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摘要:改革开放后,我国经济快速发展,社会各行都有了明显的进步,人们生活水平也因此有了很大的提高,在这样的社会环境下人们对生活环境的要求也越来越高,建筑行业因此面对着巨大的挑战和机遇。传统的建筑模式因为具有较长的工期已经不能满足现代人的需求,因此各建筑企业纷纷开始着手开发新的建筑结构。近年来预制装配式建筑得到了各建筑企业的广泛运用,其建筑过程分为预制和装配两种,可以在根本上避免传统建筑模式工期长且不能保障安全性的缺陷,更加贴合当代人的需求。我国政府颁布了相关政策以及制度标准,以习近平总书记视察北京重要讲话精神为根本,深入落实中央城镇化工作会议和中央城市工作会议精神,贯彻落实新发展理念,按照适用、经济、安全、绿色、美观的要求,推动建造方式创新,大力发展装配式混凝土建筑,不断提高装配式建筑在新建建筑中的比例。但是当前许多建筑企业对预制装配式建筑还不够了解,由此对我国建筑行业的发展产生了一定负面影响,本文旨在让我国更多的建筑企业了解预制装配式建筑,对其概念、结构体系、意义、发展、应用以及设计做了阐述。
关键词:钢结构;装配式建筑;特点;存在问题;设计关键点
引言
随着我国城市化脚步的推进,建筑行业的发展水平也得到了显著提升。当前,绿色装配式钢结构建筑体系已经逐渐引起了群众的重视,传统建筑体系已经难以充分满足现代化发展的实际需求,因此绿色装配式钢结构体系必然会成为今后我国建筑行业的主要发展方向。由于装配式钢结构本身就具备材质轻巧、资源利用率高的特征,并且能满足钢结构的循环生产,所以在装配式建筑中对钢结构的有效应用,除了能对资源实现保护,还能大大降低建筑工作对环境产生的负面影响。针对这种情况,本文将详细分析绿色装配式钢结构建筑体系,以期为我国建筑行业的稳定发展提供有效帮助。
1预制装配式建筑结构体系概念及意义
将原本在施工现场要做的工作转移到车间来进行,这就是预制装配式建筑的本质,预制装配式建筑的各个构件组成全部都在工厂车间制作,然后将各部位构件运至施工现场进行组装,这种建筑方式可以有效的保证施工进度以及施工质量。预制装配式建筑主要的类型分别为预制装配式钢结构、预制装配式混凝土结构以及预制集装箱房屋三种,比如这其中的预制装配式混凝土结构就是在工厂先将这种结构的混凝土模块生产完毕,然后再将这些模块运至施工现场进行装配施工。这种混凝土结构的建筑与传统混凝结构建筑相比,具有以下特点:一、建筑设计的多样化,可以根据现代住房要求进行设计;二、建筑功能现代化,可以采用多种节能环保的新型材料;三、构件制造工厂化,可以使得建筑构配件统一在工厂内标准化生产,一气呵成;四、节省人力物力、施工空间自由、施工速度快、施工质量高、降低企业成本、需要材料的种类和数量少、对环境的破坏程度低等优势。由此我们可以得知,预制装配式建筑将传统建筑中大量依靠人力的方式转变成为了工厂机械化的方式,对我国建筑行业的发展有着极其深远的历史意义。
2绿色装配式钢结构建筑体系的应用
2.1在商业建筑中绿色装配式钢结构建筑体系的应用
装配式结构在商业建筑中的应用多以模块化形式推进,所谓模块化装配式钢结构指的就是在材料预制基础上进行调整,从而借助成型模块的方式在建筑结构中进行应用。当前,越来越多的商业建筑都加强了对方形钢制小型建筑的应用,此种建筑也是绿色装配式结构的重要表现形式之一。此外,装配式钢结构中所应用的钢结构、型钢结构也具备较强防火优势,所以,这一技术的应用也可以实现对建筑施工成本的合理控制。在对模块化建筑的应用过程中,施工人员需要加强对质量问题的关注,严格监督和审查每项工作环节,通过此种方式对材料品质和安全进行保障,只有这样才能对绿色装配式结构进行有效推广,全面发挥装配式钢结构优势。
2.2预制装配式混凝土结构及其抗震性能
预制装配式混凝土结构形式可大体上分为框架结构、剪力墙结构、框架-剪力墙结构等结构体系。因此预制装配式混凝土建筑和现浇混凝土建筑在结构形式上并没有太大的区别,但是预制装配式建筑与现浇混凝土建筑相比存在着复杂的构件连接技术,同样的构件采用的连接技术不同,其物理性能和抗震能力也会不同,即使是在同样抗震能力基础上应用不同的构件连接技术也会产生不同的经济性能,复杂的构件连接技术也是预制装配式混凝土结构的技术难点,对这种结构的推广产生了一定的影响。
2.3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。
2.4构件的防火防腐
(1)防火涂料,装配式构件在预制过程中,通常都会采取防火防腐材料来进行防护,不过,所采用的防火防腐材料却没有较长的寿命,通常在十年之后就失去了防护效果,所以,建筑业主很难接受。因此,除了防火涂料之外,还采用了防火材料覆盖以及装饰一体化的处理方式,有效提高装配式建筑的防火以及防腐性能。(2)钢结构免涂装以及一体化防火设计。这对于钢结构防火以及防腐能力提升来说也是非常重要的,是提高钢结构建筑防火以及防腐性能的重要途径。很多高层钢结构构件在生产过程中,往往都不需要进行防腐涂装,只需要在组装施工使,将涂料直接喷涂到钢结构构件上即可,这样不仅可以提高作业效率,还可以保障建筑的防火以及防腐性能。(3)钢结构的腐蚀速度是非常慢的,据相关研究与实践证明得知,低碳钢在腐蚀环境中,每年的腐蚀厚度仅为1.3μm。所以,考虑到钢结构在腐蚀环境下的腐蚀速度有限,钢结构腐蚀并不会给钢结构的正常使用带来太大的影响,美国以及日本等发达国家在几十年前经建设完成的钢结构建筑已经使用到现在就说明了这一问题。
结语
本文主要对装配式钢结构建筑的钢结构技术现状进行分析。由于钢结构技术是装配式钢结构建筑中的一个重要技术,所以,在对技术进行应用的时候,必须要充分考虑建筑的发展目标与发现需求,并开展对结构体系、构件以及节点等方面的分析与研究,不断提高技术应用水平,从而保证钢结构技术能够合理应用于装配式建筑中,进一步促进装配式建筑行业的健康发展。
参考文献
[1]杨大平.钢结构在装配式建筑中的应用[J].建筑工程技术与设计,2018,(14):220.
[2]邓瑞昌.绿色装配式钢结构建筑体系研究与应用研究[J].装饰装修天地,2018,(23):43.