裝配式鋼結構

裝配式鋼結構建筑（Assembled building with steel-structure）：建筑的結構系統(tǒng)由鋼（構）件構成的裝配式建筑。[1]

中文名裝配式鋼結構外文名Assembled building with steel-structure

目錄

1基本介紹2優(yōu)點3缺點4抗震性能5節(jié)點6圍護系統(tǒng)

基本介紹

鋼結構是天然的裝配式結構，但并非所有的鋼結構建筑均是裝配式建筑，尤其是算不上好的裝配式建筑。那么什么樣的鋼結構建筑才能算得上是好的裝配式建筑呢？必須是鋼結構、圍護系統(tǒng)、設備與管線系統(tǒng)和內(nèi)裝系統(tǒng)做到和諧統(tǒng)一，才能算得上是裝配式鋼結構建筑。

優(yōu)點

相對于裝配式混凝土建筑而言，裝配式鋼結構建筑具有以下優(yōu)點：

1) 沒有現(xiàn)場現(xiàn)澆節(jié)點，安裝速度更快，施工質(zhì)量更容易得到保證；

2) 鋼結構是延性材料，具有更好的抗震性能；

3) 相對于混凝土結構，鋼結構自重更輕，基礎造價更低；

4) 鋼結構是可回收材料，更加綠色環(huán)保；

5) 精心設計的鋼結構裝配式建筑，比裝配式混凝土建筑具有更好的經(jīng)濟性。

6) 梁柱截面更小，可獲得更多的使用面積。

缺點

1) 相對于裝配式混凝土結構，外墻體系與傳統(tǒng)建筑存在差別，較為復雜。

2) 如果處理不當或者沒有經(jīng)驗，防火和防腐問題需要引起重視。

3) 如設計不當，鋼結構比傳統(tǒng)混凝土結構更貴，但相對裝配式混凝土建筑而言，仍然具有一定的經(jīng)濟性。

抗震性能

抗震性能優(yōu)越[2]

1985年墨西哥8.1級大地震鋼結構建筑的倒塌比例遠低于混凝土建筑。1995年日本7.1級阪神大地震的震害統(tǒng)計也顯示了同樣的結果。

同濟大學2015年進行了分層框架體系的三層足尺試驗表示，結構在經(jīng)歷0.62g（相當于9度大震）的地震加速度后，除抗震支撐外，其余部分均完好無損。

節(jié)點

目前裝配式鋼結構的梁柱節(jié)點主要采用栓焊連接。

但裝配式鋼結構推薦采用螺栓連接節(jié)點

單邊螺栓

螺栓連接（免焊連接）的好處是：

1) 安裝速度快；

2) 更加容易控制施工質(zhì)量。

3) 現(xiàn)場焊縫是鋼結構容易發(fā)生腐蝕的主要部位（油漆現(xiàn)場處理不當），全螺栓連接可以避免此類部位，并可以做到油漆全部由工廠涂裝，大大提高了鋼結構的防腐蝕性能。

如適用于三層以下房屋的冷彎薄壁系統(tǒng)，通過自攻釘?shù)冗B接件，已經(jīng)實現(xiàn)了現(xiàn)場無任何焊縫。分層框架體系亦采用全螺栓連接，施工速度大大提高。同濟大學對采用單邊螺栓的梁柱節(jié)點進行了多組實驗，實驗結果表明，滿足一定條件的端板連接梁柱節(jié)點可滿足剛性連接的要求。

圍護系統(tǒng)

圍護系統(tǒng)對于裝配式建筑，圍護系統(tǒng)是一個關鍵因素。鋼結構系統(tǒng)必須與圍護系統(tǒng)配合緊密、和諧統(tǒng)一。譬如經(jīng)常被使用的方形柱+外掛墻板系統(tǒng)，應用于辦公樓建筑中是一種成熟的建筑結構系統(tǒng)，但用于住宅則會造成住戶對裝配式建筑產(chǎn)生不良印象，因為住慣了剪力墻結構的中國居民不希望室內(nèi)能看到梁和墻角柱子。另外，譬如對音橋的細節(jié)處理等構造問題也是裝配式鋼結構建筑的關鍵技術。

發(fā)展裝配式建筑是牢固樹立和認真貫徹黨中央確立的“創(chuàng)新、協(xié)調(diào)、綠色、開放、共享”五大發(fā)展理念，落實我國新時期“適用、經(jīng)濟、綠色、美觀”的建筑方針的重要舉措，是推動工程建造方式轉(zhuǎn)型升級創(chuàng)新的重要體現(xiàn)，是穩(wěn)增長、促改革、調(diào)結構的重要手段，在全面推進生態(tài)文明建設、加快推進新型城鎮(zhèn)化、實現(xiàn)中國夢的進程中，具有重要意義。發(fā)展裝配式建筑，既是貫徹落實中央和省委、省政府的重要決策部署的要求，也是促進地方經(jīng)濟社會可持續(xù)發(fā)展，促進建筑業(yè)轉(zhuǎn)型升級發(fā)展的現(xiàn)實需要。

報告編制垂 詢 156~2135~8721 郝 生V信同

鋼結構建筑具有節(jié)能、環(huán)保、抗震性能好、鋼材可循環(huán)再利用等優(yōu)點， 作為鋼結構建筑形式之一的鋼結構住宅最符合低碳城市的建設規(guī)劃。要大力推動建造方式創(chuàng)新，以推廣裝配式建筑為重點，通過標準化設計、工廠化生產(chǎn)、裝配化施工、一體化裝修、信息化管理、智能化應用，促進建筑產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級。

節(jié)水:鋼結構住宅為工業(yè)化生產(chǎn)、現(xiàn)場裝配化施工，建造過程中節(jié)水效益明顯，鋼結構比混凝土結構能夠節(jié)約25.8%的施工用水。 節(jié)能:從建筑全生命周期節(jié)能分析—綜合計算建筑材料的生產(chǎn)、運輸、安裝、運維，與現(xiàn)澆混凝土結構相比，鋼結構資源消耗量較少，而且可回收冶煉，循環(huán)利用，降低了項目全生命周期內(nèi)的碳排放量，單位面積能耗量降低14.6%。

節(jié)材:建筑節(jié)材主要分析建筑營建過程中主要建筑材料的消耗狀況，并通過全生命周期評價法（LCA）加人對可回收材料的統(tǒng)計，對建筑全生命周期的材料資源消耗進行分析對比節(jié)約30%的材料消耗。 鋼結構住宅體系耗費的建筑材料少于常規(guī)結構體系住宅。主體結構采用鋼結構，可回收冶煉，循環(huán)利用，利用率達70%-80%；龍骨采用冷彎薄壁型鋼，可回收冶煉，灌漿料也可經(jīng)粉碎處理循環(huán)利用；裝配式樓承板底?？芍貜褪褂?，降低成本，施工速度快，質(zhì)量易于保證。

節(jié)地:鋼結構住宅得房率比普通混凝土結構可提高5%-8%。建筑節(jié)地主要考察在相同建筑面積情況下不同結構體系提供的有效建筑使用面積的多少，并以此作為反映建筑對土地資源消耗的情況。鋼結構體系：鋼結構（鋼＋混凝土結構）住宅得房率提高3.95%；全鋼結構住宅在建筑的節(jié)地性能較為明顯，萬郡大都城鋼結構住宅使用面積提高約6.9%。

減少粉塵污染:我國的建筑垃圾已占到垃圾總量的30%-40%，建筑施工的揚塵也是造成PM2.5的一個重要因素，造成霧霾一次次籠罩城市。萬郡·大都城采用工業(yè)化、標準化和產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，現(xiàn)場裝配，實現(xiàn)綠色施工。將工地的事情工廠做，室外的事情室內(nèi)做，高空的事情地面做，危險復雜的事情機器做。 實現(xiàn)綠色施工，可大幅降低揚塵、噪聲及污水排放等污染，減少施工垃圾，節(jié)省木材資源，真正實現(xiàn)“天藍、地綠、水凈”的美好城市建設。

裝配式鋼結構建筑發(fā)展兩大制約因素

（1）鋼結構的致命缺陷是耐火性能較差，溫度在200℃-600℃范圍內(nèi)時，隨著溫度的升高，鋼材的屈服強度大幅降低；當溫度達到600℃時，鋼材則完全失去承載能力。鋼材的耐腐蝕性也較差，其銹蝕速度與空氣中濕度、溫度和所處環(huán)境中的化學成分相關。鋼材銹蝕對結構的使用壽命有很大影響，必須采取有效的防腐措施予以保護。

（2）采用怎樣的材料和體系（包括樓板、墻體、廚衛(wèi)等），才能與鋼結構住宅相配套。鋼結構住宅設計和施工技術已經(jīng)較為成熟和完善，但樓板、墻板等的配套體系仍存在諸多問題尚未解決。樓板應具有較強的平面剛度和隔聲效果，且施工應當方便快捷；外墻必須具備防潮、防濕、隔熱、保溫、防裂、防火等功能；內(nèi)墻應具有隔聲效果，并能靈活地安裝與拆卸；廚衛(wèi)設施也應該標準化設計。

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