浅谈钢结构在装配式建筑中的应用论文_杨咏

浅谈钢结构在装配式建筑中的应用论文_杨咏

浙江元筑住宅产业化有限公司 浙江绍兴 312065

摘要:钢结构的施工速度快、强度高、空间布置灵活,而且其抗震性能比较高,由于有这些优势,使其在建筑中得到了大力推广。但其在应用中还存在一些问题,基于此,本文主要对相关问题进行分析,以供参考。

关键词:钢结构;装配式建筑;应用

一、产业优势

分析装配式钢结构作为新兴产业,给相关各方带来不同层面的利益。对工厂而言,因建筑各部件实现了模块化和标准化,可以真正实现像造汽车一样 “智造”房子,可以实现全自动化+信息化生产,全过程质量可控,几乎无工艺质量缺陷。对政府而言,它带来的是产业升级,使建筑业走上绿色发展的道路,由此将产生巨大的社会效益和环境效益;对开发商而言,它将缩短开发周期,提高资金利用率;对住户而言,它易于装修,且户型调整几乎不受空间限制,同时钢结构安全性更高;对于设计方而言,由于采用模块化、标准化设计,施工图阶段的设计周期大大缩短,设计师可将更多精力投入到项目的方案设计中;对于施工方而言,装配式高层钢结构住宅施工快速高效、机械化程度高,同时由于模块化、更大幅度的降低设计差错和设计缺陷,几乎不存在安装上的干涉问题,因“风水电”均可厂内预制好,大幅度降低现场机电和给排水的工作量,可以大幅度提高施工效率。另外,其还节约了人力。劳动适龄人口的增加、人口红利能给社会经济带来更大的效应。当人口成为了发展的制约因素,人口红利已经逐渐枯竭的情况下,就必须考虑用更节约人力成本、更高效的方式去生产和建造,而装配式建筑这种工业化生产建筑模式可以节约人工。同时,钢结构装配式建筑可以做到90%及以上的超高预制率,90%以上的工作在工厂内完成,可真正实现100%装配。对监理方而言,BIM信息化技术可以全流程、全方位实时监控;对于运维方,可实现BIM信息化、智能化管理。

二、装配式钢结构建筑的设计要点

1、装配式钢结构建筑的防火、防腐。由于钢材的自身材料性能,在装配式钢结构建筑的应用中需重点关注其防火、防腐性能。常用的防火措施主要是采用防火涂料、防火板和钢柱外包防火砌块。以绿色建筑为例,其防火处理会将建筑装修与防火结合起来,使钢构件的耐火极限提升,在钢构件表面喷涂防火涂料来作为第一层防火,第二次防火是采用外包防火板、外包防火砌块,兼具防火和内部装修作用。这种处理方式的耐火性能好、成本低、装饰性和气密性良好,同时可以起到钢构件防腐的效果。另外,还可以使用岩棉+耐火板,其防火性能好,耐温性强,可以承受800摄氏度的高温,同时还环保无污染。对于防腐性能而言,室内可以采用专门的冷镀锌油漆做底漆,一般涂刷为2~3遍,使得涂层的厚度达到当地的气候条件要求。室外采用冷镀锌油漆做底漆,外加环氧云铁中涂漆,最后刷一遍氟碳面漆,以保证室外钢构不被腐蚀,确保安全。

2、装配式钢结构建筑的外围护系统。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆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。

三、装配式钢结构质量控制策略

1、人才短缺问题及应对策略。目前,只有极少数的设计院具备钢结构专业设计室,熟悉装配式钢结构专业的结构总工和建筑师都极为缺乏,而现场的施工单位更是缺少具有丰富经验的专业技术人员和管理人员。面对钢结构专业人才短缺的情况,政府及企业应大力培养多层次的装配式钢结构人才,包括院士、专家、设计大师为代表的高层次人才,技术研发人员、设计工程师等为代表的中等人才,产业工人、安装工人为代表的基础人才。鼓励高校、科研、设计、制造、安装等单位加强钢结构专业技术人才引进和培养,加强对从业人员的技术培训,更好地推动装配式钢结构建筑的发展。

2、市场问题及应对策略。目前,公共建筑已基本采用装配式钢结构建筑,但作为住宅建筑,装配式钢结构体系应用非常少。一方面是装配式钢结构的增加了额外的防腐和防火的附加成本,比起目前最常用的现浇混凝土剪力墙体系要高20%~30%,严重制约了装配式钢结构体系在建筑的应用。另一方面钢结构本身存在的一些围护墙体开裂、渗漏等问题也造成试点不成功,民众对钢结构住宅认知度不够,缺乏信心。装配式钢结构建筑的优势是绿色、节能、环保、可持续,尤其对于目前河砂严重不足进而影响工程建设的情况下,大力推广钢结构建筑是利国利民、造福子孙后代的大事。政府部门应积极引导市场,统筹优化钢结构产业链,因地制宜地推出适合岛屿环境的钢结构住宅结构体系,并通过修改定额等加强对装配式钢结构建筑的支持力度。

四、钢结构装配式建筑的经济性分析

随着建筑行业的不断发展,钢结构装配式建筑在我国建筑行业当中的运用越来越广泛了。调查研究表明,钢结构装配式建筑的生产成本明显低于传统的建筑技术生产成本。同时钢结构装配式建筑还具有操作流程较简单,耗时短等特点,所以应该加强对钢结构装配式建筑的运用。目前我国建筑行业面临着新的环境和要求,施工的人工费用增加,施工过程当中的仪器设备需要不断更新,施工过程当中的钢材生产产能过剩,同时政府对建筑行业的环境要求也在不断提高。这些因素使得钢结构装配式建筑的优势更加的明显,所以要对钢结构装配式建筑的整体经济进行评估,加强对项目工程的资金成本的研究分析。(1)从成本资金来看,采取钢结构装配式建筑的人工费用会低于传统建筑技术的人工费用,随着人工成本的不断提高,钢结构装配式建筑的人工费用的优势会越来越突出,节省的成本资金也会越来越多。(2)从施工进度方面来看,采取钢结构装配式建筑的施工进度比传统的施工进度快,这样不仅可以减少成本资金,还可以减少租赁设备的费用。

结束语

装配式钢结构建筑具有良好的发展前景,各类政府部门也为其提供了许多政策保障。我国在经济全球化发展中,经济交流和技术交流更加频繁,逐渐形成具备研发、制造和施工能力的钢结构产业链,为其发展奠定良好的基础;对其设计水平和施工技术进一步提升,对推进钢结构应用和建筑行业发展有着积极意义。

参考文献:

[1]张启志.基于BIM软件下的装配式建筑结构设计[J].

[2]杨保弟,樊首斌,权浩.钢结构装配式建筑施工状况及其经济性分析[J].

论文作者:杨咏

论文发表刊物:《防护工程》2019年11期

论文发表时间:2019/8/30

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