我国装配式钢结构住宅现状与发展前景探究

我国装配式钢结构住宅现状与发展前景探究

发表时间：2018-07-13T11:22:32.143Z 来源：《基层建设》2018年第13期作者：孙俊霞王靖陶琴甘其利陈万清

[导读] 摘要：住宅作为重要的需求，其设计和结构装配起着至关重要要的作用。

重庆房地产职业学院重庆 401331

摘要：住宅作为重要的需求，其设计和结构装配起着至关重要要的作用。随着世界科学技术的进步，钢结构装配式住宅的设计和优化方案为现代住宅设计提供了一个新的思路。装配式建筑是指把建筑需要的楼板、墙体、楼梯等预制构件在企业车间按标准批量生产，运至施工现场装配的建筑。主要包括预制装配式混凝土结构、钢结构、现代木结构等，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。装配式建筑可显著提高建筑综合品质和性能、施工安全和质量，可有效减少用工、缩短工期、提高生产效率，明显减少资源、能源消耗以及建筑垃圾、噪声、粉尘等污染物排放，绿色环保，提高绿色建筑和节能建筑建造水平，促进传统建造方式转型升级。关键词：装配式钢结构；住宅建筑；发展现状；发展前景

1.装配式建筑的发展历程

德国经过二次世界大战后，基础设施破坏严重，房屋基本被损毁，所以战后德国的住房问题尤其突出。然而由于德国人对于建筑技术的探索，使得建筑的产业化进程得到迅速推进，装配式建筑在德国迅速普及开来，所以直到现在，德国装配式建筑的普及率仍十分高，并且按照德国现行设计文件的规定，建筑的绝大部分构件必须在工厂中预制完成，不论是承重构件还是装修材料，都会被编上代码，并在项目资料中予以注明。日本的建筑产业化过程是伴随着战后日本经济的迅速腾飞，虽然在二战中日本经济遭受重创，但到了上世纪九十年代，日本的装配式住宅总量接近已竣工住宅的三分之一，由于日本国内多地震，所以采用轻质的木材建筑显得尤为必要。日本的装配式建筑有其固定的生产流程，从设计、材料采购、安装、调试到运营，都有相应的行业标准作为支撑。而美国作为当前世界上经济最为强大的国家，其建筑产业化程度自然不容小觑。不仅在生产上保持了较高水准，还能根据不同客户的差异需求，定制出特定的结构形式，并委托给专业的承包商进行建设。

纵观国内装配式建筑的发展历程，较国外稍显滞后。2006年建设部颁布了《国家住宅产业化基地试行办法》，从国家政策上开始有意识的引导建筑朝着产业化的方向不断发展，所以全国各地陆续兴建了一批基地，但由于行业尚未完全成熟，所以其他行业的企业纷纷涉足，以期分得一块市场，这客观上导致国内真正从事产业化建筑的企业并不多，大多数的企业形成了家居建材、装修、厨卫、建筑等不同区域的产业集群。目前行业内较为著名的是湖南远大，其旗下的大型建筑开发企业远大住工、远大可建拥有成熟的技术和对于装配式建筑完全的自主知识产权，同时拥有自己的研究院、生产工厂和施工队伍，集“设计、制造、施工、运营、循环”于一体，可以为客户提供一站式的解决方案。

2.国内常用钢结构体系及应用现状

2.1 纯钢框架结构体系

钢柱、钢梁采用焊接或热轧H型钢，此结构体系多采用双向梁柱刚接，这样可增加结构整体刚度，增强梁、柱的抗弯能力，进而减少层间位移，达到减少用钢量的目的。此结构体系适用空间大、建筑平面布置灵活；具有很好的抗震延性；但抗侧移刚度小，当层高较大、设防烈度较高、层数较多时，主要通过增加梁柱截面来增加结构刚度，经济性较差；此结构体系主要用于7度以下的多层结构。

2.2 钢框架—钢支撑结构体系

为解决纯钢框架结构抗侧移刚度小的问题，在纯框架的某些跨间设置钢结构支撑，便形成钢框架—支撑结构体系。此结构体系由钢支撑和钢框架组成两重抗侧力结构体系，根据支撑两端设置位置、耗能梁端设计要求及支撑本身是否具有耗能属性，可将支撑分为以下几类：中心支撑、偏心支撑、耗能支撑。钢支撑不但为结构在正常受力情况下提供了一定的刚度，而且为结构在水平地震作用及较大风荷载作用下，提供了一道受力防线，形成了人们较理想的破坏机制；此结构体系较纯框架结构体系减少了用钢量，梁柱节点可采用半刚性连接，节点构造相对简单。

2.3 框架—剪力墙体系

若将钢框架—钢支撑结构体系中的钢支撑替换为剪力墙，就形成了钢框架—剪力墙体系。剪力墙可以为钢板、预埋钢板、钢支撑的预制混凝土墙、带竖缝的预制混凝土墙；剪力墙布置在一跨多跨全高范围内并与周围框架梁柱连接，剪力墙承担主要水平力作用，竖向力主要由钢框架承担。

2.4 矩形钢管混凝土柱

矩形钢管混凝土柱是在冷成型的直缝或螺旋缝焊接管、热轧管、冷弯型钢或热轧钢板、型钢焊接成型的矩形管中灌入混凝土，形成组合柱构件，提高承载能力、增加刚度且减少用钢量；矩形钢管混凝土柱节点构造简单、施工方便、经济效果好，相比其它H形型钢柱更利于后期装修。

3.我国钢结构装配式住宅发展前景

3.1 技术发展

伴随着我国改革开放的进一步深入，经济全球化的进程也不断加快。在此基础上，国际上企业与企业之间的技术和经济交流的频率也日益增加，近代以来我国经济积贫积弱，改革开放后我国逐步从西方发达国家引进较为先进钢结构的生产和安装技术，发展到今天，我国不论是在钢结构制造安装还是研发方面都取得了长足的发展。这就为装配式钢结构住宅体系在我国的进一步发展提供了必要的技术条件。

3.2 技术与经济和市场的结合

由于钢结构住宅具有诸多优势，在工业发达的国家应用已经非常普通，然而在国内建筑市场钢结构住宅所占的比重较小。究其原因，并不是我国钢结构住宅技术不够先进，而是相对于传统的混凝土结构经济指标并不占优势，开发商和消费者对于钢结构住宅还存在认识不足等问题。钢结构住宅要得到长远的发展必须注重技术与经济和市场的结合，技术研发应以市场为出发点，在建筑方案设计中充分考虑中国消费者的习惯，如门窗体系、整体厨卫体系等设计，不能单纯照搬国外的技术方案。在满足结构可靠度的前提下，通过合理的技术组织加快施工速度节省人工成本，集约化的生产管理减少材料的损耗，从而将造價控制合理的范围。

3.3 产业基础

改革开放后我国经济快速发展，与此同时我国的钢铁产量也逐年增长，据统计，近几年来我国的钢铁总产量一直保持世界第一，并已