装配式钢结构住宅体系的发展与应用

装配式钢结构住宅体系的发展与应用

广州大学广东广州510006

摘要:随着我国经济的快速发展,人们的生活水平得到了显著的提高,对住宅的要求也越来越高,装配式钢结构住宅可以满足人们对住宅的很多要求,在现代化城市的发展中这种住宅得到了较大的推广,而且发展的速度非常的快,正在逐渐地走向规模化。住宅不但要满足人们居住的需要,在建设的过程中还要最大化的保证其集约化的特性,这样的住宅才能为人们提高更高质量的生活。本篇文章主要对装配式钢结构住宅体系的发展与应用的相关问题进行分析和探讨。

关键词:装配式;钢结构住宅;体系;发展;应用

引言:近十几年以来,我国经济地快速发展推动了建筑行业的崛起,出现了持续的建筑热,建筑企业在迎来发展的机遇的同时也面临着巨大的挑战,建筑市场的竞争越来越激烈,建筑企业想要保持良好的市场竞争力,就要对优化建筑结构,让建筑工程的流程简单化、施工高效化和标准化,这样不但能保证住宅的质量,还能提高建筑企业的经济效益。

一、装配式钢结构住宅概述

1、装配式钢结构住宅的概念

装配式钢结构住宅就是要把钢材料制作成住宅构建,这个制作的过程要严格的执行建筑住宅相关的标准,还要按照一定的规格完成钢构件的制作,然后要将它们统一运送到施工的现场,最后统一的装配钢构建而建造而成的住宅。

2、装配式钢结构住宅的优点

首先,传统的住宅都采用的是钢筋混凝土的结构,承重墙比较的多,住户不能随意的更改室内的格局。而钢结构的住宅承重墙非常的少,空间比较大,用户可以随意的布置住宅。除此之外,承重墙少意味着住宅的可改造性高,用户可以根据自己的需要对住宅进行改造,不会过多的受到承重墙的限制,分割之后住宅的稳定性和可靠性不会受到影响,保证了住宅的安全性。在对住宅的空间进行重新的分割和调整之后,住宅内的电线和水管以及供暖管道可以铺设在墙体和楼板中,这样就会使得住宅的布局更加的智能化。

其次,钢构件都采用的是很轻的热轧钢,还有一些采用的是薄壁钢管,这就使得钢结构的住宅具有自重轻的特点,合理的装配钢构件使得装配式钢结构住宅的截面受力更加的均匀,承载力也会更加的强大。装配式钢结构住宅的墙体和墙面都采用的是轻型钢管,在作用力相同的情况下,住宅结构自身的重量会得到较大的减轻,和混凝土结构的住宅相比是其重量的一半左右。所以,在地震来临的时候装配式钢结构住宅承受的地震力就会很少,再加上钢的延性好、强度高、变形性能好的特点,使得装配式钢结构受地震的破坏会比较小,住宅的安全性得到了有效的保障。另外,传统建筑结构的住宅的运输原材料的开销比较大,主要是由于钢筋水泥和砖都比较重,运输和施工难度都比较大。而装配式钢结构住宅采用的都是轻薄的钢构件,自身的重量轻,运输变得更为简单,施工场地的组装流程简单,这些就使得装配式钢结构住宅的造价成本降低,提高了企业的经济效益。

第三,装配式钢结构住宅采用的构建都是钢,在施工的过程中不会出现环境污染的情况,钢构件都是工厂按照施工单位要求的规格提前组装好的,只需要运输到施工现场组装就可以,现场不会出现废料就不会造成污染,也不会出现和传统施工时的噪音,是一种环保的住宅施工办法。除此之外,装配式钢结构住宅的改建比较容易,只需要工人拆卸就可以,操作起来比较简单,而且拆卸下来的钢构件还可以进行二次利用,所以说装配式钢结构住宅是一种节能环保的住宅。

第四,装配式钢结构住宅由于都是在工厂提前加工好钢构件,在施工现场的安装比较简单,相对于传统建筑来说其施工的周期会较大的缩短,人力财力的投入会比较少,提高了建筑企业的经济效益。另外,钢构件的制造采用的都是一些先进的手段,比如数控机床和计算机联合制造保证了钢构件规格的标准和精确性,然后制造的效率也非常的高。

最后,装配式钢结构住宅的截面比较小,可以有效的节省钢材料,再加上钢构件自身比较轻,对地基的压迫不是很大,使得施工处理的难度变低,投入的人力和财力变少,保证了建筑企业的效益。另外,钢构件流水线加工,使得建筑施工从劳动密集型变为技术集约型,使得住宅更加的安全和可靠,为人们提供更好的生活体验。

二、当前装配式钢结构住宅体系存在的问题

1、体系不够完善

我国的装配式钢结构住宅存在的最大问题是缺乏统一的体制,也就是没有可遵循的标准化的统一体系。

2、造价成本高

钢构件集成化的制造和生产可以有效的减低成本,但是我国的装配式钢构件住宅的钢构件的加工没有实现集成化,加之钢构件缺乏统一的标准,导致其通用的程度不高,提高了我国装配式钢结构住宅的建造成本。

3、装配工期长

钢构件的装配技术相对比较之后,沿袭的是传统的钢构件连接方法,缺乏技术的创新,使得钢构件的装配变得缓慢,装配的效率比较低,使得装配式钢结构住宅的工期变长。

4、施工缺乏统一的指挥

装配构件的过程比较混乱,钢构件没有统一的人员进行管理和保护,可能会导致钢构件受到损坏。另外,由于体系的不完善导致在装配完成之后,没有一个标准和规范的验收标准,使得装配式钢结构住宅的安全性得不到保证。

三、装配式钢结构住宅体系的发展与应用

我国的装配式钢结构住宅体系和发达国家相比较起步比较晚,装配式钢结构住宅是建立在住宅产业化的基础之上的,但是我国在1995年才提出了这一概念。虽然起步的比较晚,但是我国的装配式钢结构住宅体系的发展却很快,当前的装配式钢结构住宅的体系主要有两种,一种是高层装配式钢结构住宅,另外一种是低层装配式钢结构住宅。

1、分层装配支撑钢结构体系

分层装配支撑钢结构体系是一种新兴的低层装配式钢结构住宅,这种住宅的特点比较的突出,那就是梁贯通和水平力都是通过柱子之间的支撑了来承载,也就是水平离主要作用在柱子上,对钢结构进行设计和加工采用的是模数化集成的方式,规范化生产钢构件,装配采用的是分层的方式,保证装配式钢结构住宅的安全性和可靠性。

2、薄板钢结构住宅体系

薄板钢结构住宅选用的钢构件材料主要是1.1—1.4mm厚度的热镀锌钢板,在经过专业化和标准化的扎压,最后将其变为截面呈现为u形和c形的轻钢龙骨,墙面和屋顶的生产是利用工厂的先进设备进行集约化的生产。在完成了钢构件的设计和制造之后就要进行施工现场的装配,这种方式生产的钢构件的施工流程比较简单,不用进行涂装和焊接,主要是因为这种住宅体系是墙板承重,施工时就可以快速的装配。

3、高、多层装配式轻钢结构住宅体系

高、多层装配式轻钢结构住宅体系的发展主要是来自于远大集团,其创造了节点斜撑钢框架住宅体系。这种结构是由立柱、主板和斜支撑组合而成的,它的主板的形成是通过把钢板混凝土支撑在钢梁上,这时主板就会在立柱上支撑,梁与柱之间需要有支撑,这就需要在二者之间设立斜支撑,在设立斜支撑的过程中一定要强化各个节点的连接。这样在出现地震的时候就会出现多个力一起抵御竖向和水平荷载,比如梁、柱框架等。这种住宅体系需要注意的是承重构件要选用高强螺栓连接起来,装配的方式也比较简单,采用的是搭积木的方法,提高了装配的速度。

四、结束语

总而言之,住宅产业化是社会发展到一定程度的必然产物,装配式钢结构住宅不仅绿色环保,住宅的内部空间的可塑性强,材料的二次利用率高,是可持续发展战略的需要,可以推动我国住宅产业化发展的脚步。不过,我国的装配式钢结构住宅体系还不够完善,在未来的发展中要不断地完善体系,形成统一的标准和规范,这样才能加快我国住宅产业的发展。

参考文献:

【1】俊凡,王佳,李玮蒙,等.装配式钢结构住宅体系的发展与应用[J].城市住宅,2018(8).

【2】陈曦.装配式钢结构住宅体系的发展与应用[J].住宅与房地产,2016(36).

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