1、什么是装配式钢结构?
钢结构是天然的预制结构,但并不是所有的钢结构建筑都是装配式建筑,特别是那些不算好的装配式建筑。
那么什么样的钢结构建筑才算是好的装配式建筑呢?
钢结构、维护系统、设备及管线系统、室内装饰系统必须和谐统一,才算是装配式钢结构建筑。
预制钢结构墙板吊装
2.抗震性能
抗震性能优越是钢结构建筑的主要优点之一。
1985年墨西哥8.1级地震中,钢结构建筑的倒塌率远低于混凝土建筑装配式钢结构建筑技术标准装配式钢结构建筑技术标准,1995年日本阪神7.1级地震的震害统计也显示出同样的结果。
2015年,同济大学对分层框架体系进行了三层足尺试验,结果表明,在遭受0.26g地震加速度(相当于9层楼高的地震)后,除抗震支撑外,结构其余部分完好无损。
3、混凝土装配式建筑的缺陷
虽然装配式混凝土结构的研究和应用取得了一些进展,但混凝土结构不同于钢结构,在装配式建筑发展中存在明显的劣势。
一是在关键技术加工上,仍需要进行大量的湿作业,以保证结构的完整性;在应用中还存在关键技术不完善、不系统等问题。
其次,混凝土结构是一种消耗大量资源的结构形式,这与我们提倡的低碳、绿色建筑相悖。
再次,精心设计的钢结构预制建筑比预制混凝土建筑更经济。
4.装配式钢结构的优点
与装配式混凝土建筑相比,装配式钢结构建筑具有以下优点:
1、现场无现浇节点,安装速度更快,施工质量更容易保证;
2、钢结构属于延性材料,抗震性能较好;
3、钢结构与混凝土结构相比,自重较轻,基础造价较低;
4.钢结构属于可回收利用材料,更加环保;
5、精心设计的钢结构装配式建筑比预制混凝土建筑更经济;
6、梁、柱的截面较小,可获得更大的使用面积。
5.预制钢结构的缺点
1、与装配式混凝土结构相比,外墙体系与传统建筑有所不同,更为复杂。
2、如果处理不当或者没有经验,防火、防腐问题需要重视。
3、如果设计不合适,钢结构比传统混凝土结构要贵,但与预制混凝土建筑相比还是经济的。
6. 节点
目前装配式钢结构梁柱节点主要采用螺栓焊接连接。
但对于预制钢结构,建议采用螺栓连接节点。螺栓连接(无焊接连接)的好处是:
1.安装快捷。
2、施工质量更容易控制。
3、现场焊缝是钢结构最易发生腐蚀的主要部位(现场油漆处理不当),全螺栓连接可以避开此类部位,油漆可全部由工厂完成涂装,大大提高钢结构的抗腐蚀性能。
例如适用于三层以下房屋的冷弯薄壁体系,通过自攻螺钉等连接件,实现了现场无焊缝;分层框架体系也采用全螺栓连接,大大提高了施工速度;同济大学对采用单面螺栓的梁柱节点进行了多组试验,试验结果表明,满足一定条件的端板连接梁柱节点可以满足刚接要求。
7. 围护系统
对于装配式建筑来说,围护体系是关键因素,钢结构体系必须与围护体系紧密配合,和谐统一。例如住宅建筑会给居民带来装配式建筑不好的印象,因为习惯了剪刀墙结构居住的中国居民,不愿意在室内看到梁和角柱。此外,声桥的细部处理等结构问题也是装配式钢结构建筑的关键技术。