中文科技期刊数据库(文摘版)工程技术 理论前沿 2015年7月・257・ 装配式钢结构住宅浅析 李志彬沙培培 淄博智达建筑设计有限公司 山东淄博255000 摘要:本文对发展装配式钢结构住宅的意义及其优势和设计方法做了初步探讨,以便推广应用工业化装配式钢结构住宅的参 考。 关键词:装配式住宅设计方法 中图分类号:TU3 文献标识码:A 文章编号:1671.5586(2015)34。0257.0l 发展工业化装配式钢结构住宅符合我国化解钢产能过剩, 收率高,污染得到净化处理,具有节能、节水、环保、减排的 发展绿色建筑业战略要求,是节能建筑发展的方向,也是普及 功效,可实现绿色施工;二是工地现场安装简单,建设工期短, 绿色建筑的捷径,更是实现住宅产业化的必由之路。装配式钢 结构住宅,是采用现代化手段,以先进的、集中的大工业方式 将住宅的全部构件在工厂制造完成,然后以机械化运输到施工 现场,将构件通过采用全高强螺栓牢固连接,楼板、屋面板和 围护墙板可采用轻质、高强新型材料制成大中型板材现场改装 而成的住宅。这种装配式住宅,有着巨大的节能减排作用,提 升了住宅的品质和效能,大大提高施工效率,缩短施工周期, 并充分体现了绿色建筑四节一环保的特点。推, 装配式钢结构 住宅就是要设计标准化、生产工厂化、施工装配化、管理信息 化。然而装配式钢结构住宅在全国仍处于起步阶段,今后急需 在住宅设计方法、技术、材料等方面继续研发,专业人才的培 训、规范标准的制定等方面亦需大力加强。 1发展装配式钢结构住宅的意义 一是我国生态文明建设、低碳发展和绿色建筑优越性的需 要。装配式钢结构符合绿色发展、低碳发展、循环发展的要求, 推广装配式钢结构在建筑领域的应用,提高住宅建筑及公共建 筑的钢结构使用比例,以达到节能减排、控制污染和提高建筑 工业化技术集成水平的目标。于2013年1月1 日转发了、住房和城乡建设部《绿色建筑行动方案》, 明确提出要推广适合工业化生产的钢结构等建筑体系,加快发 展建设工程的预防和装配技术,推动绿色建筑规模化发展,为 实现钢结构住宅产业化提供成套技术,研制快速安装、经济适 用、安全可靠的钢结构体系夯实坚实基础。 二是实现我国新型建筑工业化、产业化的需要。新型建筑 工业化具有标准化设计、工厂化制造、装配化施工、一体化装 修、信息化管理的特点,其本质是建筑设计、构件、部品要实 现标准化、模块化。我国建筑工业必须向建筑工业化、产业化 方向转型,才能达到建筑业转变经济增长方式和推动可持续发 展的重要战略目标。 三是保障抗震救灾后的建筑重建速度和质量,以及抗震安 全的需要。我国是个多震灾的国家,要做到减灾抗灾,最大限 度的保障人民群众的生命财产安全,除健全相关的法律法规外, 就是需要大力推广、普及钢结构建筑。因为钢结构强度高、自 重轻、延性好,成为抗震性能最优良的建筑结构方式,在地震 中的受损程度远远低于其他结构形式。减灾抗灾、生命第一是 建筑的最高准则,因此建设大震不倒的建筑才能真正保障大震 时人的生命安全,发展工业化装配式钢结构是最佳选择。 2建筑装配式钢结构住宅的优势 装配式钢结构除具有一般钢结构“轻、快、好、省”四大 特点和以下四大优势(一是钢材的材度均匀,力学性能清楚、 计算及分析规范成熟,因此结构安全可靠;二是钢材的延性好, 钢结构可缓解地震灾害带来的损伤,因此结构的抗震性能好; 三是钢材的强度高、粱、柱、墙、板的截面小,结构构件的重 量轻,可减轻地基承载力,降低工程造价;四是钢材的材料性 能,不因使用时间长而受损伤,在正常维护下可以长期使用, 所以其耐久性好。)外,其突出优势有六点:一是所有构件可 全部在工厂制作,质量有保证,部品品质高,垃圾和废料的回 可用于灾后快速修复或快速重建:三是结构部件易拆除、运输 方便,对环境污染小,可异地重建,能实现循环利用,节约国 家资源;四是能确保结构大震不倒,保障人们的生命安全;五 是真正实现结构全寿命周期内绿色建筑,拆除时无垃圾、无污 染;六是使得建筑业回归产业化,实现现代建筑业大生产和建 筑业现代化。 3设计钢结构装配式住宅的方法 建立节点加强型斜撑钢框架结构体系。根据“强连接、弱 构件”的设计要求,该体系主要由主板、立柱、斜支撑组成, 主板支撑于立柱上,在梁与柱间设置斜支撑以加强节点连接, 同时和梁柱框架共同抵抗水平和竖向荷载,各承重构件之间用 高强螺栓连接,易安装、易拆卸、易维护、节省人力和工期。 实施模块化装配式钢结构体系和典型抗侧力体系。模块化 装配式体系包括(梁、柱座和压型钢板砼组合模板组成的梁板 模块)、柱子模块、斜撑模块和节点模块,这种节点转动刚度 较大(抗弯刚度强),极限承载能力高,实现了强节点、弱构 件。而典型抗侧力体系,包括普通钢支撑,防屈曲耗能支撑和 预应力支撑,其类型可分为中心支撑体系和偏心支撑体系。 完善装配式钢结构配套部品及外墙。按照国际标准化组织 颁布的《模板协调》系列标准,向国际标准靠拢。节点化、系 列化、标准化、通用化钢结构部件和围护体系部品(包括管线 综合和楼板、内、外墙板),是保证装配式钢结构实现设计标 准单元和标准化模板系列的需要。 以上设计方法概述可参考湖南省地方标准《装配式斜支撑 节点钢框架结构技术规程》执行。 4影响装配式钢结构住宅发展的因素 当前我国倡导了20多年的钢结构住宅产业化,一直没有 突破性进展,甚至还没有真正进入房地产市场,其原凶不外如 下几点:一是对发展钢结构战略地位,对工业化装配式钢结构 住宅的优势认识不足。二是工业化装配式钢结构产业链不健全, 配套产业滞后于钢结构产业本身的发展,其中配套部品和楼板、 内、外墙板等没有完全解决。三是我国标准规范的编制和修订 滞后,跟不上钢结构产业化发展的需要。四是缺乏工业化装配 式钢结构创新体系和简便、快速装配的节点。五是国内钢结构 多采用焊接结构,很少采用螺栓连接,现场焊接量大、难度大、 周期长、受地域气候和天气影响大,焊接质量难以保证。 5结束语 新型城镇化意味着传统的建筑方式必须实现改变,建筑工 业化在这个转变过程中显得尤为重要。我国每年要建造约7亿 平方米的住宅,采用工业化装配式钢结构住宅,将是我国今后 必然发展趋势,积极推广装配式钢结构住宅是新型城镇化可行 的发展之路。 参考文献 【1】张爱林.2-_业化装配式高层钢结构体系创新研究I7].中国建 设报,2015(01):12. [2]樊则森.刘畅.装配式住宅设计方法I7].中国建设报,2014 (09):04.