浅谈钢结构在装配式建筑中的应用

浅谈钢结构在装配式建筑中的应用

发表时间：2019-08-28T11:24:11.780Z 来源：《建筑细部》2018年第29期作者：刘永峰

[导读] 近些年来，科学技术的发展迅速，装配式建筑的发展也突飞猛进。

刘永峰

华电重工股份有限公司北京 100070

摘要：近些年来，科学技术的发展迅速，装配式建筑的发展也突飞猛进。装配式建筑已经被提到了国家研发层面，作为建筑业转型发展的重点予以推进。国家及全国各地关于装配式建筑发展的工作目标、扶持政策陆续出台，装配式建筑项目如雨后春笋般在各地展开。装配式钢结构建筑以钢结构作为承重结构，是与装配式混凝土建筑、装配式木结构建筑并行的3种装配式建筑体系之一。钢结构是与围护、内装、设备管线等建筑部品部件的系统集成，是其主体结构。面对装配式建筑的发展方向，钢结构技术是否继续适用，如何更好地适应需求和发展。

关键词：钢结构；装配式建筑；应用

引言

钢结构装配式建筑在我国的建筑行业当中占有重要地位，目前为了可以使装配式建筑可以满足我国的建筑行业的发展需要。首先，要加强对于装配式建筑的实际运用，并且装配式建筑具有结构简单、施工成本低等特点。装配式建筑按照其材料和结构的不同可以划分为钢结构装配式建筑、预制装配钢筋混凝土结构、预制箱结构三种。在这三种装配式建筑当中钢结构装配式式建筑的抗震功能是最强的，跨度比较大，而且保温和隔音的效果都很好。钢结构装配式建筑在施工的过程当中操作流程较简单，耗时短，同时也符合我国的可持续发展战略，钢结构装配式建筑当中的建筑材料可以循环利用，这样就可以减少施工过程当中的资源浪费现象的发生。

1装配式钢结构建筑含义和特点

1.1装配式钢结构建筑内涵

装配式建筑是结构体系、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。其中钢结构构件作为主要的承重体系的装配式建筑为装配式钢结构建筑。

1.2装配式钢结构建筑特点及意义

首先，装配式钢结构建筑具有重量轻、强度高的特点，其承重结构采用了钢材，维护体系则使用的是新型的建筑材料，一般情况下装配式钢结构建筑自重较轻、工业化程度高，符合当前建筑产业化的发展需求，对生产力的发展也有着积极的推动作用；最后，其施工速度快、工期短，装配式钢结构建筑在工厂中即可制造完成大部分内容，因此其资金周转也很快。装配式钢结构建筑综合性较强，需要进行产品的研发、设计和装修等，因此对我国建筑工业化发展也可起到积极的推动作用。

2钢结构装配式建筑在施工当中存在的问题

2.1设计图纸的不断变更使施工过程变得艰难

设计图纸的不断变更使施工过程变得艰难，在施工的过程当中常常会出现有技术部门发出的设计图纸不断的变更，其中有大的变动和小的变动两种。同时，钢结构装配式建筑在施工过程当中经手的部门很多，部门人员之间缺少沟通交流，导致生产和施工过程变得艰难。比如：在施工的过程当中发现预制叠合板的开孔位置按照设计图纸的做法出现了偏差，增加了二次施工的难度。所以，施工的过程当中如果构件厂对预制叠合板有改动必须要及时告诉设计部门，由设计部门出示下发变更说明以后，构件厂再根据新的变更说明来生产出合适的叠合板，再把新的预制叠合板送到施工现场，交到施工方的手上。

2.2操作人员没有经过专业训练

钢结构装配式建筑在预制叠合板的堆放、包装、运输方面还存在许多的问题，在施工的过程当中操作人员没有经过专门的训练，造成预制叠合板在堆放、包装、运输的过程当中会产生很多的裂缝，导致叠合板的质量不达标。所以，相关部门制定了相对应的制度来规范管理钢结构装配式建筑预制叠合板的堆放、包装和运输，有效提高了预制叠合板的质量。

3钢结构装配式建筑施工方面问题的解决措施

3.1装配式钢结构建筑的结构体系

装配式钢结构建筑可根据建筑功能以及抗震设防烈度等选择下列结构体系：钢框架结构、钢框架-支撑结构、钢框架-延性墙板结构、筒体结构巨型结构、交错桁架结构、门式刚架结构、低层冷弯薄壁型钢结构。装配式钢结构建筑平面布置宜简单、规则、对称，竖向布置宜保持刚度、质量变化均匀，减少刚度及质量突变，同时装配式钢结构建筑应考虑温度作用、地震作用或不均匀沉降等效应的不利影响。当设计过程中需要设置伸缩缝、防震缝或沉降缝时，应满足相应的功能及构造要求。装配式钢结构建筑的结构体系应具有明确的计算简图和合理的传力路径，具有适宜的承载能力、刚度及耗能能力。在设计过程中避免因部分结构或构件的破坏而导致整个结构丧失承受重力荷载、风荷载和地震作用的能力。对结构体系中的薄弱部位应采取有效的加强措施。装配式钢结构建筑的楼板可选用压型钢板组合楼板、钢筋桁架楼承板组合楼板、预制混凝土叠合楼板及预制预应力空心楼板等。压型钢板组合楼板、钢筋桁架楼承板组合楼板工业化程度较高，减少现场施工工作量，节省工期。装配式钢结构建筑的楼板应与主体结构可靠连接，保证楼盖的整体牢固性。

3.2装配式钢结构建筑的外围护系统

装配式钢结构建筑的外围护系统应根据建筑所在地区的气候条件、使用功能等综合确定抗风性能、抗震性能、耐撞击性能、防火性能、水密性能、气密性能、隔声性能、热工性能和耐久性能等要求，屋面系统还应满足结构性能要求。装配式钢结构建筑的外围护系统选型应根据不同的建筑类型及结构形式而定；外墙系统与结构系统的连接形式可采用内嵌式、外挂式、嵌挂结合式等，并宜分层悬挂或承托。一般有以下几种方式，第一是砌块墙、保温层和外墙面层组合，可以降低施工成本；第二是砌块墙和保温层装饰一体化板，施工操作比较便捷，可解决墙体开裂和渗漏的问题；第三是砌块墙、保温层、外墙面层和ALC外挂墙板形式，可解决墙体外表面存在的粘砖问题；第四是采用建筑幕墙，建筑幕墙带有装饰效果，有美观、节能、易维护等优点，但在应用过程中也应考虑其光污染等问题。装配式钢结构

建筑的外围护系统的接缝宽度及接缝材料应根据外墙板材料、立面分格、结构层间位移、温度变形等综合因素确定；接缝材料应与外墙板具有相容性；外墙板在正常使用状况下，接缝处的弹性密封材料不应破坏。装配式钢结构建筑的外围护系统的连接设计也尤为重要。外围护系统与钢结构主体的连接节点应具有足够的承载力。承载能力极限状态下，连接节点不应发生破坏；当单个连接节点失效时，外墙板不应掉落。连接节点应牢固可靠、受力明确、传力简捷、构造合理。由于钢结构主体在使用过程中会产生一定的变形，因此外围护系统与钢结构主体的连接部位宜采用柔性连接方式。同时连接节点的构造应便于工厂加工并且便于现场安装及调整等。外围护系统与钢结构主体的连接件的耐久性应满足设计使用年限的要求，保证外围护系统不产生生塑性变形、板面开裂、零件脱落等损坏。

结语

钢结构装配式建筑的施工进度明显要比传统的建筑形式要快，耗时短，而且钢结构装配式建筑可以减少成本资金，在施工的过程当中可以和其他工程活动一起开展，并且钢结构装配式建筑具有抗震功能强、耗时短等优势，在我国的建筑行业当中占有重要地位。所以应该加强对钢结构装配式建筑的推广力度，促进钢结构装配式建筑的发展。

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