污染、水污染、大气污染等情况完全可做到有效降低。并且其对建筑垃圾的排放也降到了最低,极大地节约了建筑能源的损耗,且其建筑构件都是经过统一的设计并按同一尺寸标准进行生产的,完全可做到可循环重复利用。在对资源的节约上有着非常重大的意义。其是对环境保护、绿色施工的最佳体现。在经济成本的投入上也有非常大的降低作用。


         (三)节约工程的施工成本,缩短工期
         近些年我国建筑市场中劳动力的价格不断的提高。在传统的建筑浇筑式施工中其工作的效率非常低,其施工成本非常高,因此需要对其进行创新。装配式建筑钢结构建筑施工技术的使用能够大大的降低建筑材料、设备以及模板成本的支出,其施工效率也会大大的提高。
四、钢结构在装配式建筑中的具体应用分析
         (一)注重加强钢结构装配式建筑的实用性
         对于钢结构装配式建筑模式的应用需要对结构的设计进行严格的规范,确保钢结构的设计标准,符合建筑结构的发展规律。对于施工现场中的板材使用性能、规格与环保提高标准,从而实现工程的能源节约效果。另外,还要加强对钢结构的管理,提高建筑工程施工的整体质量与实用性。与此同时还要注重这一结构中户型的设计,提高其规范化性。保证保准化生产的效果,避免异形板的使用给工程的质量带来影响。最后,需要注重平面布置的设计,结合开放性的原则进行平面的设计,结合标准化的原则进行设计,确保平面配置的动态变化。
         (二)注重安全的设计,落实防护的措施
         在建筑设计中安全性能是非常重要的。建筑结构中使用钢结构材料需要保证标准化设计的要求。同时还要注重墙壁、楼房的构造设计水平,结合相关的标准选择固定的紧固件。结合当前我国建筑使用年限可以看出,镀锌可以有效的对建筑部件进行保护。结合建筑物的防火性能,对于零部件的防火性能设计也是为了保证零部件的防火质量。另外,还要注重装饰材料的选择,加强对施工中管道材料与填充材料的耐火性分析。针对建筑的舒适性可以看出,使用保温棉对于建筑的外墙楼面进行填充,保证钢结构装配式建筑施工的质量。
         (三)加强绿色原材料的推广
         针对于钢结构装配式建筑工程项目实施过程当中,应当加强绿色材料合理使用,同时也应该进一步加强节能门窗以及节能玻璃广泛推广,还应当保障临时搭建建筑、土地临时设施以及建筑区域道路等等质量得到提升,这样就可以促使钢结构装配式建筑工程项目整体施工效率、施工质量得到提升。
         (四)注重户型的美观性与环保节能效果
         目前人们对于建筑工程建设中的户型设计要求不断的提高。所以,需要加强钢结构装配式建筑的设计合理化,从而确保主次的分明以及动静的结合。尤其是开放区与公共区之间的私密性设置。尤其是五星与入口的合理设计。从而提高面积的合理使用。另外,当前的钢结构装配式建筑对于节能环保的要求不断的提高,钢结构能够有效的减少建筑材料的合理利用,实现经济的和谐循环发展,这样能够确保节能环保的可持续发展,为我国建筑行业的健康与稳定发展奠定良好的基础。
结束语
         装配式钢结构住宅建筑具有绿色环保、可循环使用、节能减排等优点,在装配式建筑中应用钢材质结构能促进建筑结构形式的快速转变,并且实现建筑的现代化功能的发展和应用。当前装配式钢结构建筑在生产过程和安装过程中还会出现一些问题,要在当前所具备的装配式建筑技术基础上进行对装配式钢结构建筑进行发展和大力的研发,重点放在对其施工的规范、施工材料和施工技术的创新、施工管理和施工体系的完善等方面的研究上,进而充分的发挥装配式钢结构住宅建筑的特点和优势,以促进建筑行业健康的创新发展。
参考文献
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