钢结构在装配式中的应用研究论文_ 雷水龙,呼冠彤

钢结构在装配式中的应用研究论文_ 雷水龙,呼冠彤

摘要:近些年来,生态环保发展理念深入人心,建筑行业要想实现绿色高度发展转变,需重视“低碳化”装配式建筑的发展。装配式建筑主要以预制品部件,现场安装方式完成施工,最大优势集中体现在最大限度节约资源的同时,减少现场施工垃圾及污染。本文围绕装配式建筑展开分析,具体分析了钢结构应用优势及具体应用,旨在有效提高钢结构应用价值,推动我国装配式建筑行业发展,进而实现我国建筑行业可持续发展。

关键词:钢结构;装配式建筑;应用

中图分类号:TU984 文献标识码:A

1 引言

随着建筑钢结构应用范围的不断扩大,各种类型的钢结构表现出重量大、高度高的特点,特别是当前很多大型的建筑钢结构呈现出悬、扭、斜的特征,随着建筑钢结构高度的增加,其施工风险在持续提升,随着建筑钢结构重量的增加,对于机械设备整体要求更高,随着建筑钢结构倾斜程度的增加,在施工过程中可能出现较多的水平变形。因此,对新时期建筑钢结构施工综合技术进行分析有着较为重要的意义。

2 装配式钢结构建筑施工技术的特点

2.1 体现绿色环保的理念

设计装配式钢结构的建筑时,必须深入分析它的特点。装配式钢结构建筑施工具体涵盖了建筑设计、结构设计、机电设备设计等多个方面,通过对这些方面的相关设计进行深化,有利于提高建筑施工的优化效果,使装配式钢结构建筑施工的设计更加合理,扩大该项技术的应用范围。

2.2 设计周期较短

在装配式钢结构的内力分析和结构尺寸设计过程中,需要应用装配式钢结构建筑施工的建模软件和结构软件,从而实现对技术的改变和创新。在这个过程中,为了提升装配式钢结构模型的精准度,可以直接利用施工的生产线来进行设计模型的生产,这样不仅有利于设计和施工环节的优化组合,还可以有效提高装配式钢结构建筑施工的效率。

2.3 安装环节操作简单,构件生产便捷

钢构件和预制墙板能够在建筑工程的施工场地进行现场安装,大大促进了装配式钢结构建筑施工过程中设计工作和安装工作的结合。各个装配式钢结构建筑施工程序间高效有序,提升了装配式钢结构建筑的施工效率。

3 钢结构在装配式建筑中的具体应用分析

3.1 钢管束结构的有效应用分析

①标准层面,在具体设计中,需严格按照《建筑抗震设计规范》(GB50011)等实施相关操作。倘若装配式建筑物为高层建筑物,建材使用需符合《高层民用建筑钢结构技术规程》(JGJ99)当中的具体要求。②钢材质量层面,钢管束钢材牌号主要以采用Q235钢为主,质量等级需高于B级,同时需要符合国家现行标准《碳素结构钢》(GB/T700)中的具体规定。③钢管束内混凝土强度层面,混凝土强度需控制C30级以上。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆同时,混凝土浇筑期间,需结合钢管束混凝土剪力墙的具体要求,考虑是否采用密实混凝土,还是普通混凝土,唯有如此,才能保证混凝土浇筑质量,进而保证钢管束结构体系的安全性与稳定性,最终保证装配式建筑物整体的安全性与稳定洗。通常情况下,钢管束混凝土剪力墙厚度小于20cm情况下,主要以密实混凝土为主,在条件允许情况下,也可以考虑使用普通混凝土。

3.2 外墙板与钢梁、钢柱关键连接节点

1)预制外墙板与钢梁连接。外墙板采用的是预制硅酸钙墙(以下简称“预制外墙板”),内墙板使用的是预制陶粒钢筋混凝土墙(以下简称“预制内墙板”),首先使用塔式起重机将预制外墙板提升至安装楼层高度,用缆风绳拉近至安装位置,下端采用U形卡加平头钉固定,上端采用角钢加穿孔螺杆的方式固定,焊接牢固后缝隙用流水砂封缝,完成当前节点安装。2)预制外墙板与钢柱连接。首先将外侧预制外墙板安装固定之后,再将T形连接件插入2块板之间的缝隙处,将连接件外侧的自攻螺栓固定后,将T形节点焊接于钢柱上然后铺设保温板及安装内层预制外墙板。

3.3 建筑钢结构施工预变形技术要点

在当前的建筑钢结构中,出现扭曲、倾斜的建筑物相对较多,这些结构在具体施工和使用的过程中,较常出现各种类型的三维空间变形,因此,必须做到对这些结构的预变形控制,确保建筑钢结构的整体质量和施工效果。同时,在建筑钢结构中,出现的差异压缩变形问题明显,不均匀沉降问题相对突出,严重可导致建筑钢结构出现较大的结构变形问题,在对建筑钢结构进行预变形控制的过程中需要进行全面综合考虑。在具体实施的过程中,需要在全过程仿真研究的基础上,对结构施工中出现的连续变化问题进行综合考虑,对节点的变形数值进行不断累积,通过对钢结构长度等进行调解的方式,预先找出建筑钢结构出现变形的点,确保在施工完成后,建筑钢结构出于完成时设计的初始位置。这里需要重点关注的是,因为建筑钢结构受到温度载荷、风里载荷等随机载荷及可变载荷的影响,但是这些载荷均为可恢复的载荷,所以,在进行预变形补偿时,一般情况下仅考虑恒载的作用,也就是主要考虑的是建筑钢结构的自重。

3.4 深化装配式钢结构建筑施工的设计环节

建筑物的功能是否实现、设计出来的建筑是否具备一定的经济可行性、是否符合当代人们的审美要求,这是现阶段装配式钢结构建筑施工需要着重考虑的重要问题。在装配式钢结构建筑施工的设计过程中,要实现对建筑工程上下部的整合,设计更加合理的预制构件。装配式钢结构建筑施工在外墙及立面的设计环节中,建筑物要实现多样化的设计,提升建筑物整体的美观性,在具体的应用中,要使装配式钢结构建筑施工满足接缝处防火、防水的要求,进行保温隔噪性处理。

4 结束语

综上,钢结构在装配式建筑中的有效应用,具有诸多优势。因此,装配式建筑施工期间,需结合具体工程,综合考虑相关技术、安全等方面的需求,加强钢结构的推广应用,以此推动绿色建筑事业的发展,实现建筑行业的可持续发展。

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[5] 唐林. 钢结构装配式集成建筑西部基地项目可行性研究[D].西南交通大学,2018.

论文作者: 雷水龙,呼冠彤

论文发表刊物:《工程管理前沿》2020年第3期

论文发表时间:2020/4/22

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