装配式钢结构住宅体系的发展与应用.docxVIP

针对装配式钢结构住宅发展趋势，介绍了装配式钢结构住宅的概念、优势及国外装配式钢结构 住宅的发展历程和现状，并详细介绍了目前国内装配式钢结构住宅的主要结构形式和特点，总结 了存在的问题和困难，最后对目前发展装配式钢结构住宅的有利条件和政策进行了解读。装配式钢结构住宅体系的发展与应用■ 文 / 西安建筑科技大学土木工程学院 卢俊凡 王 佳 李玮蒙 郭嘉欣1 装配式钢结构住宅的概念与优势凝土住宅的 1/2 左右。这使得装配式钢结 构住宅在地震中承受的地震作用较小，能结构建筑，±0.000m 以上仅 15 天就安装 完成。装配式钢结构住宅是指按照统一、标充分发挥钢材强度高、延性好、塑性变形5）实现住宅建设的工业化和产业 准的建筑部品规格将钢构件制作成房屋单能力强的特点，提高了住宅的安全可靠性。化 装配式钢结构住宅所有部件均可采用元或部件，然后运至施工现场装配就位而同时，较轻的质量可以降低基础造价以及工业化生产方式，实现技术集成化，提高生产的住宅。与传统的住宅结构相比，装运输、安装等费用。住宅的科技含量和使用功能。配式钢结构住宅具有以下优点。3）绿 色、环 保、节能与可持续发 6）综合经济效益高 钢结构承载力1）空间布置灵 活、集成化程度 展 与传统混凝土结构不同，装配式钢结高，构件截面小，节省材料；结构自重小，高 相比于砖混结构住宅，钢结构住宅开构住宅在生产、建造过程中不会产生大量降低了基础处理的难度和费用；装配式钢间尺寸较大，墙体多为非承重墙，平面空的废料污染环境，取而代之的是工厂加工，结构住宅部件工厂流水线生产，减少了人间布置自由，用户可根据需求进行二次分现场装配，在降低能耗的同时，减少了现工费用和模板费用等。割和布置而不影响结构的可靠性。此外，场工作量与施工噪声。此外，装配式钢结经合理设计后，可将室内水电管线、暖通 设备以及吊顶融合于墙体和楼板中，实现构住宅改建和拆迁容易，材料的回收和再 生利用率高，可实现建筑异地再生，是真2国外装配式钢结构住宅的发展 历程及现状住宅智能化的综合布线系统，保证室内空正意义上的绿色建筑。间完整。4）建造周期短、产品质量高 由于装配式钢结构住宅体系源于欧美，经2）自重轻、承载力高、抗震性能优装配式钢结构住宅具有工厂预制、现场安过近几十年的发展，已经形成一整套十分越 装配式钢结构住宅的主要承重构件均装的特点，前期设计和现场的生产手段结成熟的技术，并在日本得到了进一步的研采用薄壁钢管和轻型热轧型钢，截面受力合紧密，便于各工种之间协调一致，提高究和开发，使之成为 21 世纪改善人类居更加合理，单位质量较轻。同时，墙体和整体效率。通过网络计算机和数控机床结住环境的理想产品。楼面均采用轻质材料，在相同荷载作用下，合，保证了高效率和精确度。具有代表性2.1 欧美装配式钢结构住宅体系可减轻建筑结构自重 30％，质量是钢筋混的远大集团 30 层约 1.7 万 m2 的装配式钢典型的欧美装配式钢结构住宅采用 的是轻钢龙骨体系，如图 1 所示。该体系卢俊凡 , 西安建筑科技大学土木工程学院硕士研究生 王 佳 , 西安建筑科技大学土木工程学院本科生 李玮蒙 , 西安建筑科技大学土木工程学院本科生的承重墙体、楼盖、屋盖及围护结构均由 冷弯薄壁型钢及其组合件组成，通过螺栓 及扣件进行连接，一般适用于 3 层以下的独立或联排住宅。作为“密肋型结构体系” 之一，轻钢龙骨住宅主要具有以下优点：①自重轻、基础费用和运输安装费用省；②各种配件均可工厂化生产，精度高、质 量好；③房间空间大、布置灵活；④良 好的抗风和抗震性能；⑤施工安装简单、 施工速度快、建筑垃圾少、材料易于回收；⑥室内水电管线可暗藏于墙体和楼板结 构中，可保证室内空间完整（见图 2）；⑦不需要二次装修。非剪力墙板，主要用于承受水平荷载，如 图 3 所示。墙板与墙板之间通过凹形的开 口截面柱连接构成一个整体。这种体系的 外墙板完全是工厂加工成品，因此工厂生 产比率很高。图 3 C 形结构构造示意接框架）中加入支撑构件（非柔性支撑）， 如图 5 所示。图 1 轻钢龙骨体系梁腹板开孔图 2 管线穿过钢构件2.2 日本装配式钢结构住宅体系塑料套或其他绝缘材料 铜管塑料套管 线路2) 板框式结构体系 板框式结构体系直接将多个板框连接构成一个整体，根据需要设置柔性支撑， 采用了分层装配式构法，墙板、窗框、保 温材料等都在施工现场安装。虽然现场安 装工作较多，但是提高了外墙板等材料的 自由度，如图 4 所示。图 5架构 - 支撑结构体系4) 单元装配式框架结构体系 由各个独立的盒式单元通过现场组装而成的框架结构体系。每个盒式单元的外 墙板和内部装修均在工厂完成，是迄今为 止工业化生产率最高的结构体系，如图 6 所示。但是由于日本的道