【簡介:】按照裝配式建筑結(jié)構(gòu)體系劃分,裝配式建筑可分為預(yù)制混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)和木結(jié)構(gòu)。鋼結(jié)構(gòu)是由型鋼和鋼板等制成的梁鋼、鋼柱、鋼桁架等構(gòu)件,各構(gòu)件或部件之間通常采用焊縫、螺栓
按照裝配式建筑結(jié)構(gòu)體系劃分,裝配式建筑可分為預(yù)制混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)和木結(jié)構(gòu)。鋼結(jié)構(gòu)是由型鋼和鋼板等制成的梁鋼、鋼柱、鋼桁架等構(gòu)件,各構(gòu)件或部件之間通常采用焊縫、螺栓或鉚釘連接的結(jié)構(gòu),同時(shí)采用硅烷化、純錳磷化、水洗烘干、鍍鋅等除銹防銹工藝。鋼結(jié)構(gòu)因有強(qiáng)度高、自重輕、整體剛性好、變形能力強(qiáng)等優(yōu)勢,故尤其適宜建造大跨度和超高、超重型的建筑物,包括大型工業(yè)廠房、樓房、寫字樓、公路鐵路橋梁、海洋石油鉆井平臺等,未來有望成為裝配式建筑的主流結(jié)構(gòu)。根據(jù)建筑用途分類,鋼結(jié)構(gòu)可以分為高聳鋼結(jié)構(gòu)、板殼鋼結(jié)構(gòu)、工業(yè)廠房鋼結(jié)構(gòu)以及輕型鋼結(jié)構(gòu),其中輕型鋼結(jié)構(gòu)在我國發(fā)展迅速,廣泛應(yīng)用于商場、民用住宅等領(lǐng)域。
我國自1996年粗鋼產(chǎn)量首次突破億噸大關(guān)后,粗鋼產(chǎn)量不斷增長,到2018年已連續(xù)22年保持鋼產(chǎn)量世界前列。國產(chǎn)碳素鋼、合金鋼、H型鋼等的主要性能已經(jīng)滿足鋼結(jié)構(gòu)建筑的要求,同時(shí)隨著國內(nèi)物流發(fā)展,鋼結(jié)構(gòu)運(yùn)輸成本下降,克服了遠(yuǎn)距離運(yùn)輸對企業(yè)利潤的稀釋,這些都為我國發(fā)展建筑鋼結(jié)構(gòu)提供了物質(zhì)基礎(chǔ)。從發(fā)展鋼結(jié)構(gòu)的技術(shù)基礎(chǔ)來看,在普通鋼結(jié)構(gòu)、房屋鋼結(jié)構(gòu)、高層民用建筑鋼結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)焊接和高強(qiáng)度螺栓連接、鋼與混凝土組合、鋼管混凝土結(jié)構(gòu)及鋼骨混凝土結(jié)構(gòu)等方面的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)發(fā)行,有關(guān)鋼結(jié)構(gòu)規(guī)范規(guī)程也在不斷地更新和完善,為建筑鋼結(jié)構(gòu)體系的應(yīng)用提供了必要的技術(shù)基礎(chǔ)。
首先,鋼結(jié)構(gòu)建筑強(qiáng)度高、剛度大、自重輕。鋼結(jié)構(gòu)以鋼材為框架,配以輕質(zhì)墻板等作為圍護(hù)結(jié)構(gòu)和內(nèi)隔墻,所以鋼結(jié)構(gòu)建筑質(zhì)量減輕近30%。其次,鋼結(jié)構(gòu)建筑具有優(yōu)越抗震性。由于鋼材延展性好、以及鋼結(jié)構(gòu)建筑自重輕,所以能較好消除地震波力。根據(jù)數(shù)據(jù)顯示,中等高度建筑采用鋼結(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu)自重減輕1/3,地震作用減少30%-40%,地面上單位面積負(fù)荷減少25%以上。此外,鋼結(jié)構(gòu)建筑施工期短。由于其鋼構(gòu)件與外墻板等實(shí)現(xiàn)工廠化制作,所以現(xiàn)場施工周期能縮短至混凝土結(jié)構(gòu)的1/3或1/2,從而能夠提高資金周轉(zhuǎn)率。與鋼筋混凝土建筑相比,30-50層鋼結(jié)構(gòu)工程可以縮短施工工期8-12個(gè)月左右,隨著技術(shù)進(jìn)步,施工速度還能加快。最后,鋼結(jié)構(gòu)建筑具有較強(qiáng)綜合效益,且符合節(jié)能環(huán)保建筑要求。鋼結(jié)構(gòu)建筑現(xiàn)場作業(yè)量小,環(huán)境污染小,單位建筑面積用材少,鋼材可以回收重復(fù)使用。鋼結(jié)構(gòu)建筑可提高使用面積5%-8%,日常能耗為常規(guī)建筑的20%,現(xiàn)場安裝垃圾僅占建筑總量的1%。
目前PC結(jié)構(gòu)在我國裝配式建筑中應(yīng)用較多,但在工程實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)PC結(jié)構(gòu)體系存在較多不足。首先,由于PC框架節(jié)點(diǎn)采用漿鉚鋼筋連接,節(jié)點(diǎn)連接工藝復(fù)雜精度要求高,對灌漿孔的質(zhì)量控制難度較大,從而影響建筑質(zhì)量安全與抗震性能。其次,PC預(yù)制件結(jié)構(gòu)重,所有材料工廠化,降低了運(yùn)輸半徑,增加了制造和運(yùn)輸成本。此外,雖然較現(xiàn)澆建筑濕作業(yè)減少,但PC構(gòu)件與現(xiàn)澆構(gòu)件在裝配連接后還需現(xiàn)澆混凝土,而且節(jié)點(diǎn)支模復(fù)雜,節(jié)點(diǎn)總體積不多,但需要大量的人工處理節(jié)點(diǎn)。梁板疊合層現(xiàn)澆完,構(gòu)件形成整體結(jié)構(gòu)后才能進(jìn)行上一層的施工,速度仍受限制。裝配式鋼結(jié)構(gòu)則能夠克服PC結(jié)構(gòu)缺點(diǎn),或?qū)⒊蔀榻ㄖI(yè)化及住宅產(chǎn)業(yè)化的主要發(fā)展方向。
2018年12月,全國住房和城鄉(xiāng)建設(shè)工作會(huì)議上,住建部部長提出2019年要大力發(fā)展鋼結(jié)構(gòu)等裝配式建筑,積極化解建筑材料、用工供需不平衡的矛盾,加快完善裝配式建筑技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)體系。目前,國內(nèi)公共建筑用鋼結(jié)構(gòu)已經(jīng)很成熟,主要是醫(yī)院、學(xué)校等大型基建項(xiàng)目。2019年3月住建部官網(wǎng)發(fā)布《關(guān)于印發(fā)住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部建筑市場監(jiān)管司2019年工作要點(diǎn)的通知》,指出將開展鋼結(jié)構(gòu)裝配式住宅建設(shè)試點(diǎn),推動(dòng)試點(diǎn)項(xiàng)目落地,推動(dòng)建立成熟的鋼結(jié)構(gòu)裝配式住宅建設(shè)體系。鋼結(jié)構(gòu)裝配式建筑除了穩(wěn)固和環(huán)保、可循環(huán)利用等優(yōu)勢,還可藏鋼于民,有效化解建筑材料的供需不平衡。隨著住宅鋼結(jié)構(gòu)建設(shè)的試點(diǎn),以及保障性住房、裝配式住宅建設(shè)和農(nóng)村危房改造、易地扶貧搬遷項(xiàng)目采用鋼結(jié)構(gòu)裝配式建造方式,行業(yè)邏輯面臨重塑,未來發(fā)展空間廣闊。
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鋼結(jié)構(gòu)在鋼鐵產(chǎn)業(yè)的下游,發(fā)展可能會(huì)受到原材料影響,部分地區(qū)畢竟因?yàn)榄h(huán)境污染鋼鐵產(chǎn)能收到遏制,甚至有些企業(yè)被關(guān)停并轉(zhuǎn)了。
但從市場角度看,鋼結(jié)構(gòu)民用部分的市場依然會(huì)保持穩(wěn)定發(fā)展,按照市場規(guī)律去做,鋼結(jié)構(gòu)行業(yè)還是沒問題的。