装配式钢结构住宅体系的应用

肖荣胜

【摘要】装配式钢结构住宅与传统的住宅结构相比，具有质量更高、自重更轻、空间布置更灵活、集成化程度更高、经济效益更可观的优势，本文试对装配式钢结构住宅体系的应用进行深入分析。

【关键词】装配式钢结构;住宅体系;抗震性能

【中图分类号】TU393

【文献标识码】B

【文章编号】1671-3362（2020）08-0112-02

1.装配式钢结构住宅体系的优势

装配式钢结构住宅的特点是建筑部品规格统一化、标准化，构建住宅体系时使用钢结构制作房屋布架或其他结构。装配式钢结构住宅体系与传统的住宅结构体系相比有很大的不同，其优点主要体现在以下六个方面。

1.1周期短、质量高

目前，装配式钢结构住宅都拥有特定的工厂，也就是使用钢构件制作的房屋部件和其他结构是由工厂定制的，在施工时将定制的构件运送到施工现场，经现场安装形成装配式钢结构住宅[1]。随着装配式钢结构住宅体系的广泛应用，现场安装手段和前期的设计都已形成成熟的体系，因此只要各个工种之间能够保证配合默契，就能够有效地提高整体建筑的工作效率。

1.2具有自重轻、抗震性能优越的优势

装配式钢结构是轻型热轧型钢，楼面与墙体的材料也使用的轻质材料，因此就可以使建筑结构的自重大大降低，使截面的受力更合理。装配式钢结构比较轻巧，因此承受的地震作用也会相对减少，这就提高了建筑的抗震能力，使住宅的安全性能得到进一步的保障。

1.3空间布置灵活、集成化程度高

与钢筋混凝土结构的住宅相比，装配式钢结构住宅所拥有的空间更大，再加上使用特殊非承重墙，进一步增大了空间结构，住户在进行空间布局时，可以在不影响结构稳定性的前提下根据自身需求进行再次分割[2]。

1.4经济效益高

装配式钢结构住宅的承载力较高，在建筑过程中可用小截面积的构件替代传统住宅构件，有利于节约建筑工程的材料成本和基础处理费用。除此之外，钢结构住宅部件的生产工厂都拥有固定的生产流水线，因此在生产过程中也可以节约时间并减少部分模板费用，因此装配式钢结构住宅体系的经济效益比传统的住宅结构更高些[3]。

1.5实现住宅建设工业化和产业化

在装配式钢结构住宅体系中，很多钢结构住宅的构成部件都是通过工厂进行工业化生产，因此装配式钢结构住宅体系能够有力地促进住宅体系产业化的发展，使住宅自身的使用价值得以提升。

1.6有利于节能环保和可持续发展

与传统的住宅结构相比，装配式钢结构住宅结构的生产过程中大大降低了废气废料的产生量，因此减少了对大气环境的污染。与此同时，随着科学技术的快速发展，装配式钢结构住宅的很多部件都能够回收利用，也就是说装配式钢结构住宅具有利于拆迁和改造的优势，对实现绿色建筑发展十分有利，因此装配式钢结构住宅可以推动建筑行业的可持续发展。

2.装配式钢结构住宅体系的应用

虽然对装配式钢结构住宅体系的研究起步较晚，但到今天我国装配式钢结构住宅体系也发展了近30年。目前，装配式钢结构住宅体系在我国的主要发展方向分为三方面，一是薄板钢骨住宅体系，二是新型分层装配式支撑钢结构体系，三是多高层轻装配式住宅体系。

1.1薄板钢骨住宅体系

薄板钢骨住宅体系的结构如下图1所示，该结构采用的是冷弯薄壁型钢结构的特殊形式，将1-1.3mm厚的热镀锌钢板辊轧成C形和U形轻钢龙骨，墙板、楼板、屋架结构都是用工业化规模进行生产，在建筑施工现场不需要进行焊接和涂板，因此薄板钢骨住宅体系是一种墙板承重、快速组装的装配式轻钢结构住宅体系。由于在薄板钢骨住宅体系中使用了多项现代技术，因此该住宅体系与传统住宅结构相比具有如下优势：较少的用钢量;较好的抗震性能;丰富的外墙装饰面;良好的保温性能;能源自给等。

1.2新型分层装配式支撑钢结构体系

新型分层装配式支撑钢结构体系属于低成工业化住宅结构体系。其结构采用冷弯薄壁型钢结构，使用厚度为1.2mm左右的热镀锌钢板辊轧成C形和U形轻钢龙骨，在建筑施工现场也不需要进行焊接和涂板。与传统住宅结构相比具有如下优势：密柱;贯通梁;柱梁铰接;模数化集成设计;标准化生产等。

1.3多高层轻装配式住宅体系

为进一步加快装配式钢结构住宅体系的发展，提出了新的建筑理念——像造汽车一样造房子，同时创造了节点斜撑加强型钢框架结构体系，它是由主板、立柱和斜支撑等部分组成。主板是将压型钢板混凝土组合楼板支撑到钢梁上形成的，利用主板支撑立柱，然后将斜支撑设置在梁、柱间，利用斜支撑使节点连接加强，使其与梁、柱框架共同分单水平和竖直方向的载荷。在这种住宅结构体系中，承重构件全部都是用高强螺栓进行连接。其次，該住宅体系是采用搭积木的方式进行施工，使施工速度得到有效提高。

3.强化装配式钢结构住宅体系应用建议

3.1对现有的装配式钢框架结构进行升级

为进一步推动装配式钢结构住宅体系的应用，需要对现有的装配式钢结构住宅体系从技术角度进行优化和升级，主要从以下五个方面进行优化和升级。第一，优化结构体系。对现有的装配式梁柱节点进行优化和升级，以使框架结构的抗震性能得到进一步提高。第二，优化支撑体系。在装配式钢结构住宅体系中应用分成装配方式，以优化建筑的抗震性能，使住宅结构的舒适程度得到提高。第三，优化剪力墙结构体系。对建筑结构的滞回性能进行加强，还要降低建筑的能耗、提高建筑的承载力，使装配式钢结构住宅体系能够适用于高层建筑中。第四，对现有的钢框架异形柱结构进行优化和升级。第五，对现有的模块化建筑结构进行优化和升级。

3.2提高现有的装配式结构施工标准

在提高现有装配式钢结构体系施工标准时，主要是从优化流程管理和加强技术培训两方面进行。

3.2.1优化流程管理

通过管理生产流程来提高装配式结构住宅体系的施工标准，进而推动装配式钢结构住宅体系的应用。在对生产流程进行管理时，要先对施工现场的资源配置进行优化，以此来实现现场组装配置效率的提高。（1）建立与建筑项目相符的现场管理制度，其管理内容主要包括资源配置、施工计划、安装流程、安全管理等。通过制定完善的规章制度并将规章制度落到实处，来提高施工现场资源配置的管理效果。（2）加大对现场施工作业的监督与管理力度。在建筑施工期间，可以派专业技术人员到施工现场，并同技术负责人一起对施工现场的各个生产环节进行严格的监督和管理。

3.2.2加强技术培训

现如今，装配式钢结构住宅体系发展十分迅猛，但从我国装配式钢结构住宅体系的现状来看，十分缺乏高技术施工人员，主要体现在了方面，一是现有的工作人员忙于工程建设，没有时间去系统的学习新的技术，二是装配式钢结构住宅体系是近几十年兴起的，国内直接培养该行业高技术人才的院校较少。因此为了有效地解决上述问题，首先要在建设项目中要注重人员的合理分配，采用轮岗制方式，保证相关技术人员能够有足够的时间学习新技术，以提升自身的技术水平。其次，施工技术人员也要从自身出发，在实践中积极主动摸索并总结经验，以提高自身的学习意识和技术水平。最后，建议政府根据装配式钢结构住宅体系的发展现状给予相应的资金支持和技术支持，为装配式钢结构住宅施工技术的推广创造条件。

3.2.3大力发展部件生产

首先，进一步加强顶层设计作用。在推进装配式钢结构住宅体系应用时，政府和建筑行业要充分发挥自身的积极作用，对建筑行业的资源分配和资源组合进行优化。政府可以从宏观调控方向入手，利用财政、税收等手段为装配式钢结构部件生产企业提供良好的发展环境。为进一步保障装配式钢结构部件生产企业的良性发展，政府还需要出台一系列钢结构生产规范，使不法商家无空子可钻。其次，打造产学研发展模式。这就需要企业与高校、社会科研机构之间进行合作，以推动装配式钢结构住宅科研成果的快速應用和推广。而高校研究机构和社会研究单位也要加强与企业的联系，以掌握当下装配式钢结构住宅体系的发展需求，使科研方向与设计更具有针对性。最后，高校、企业和社会应该紧密联合起来，为装配式钢结构住宅体系的发展培养优秀人才。

4.结束语

综上所述，虽然装配式钢结构住宅体系在我国的发展时间较短，但发展的速度较快，在我国的建筑行业中已经得到了广泛的应用。与传统的住宅结构体系相比，装配式钢结构住宅体系具有无法比拟的优势。当前在我国大力发展装配式钢结构住宅体系不仅符合我国经济社会可持续发展道路，还符合我国绿色环保的发展理念。

参考文献

[1]周楠楠，解文博，贾义雨.一种装配式钢结构住宅体系的实践与应用——山东省济宁市嘉祥县嘉宁小区公共租赁住房项目[J].化工管理 ，2018（23）：22-222.

[2]彭军.装配式钢结构住宅关键技术研究与工程实践[D].合肥：合肥工业大学，2017.

[3]宋军，于存海，李金文.某钢结构住宅室内发霉问题的处理[J].中国建筑金属结构，2013（12）：75-76.

（作者单位：潍坊昌大建设集团有限公司）