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摘要:城市化建设的快速发展推动了建筑行业的大力发展,并呈现出规模逐渐加大、数量日益增多的趋势。在建筑模式中,装配式建筑具有良好的发展前景并能满足用户的不同需求。在装配式建筑中,装配式钢结构以钢结构构件作为承重骨架,能够保证装配构件在现场装配时达到精准化的要求。本文针对钢结构在装配式建筑中的应用进行了探讨,旨在促进建筑行业的快速发展。
关键词:建筑行业;钢结构;装配式建筑
近年来建筑行业逐渐向绿色环保的方向发展,其主要原因是人类赖以生存的环境在经济快速发展下产生了严重污染,为了降低环境污染、改善生存环境,国家对各行各业都提出了绿色环保的要求。建筑行业作为国家经济发展中的重要组成部分,自然要响应国家号召,以绿色建筑为建设目标,在满足国家绿色环保要求的同时,健康稳定的发展。在此背景下,装配式建筑日益兴起,这种建筑形式能够达到绿色建筑要求且可以满足用户不同居住需求,已经得到广泛应用。
1 钢结构装配式建筑的概念
钢结构装配式建筑是指建筑的主体结构体系、外围护系统、内装系统和设备管线系统主要部件均在工厂内完成生产,在施工现场完成组装和连接,且以钢结构构件作为主要承重体系的建筑。
在装配式建筑中应用钢材可以增强建筑的保温能力与隔热能力,在增加建筑功能的同时满足用户居住的需求。由于装配式钢结构自重轻、跨度大的特点,比较适合应用于别墅或者中高档小区建设中。在建设钢结构装配式建筑时可以采用自动化建设方式达到降低施工失误率的目的,还可以实现资源利用的最大化,满足我国可持续发展战略要求并促进社会良好发展。
2 钢结构在装配式建筑中应用的优势
2.1 建筑布局灵活
钢结构装配式建筑可以进行灵活的组装,能够满足用户对居住环境的个性化需求。并且钢结构装配式建筑具有较大的空间及规模,布置承重墙较少等优势能够让人们根据自己喜爱的风格对建筑的格局进行改造以满足自身居住需求。而传统混凝土结构建筑如果依照用户的喜好进行二次改造会严重影响结构的稳定性与安全性。同时在建筑装修阶段将排水管道与线管等管道埋入墙壁内还可以增强建筑美观,保证建筑完整性。
2.2抗震效果好
装配式钢结构承重部分采用的钢材具有较轻的质量,并且材料的横截面能达到均匀受力的效果。在建筑建设过程中内部墙面与楼面采用的装配式钢结构,可从根本上减轻建筑重量进而保证墙体具备稳定性能且具有较好的塑性与强度,提升建筑抗震性能达到建筑具有使用更安全和更稳定的效果。
2.3 施工工期短
钢结构装配式建筑所应用的各装配构件都是在工厂内生产完成后运输至施工现场进行连接拼装进而完成建设。因此施工单位可根据设计要求提前进行装配构件的生产,在装配式钢结构构件运输至施工现场后只需要采取相应的连接方式进行装配即可,大大提高了施工效率并缩短了施工工期。
2.4 具有较好的发展前景
装配式钢结构在建筑施工作业中的应用可以减轻对周围环境产生的污染。与传统建筑建造方式不同,装配式钢结构只需要在现场进行组装,因此减少了建筑垃圾和污水的产生,最大限度地降低了建筑建设对环境的污染程度。另外,应用装配式钢结构还减少了传统建筑建设中较多的施工环节,不需要施工企业在施工现场投入较多的人力、物力、财力,达到了提高经济收益的目的。
装配式钢结构只需要在工厂内进行生产并将成品运输至现场进行连接施工,具有操作过程简单化且施工规模小的优势,并且装配式建筑在拆除后还可以进行重新组装循环利用,可以减少施工过程中的资源浪费,符合国家绿色环保的要求。
3 钢结构装配式建筑建设中存在的问题
我国开展钢结构装配式建筑建设的起步较晚且装配技术较为滞后,在实际建设中还存在一些问题不利于钢结构装配式建筑的发展,主要表现在:钢结构装配式建筑所应用的材料和设备存在不配套的问题,不能达到统一化管理的要求;装配式钢结构建筑对所应用的材料具有较高的要求,既要达到保温效果还要具备防火能力,而实际应用的材料很难达到这两种要求;在施工现场装配时所应用的装配技术较为落后,导致装配效率不高;应用于装配式建筑中的钢结构构件存在质量不合格的问题进而影响整体施工质量加大企业投入成本。因此,要促进我国钢结构装配式建筑的良好发展需要针对上述存在的问题进行改善,进而保证装配式钢结构建筑的施工质量、提高施工效率。
4 钢结构装配式建筑的实际应用
4.1 装配式钢结构系统增加PC构件
PC构件在建筑领域中还被称为预制混凝土构件,经常应用的建筑部位为楼梯与楼板等。此构件受到施工企业的青睐主要是因为具有显著性优势,具体表现在制作效率较高、质量较高且不会对环境产生破坏,有利于建筑行业长久发展。目前,建筑行业中应用的PC构件经常与预应力技术相结合,选择出高强度的材料应用于建设中可以实现建筑的产业化与标准化制造。装配式钢结构建筑中最具代表的PC构件是钢筋桁架叠合楼板。在应用时需要对自主支撑叠合楼板接缝进行良好的处理,而处理方式较为简单化,只需在工厂内进行预制薄板的制作,然后放置于相应位置后直接在接缝位置插入横向钢筋,利用混凝土浇筑的措施实现双向叠合板的打造并能达到自主支撑的要求,不需要再次应用其他模板,提高了施工效率。
4.2 构造做法与维护墙体穿插利用
装配式钢结构建筑的外围护系统属于其关键组成部分。目前围护墙体技术得到快速发展,主要表现在工业化性能与功效、建筑性能上的大幅度提升,还能够将不同墙体材料搭配运用满足不同建筑类型与结构形式的需求。围护墙体技术的新发展方向是达到与施工技术互相协调,比如应用的保温装饰一体板墙体技术,主要是借鉴了幕墙制作方式,并且已经应用于外墙装饰与保温建设中,还能应用在不同公共建筑与住宅外墙中。
4.3 装配式钢结构与BIM技术有效融合
在科学技术的快速发展下,装配式钢结构已经融入了BIM技术,能够对建筑生命周期进行实时且全面性的监管,主要表现在:优化设计阶段及设计图纸,能够将钢结构的全部构件根据生产要求利用数字化的方式进行展现并直接提供给生产厂家;创建信息数据模型可以满足相关人员的检测需求,保证结构建设质量;在安装过程中可以利用BIM创建的三维模型发现构件尺寸存在的问题并反馈给厂家达到保证装配式钢结构建设质量的目的。
结束语:
综上所述,装配式钢结构已经成为建筑行业中普遍应用的建筑形式,应用此建筑形式能够满足人们个性化的居住需求,可以根据用户的喜好优化设计建筑格局且不会因为用户的个性化设计而影响结构整体的安全性与稳定性。另外,装配式钢结构建筑还具有较好的绿色环保能力,只需在施工现场进行连接从而减少了建筑垃圾及污水的产生,对周围环境的污染大幅度降低,这也是目前乃至未来我们将不断发展和探索的方向。
参考文献:
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