装配式钢结构建筑安装的关键技术要点分析

装配式钢结构建筑安装的关键技术要点分析

张贞湖 陈溟民 李密 李金明 张锦

中建八局第一建设有限公司，山东 济南 250000

摘要：随着建筑工程的发展，装配式钢结构主要以预制构件的形式进行施工作业，因此其设计涵盖施工全过程，同时可借助信息化技术，实现工程建造的信息平台化搭建，将传统的建筑设计及施工转变成为“工厂化、自动化”形式，不仅符合建筑发展的先进理念，同时也顺应了“绿色建筑”发展思路。本文以装配式建筑结构设计为研究重点，对梁翼缘与柱的连接、梁腹部与钢的连接、梁-梁节点设计等结构形式的设计，为装配式建筑结构的设计要点及其相关内容研究提供理论支撑。

关键词：装配式钢结构建筑安装；关键技术；要点分析

引言

根据国家统计局最新数据，2019年全国钢材产量达到12亿吨，钢材出口量为6429万吨，且每年钢材产量增量在20%以上，因此我国的钢材主要是内需消耗，2018年我国建筑业总产值达到23万亿元，比2017年增长了28.55%，建筑业占GDP约为7%， 基于此，建筑行业去钢材产量库存，钢结构发展能够助力钢铁去产能。而钢结构又具有抗震性能好、施工速度快等特点，这更加速了装配式钢结构的快速发展。因此将来，装配式钢结构将成为我国建筑施工的主要方式之一，因此，研究装配式钢结构技术对提升我国建筑施工水平有现实意义。

1钢结构装配式建筑的技术主要的优势

1.1建筑结构布置灵活以及集成化高

相对于传统砖砌结构来讲，钢结构建筑具有诸多优势，钢结构建筑不仅仅空间布置自由、空间尺寸大，同时具备了非承重墙体，相关人士可以根据自己的喜好针对于建筑工程项目实施二次空间分割，并且，二次空间分割以及装修布置之后，不会对于建筑工程项目安全性、稳固性造成负面影响，除此之外，建设工程项目之中，暖通设备、水电线路以及房间吊顶都可以通过采取合理及科学设计，充分合理融入在楼板墙体当中，切实保障建筑结构完善性。

1.2重量轻以及抗震效果好

在目前，建设工程项目实践过程当中，通常会使用性能较强的钢结构材料，建筑工程项目当中，钢结构是主要的承重部件。楼面板以及墙体通常都会采取一些质量相对较轻建筑材料，这样可以让整个建筑项目重量得到减轻。装配式建筑工程项目当中，应用钢结构，不失为一种重要选择。钢结构具备较强抗震性能，同时塑性变形能力强，具有良好延展性，这样可以让钢结构建筑工程项目安全性、可靠性和稳定性得到显著提升。另外，还能够缩减基础建设费用，有效减少建筑工程项目安装费用和运输费用，促使建筑工程项目整体成本得到显著的降低，提高建设工程项目经济效益。

2装配式钢结构建筑的结构节点设计

在结构设计中，装配式建筑结构设计存在较多节点，结构刚度的差异化对装配式建筑结构稳定性也会产生影响，由此在建筑设计实践环节中，依据国际抗震设计规范和相关标准，应以满足建筑用途需求及区域地质条件等的要求为主，开展科学合理的结构节点设计：（1）可借助工程设计软件，对设计对象进行建模分析，以实现设计周期的缩短；（2）将装配式建筑施工与设计相互结合，以提高生产效率；（3）在装配式构件的标准化生产中，可高效地提高施工工业化程度，由于构件的工厂化生产模式比传统的工艺生产更加先进，因此，可通过产品质量和性能的提升为基准，将生产后的构件结构按照施工的进度要求，安全运输到施工现场，以完成焊接或者螺栓的配套化安装施工。

3装配式钢结构建筑安装的关键技术要点

3.1结构体系

欧美装配式钢结构体系经过三十多的产品更新换代发展，现在技术十分成熟，密肋型结构体系具有自重轻、造价低等优点，很受市场欢迎。国内近二十年来装配式钢结构发展迅速，在政府部门的积极推动下，越来越多的科研院所和建筑企业开始专注于钢结构体系的研发，从传统的钢框架-支撑体系、钢框架-剪力墙体系、钢框架-核心筒体系到重大突破性技术成功用于实际工程，代表性的有：薄板钢骨住宅体系、节点斜撑加强型钢框架结构体系、新型分层的装配式支撑钢结构体系等。这些体系的出现，提升了钢结构标准化和装配化施工的特点，受到业内同行的一致好评。

3.2切实加强政策上的支持

为了促使钢结构装配式建筑能够在全社会得到良好推广，这就需要进一步加强钢结构装配式建筑工程项目建设工作，要加强装配式建筑推广力度。通过钢结构装配式产业进一步的发展以及得到国家政策支持，促使钢结构装配式建筑工程项目在社会当中发挥更大的作用。另外，在保障住房以及基础设施建设过程当中，要尽可能采取做钢结构装配式建筑模式，促使钢结构装配式建筑模式能够得到良好应用。除此之外，在竣工、施工、建设、规划的过程当中，也需要根据钢结构装配式建筑工程项目整体特点，制定合理以及科学监督管理体系，保证钢结构装配式建筑实现健康、稳定、快速发展。

3.3围护体系

装配式钢结构外挂墙板体系，主要起分隔室内与室外空间的建筑外围护体系，功能上为保温、隔热、隔声的作用，特别是在北方地区，建筑外墙的保温性是建筑外墙的主要性能指标。目前新型墙体材料种类多更新速度快，代表性的材料主要有：蒸压混凝土板材、混凝土空心砌块、、水泥钢网泡沫塑料夹芯板等。外墙保温做法也比较多，常见的有外墙外保温做法，其构造形式包括：装饰面层、保温层及基墙三个部分，具体构造做法有轻钢龙骨干挂系统、薄抹灰外墙保温系统、保温装饰一体板系统三种类型，随着新材料新技术的出现，围护体系系列产品更新速度较快。

3.4附属结构设计

在附属结构的设计环节中，以加劲肋和补强板设计为例，在装配式建筑结构设计的过程中，如果对应的梁、柱节点结构不满足对应的结构抗剪设计要求，则需要在柱腹板的梁柱节点处进行加厚设计，并对H形钢柱的截面体系进行加焊贴板的连接，并在贴板的边缘结构处，伸出加劲肋外部＞150mm的长度，在连接贴板的焊接过程中，主要以＞5mm的角焊接缝为主，实现柱翼缘角焊缝的对接缝连接。此外，从成本控制的角度进行分析，在装配式钢结构设计要点中，应结合相关设计实践思路，重点分析装配式钢结构的成本控制，并在设计、安装施工环节中，采取有效措施，实现成本最优化。尤其是装配式结构构件的设计，应以预制钢结构的设计水平、加工工艺、标准尺寸等的构件设计为主，以保障钢结构构件尺寸的准确化、合理化和科学化。

3.5楼板、墙板与主体连接节点

建筑围护结构选择中，应以轻质、均质结构为主，将墙板结构、主体结构进行有效连接，按照设计的要点，在一定的设计原则下，对楼板、墙板及主体的连接节点进行外延与变形控制，确保围护体系在主体受力的情况下，在不同的方位层间产生位移的协调性与稳定性，并以此条件满足防震抗裂条件下的主体结构层间变形要求。

结语

综上所述，目前我国在建筑工程项目实施过程当中会利用钢结构装配式建筑模式，但是，钢结构装配式建筑模式的应用还依然处于初步的发展阶段，需要进一步的加强研究，要实现建筑工程项目升级和转型，同时，通过钢结构装配式工程项目模式达到技术革新以及节能减排目标，促使我国建筑行业得到健康、稳定及可持续发展。

参考文献

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［2］李荷英.谈高层建筑装配式钢结构关键施工技术［J］.山西建筑，2018，44（15）：86-87.

［3］林伟，席永慧.高层建筑钢结构装配式施工技术探究［J］.建材与装饰，2019（20）：38-39.