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主流装配式钢结构建筑介绍(钢结构装配式建筑简介)
2022/03/17

  大家的印象中,装配式建筑就像搭积木一样把房子搭建起来,那么,积木有多少种搭法?每块积木长什么样子?积木和积木间如何链接起来?

  每种搭法有什么优缺点?为此,我们总结了现有的装配式11种主流结构体系,把每种体系的主要预制构件、连接方式、优缺点做一下通俗的说明。

  1、PC框架体系

  装配式混凝土框架结构包括装配整体式混凝土框架结构及其他装配式混凝土框架结构。前者是指全部或部分框架梁、柱采用预制构件通过可靠的连接方式装配而成。后者主要指各类干式连接的框架结构,主要与剪力墙、抗震支撑等配合使用。

  1.1主要预制构件

  预制楼板(含预制实心板、预制空心板等)、预制梁(含预制梁、预制叠合梁等)、预制墙(含预制实心剪力墙、预制空心墙等)、预制柱(含预制实心柱、预制空心柱)、预制楼梯(预制楼梯段、预制休息平台)、其他复杂异性构件(预制飘窗、预制带飘窗外墙、预制转角外墙等)。

  1.2连接方式

  湿连接:预制梁、柱或T形构件在结合部利用钢筋连接或锚固的同时,通过先浇混凝土连接成整体框架的连接方式。

  干连接:主要分为预应力连接和混合连接。预应力连接通过张拉预应力筋施加预应力把预制梁和柱连接成整体,混合连接在预应力连接的基础上增加普通钢筋,利用其屈服来耗能,形成了预应力钢筋和普通钢筋混合配筋的连接。

  1.3优缺点

  装配整体式框架主要包括框架节点后浇和框架节点预制两大类,前者的预制构件在梁柱节点处通过后浇混凝土连接,预制构件为一字形,而后者的连接节点位于框架柱、框架梁中部,由于预制框架节点制作、运输、现场安装难度较大,现阶段住宅工程较少采用。

  2、 PS结构体系

  装配式钢结构是由钢制材料组成的结构,目前高层装配式钢结构建筑体系传统的有纯框架、框架支撑体系,新型的有集装箱、钢管束、钢异形柱等。装配式钢结构主要有型钢和钢板等制成的梁钢、钢柱、钢桁架等构件组成,并采用硅烷化、纯锰磷化、水洗烘干、镀锌等除锈防锈工艺。

  2.1主要预制构件

  预制楼板、外墙板、楼梯等。装配式钢结构建筑提倡采用非砌筑墙体,采用工场预制墙板。装配式钢结构中楼板所用的类型主要有钢筋桁架楼承板组合楼板和桁架钢筋混凝土叠合板等,楼梯可采用预制钢楼梯或预制混凝土楼梯。

  钢框架柱、钢梁等。“工业化住宅”体系主要采用钢框架结构对建筑主体模型进行配置,需结合“钢管束组合”模式进行过设计构件。

  2.2主要连接方式

  焊缝连接:主要采用电弧焊,即在构件连接处,接电弧产生的高温,将置于焊缝部位的焊条或焊丝金属熔化,而使构件连接在一起。

  螺栓连接:连接件包括螺栓杆、螺母和垫圈,高度螺栓连接用特殊扳手拧紧高强度螺栓,对其施加规定的预拉力。

  铆接:除轻型钢结构外,现在基本上已经不再采用。

  2.3优缺点

  钢结构建筑具有施工周期短、节能环保的独特优势,是理想的绿色建筑用材,因此在住宅建筑上具有很大的优越性。但现阶段钢结构住宅占比却很多,一是规模经济尚未达到等种种原因造成钢结构住宅的造价要高于混凝土建筑结构;二是对于处在钢结构制造行业产业链中间的钢结构制造行业处于分包的弱势地位,导致钢结构企业至今没有形成太大的规模。

  3、装配饰剪力墙高层住宅体系

  装配式剪力墙结构是将竖向结构主要受力构件剪力墙、梁、板等由混凝土构件组成的装配式混凝土结构,装配式剪力墙结构是目前技术最成熟、应用最广泛的一种装配式混凝土结构体系,是高层 住宅建筑的结构体系。

  3.1主要预制构件

  剪力墙:剪力墙命名来自于受力角度,可分为钢筋混凝土剪力墙、钢板剪力墙、内藏钢板支撑剪力墙。剪力墙一般为承重墙(承重墙是支撑上不楼层的墙体)

  叠合板:楼板指的是一座建筑物的承重结构,可根据使用材料的不同分为木楼板、砖拱楼板、钢筋混凝土楼板、钢衬板楼板。

  叠合梁:长度较短的梁采用现浇,其余梁采用预制,门窗上方的连梁与剪力墙一起预制,预制梁与后浇混凝土之前的结合面应设置粗糙面,且梁的端面审核制键槽以增加抗震强度。

  4.2连接方式

  干式连接:在施工现场无需浇筑混凝土,全部预制构件、预埋件、连接件都在工厂预制,通过螺栓或焊接等方式实现连接。

  湿式连接:将两个承重构件之间钢筋互相连接后通过浇筑节点实现结构的整体连接,以达到节点等同现浇。

  4.3优缺点

  混凝土剪力墙结构是目前高层住宅的主要结构形式,尽管装配式混凝土剪力墙结构的钢筋模板安装工作量大,预制构件的成本相对较高,但由于其在高层住宅的应用和饱满的建设量,近几年来,成为集房地产、工程设计、预制构件生产和施工体化综合企业的研究与开发焦点。

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