钢结构行业工艺技术发展趋势

2018-11-07 02:21阅读:78

作者 : 千讯咨询   来源 / 本站原创

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我国装配式钢结构起步晚,但在国家的大力支持下,目前发展速度很快,许多企业、高等院校、科研院所等进行了装配式钢结构的研究和应用,取得了大量的成绩:宝业集团与同济大学合作研发分层装配式支撑钢结构,哈尔滨工业大学、天津大学、湖南大学、华南理工大学研究集装箱建筑,长沙远大与北京工业大学、湖南大学合作研发装配式斜支撑建筑,杭萧钢构研发钢管束+剪力墙体系、钢筋桁架楼承板,精工钢构研发绿筑PSC集成建筑系统,东南网架研发装配式绿色低碳民用钢结构建筑体系,实现钢结构产业化。在北京、上海、天津、包头等地已相继兴建了一批钢结构住宅示范、试点工程。北京工业大学刘学春、张爱林等研发了多个装配式钢结构体系,并建设了二层足尺寸试验楼。

2015年8月,住建部发布《工业化建筑评价标准》,对预制率和装配率等术语进行首次官方层面界定的同时,从设计、建造、和管理三个阶段对工业化建筑(主要为装配式建筑)做出评价标准;其次,2017年《装配式钢结构建筑技术标准》、《装配式混凝土建筑技术标准》也正式实施。尽管目前钢结构建筑相关行业标准仍未形成成熟体系,且地方标准与国家以及国际标准之间存在一定差异,但行业标准规范体系逐步规范与统一的趋势已经逐渐显现,这将对钢结构建筑的推进起到关键作用。

千讯咨询发布的中国钢结构市场前景调查分析报告显示,装配式结构体系更能够体现钢结构建筑的优势,是钢结构发展的新方向和趋势,虽然对其研究和工程应用出现快速发展的势头,但由于缺乏新型多高层装配式钢结构体系和节点连接,且新体系和节点连接与现行规范不配套,缺少专门的标准规范和深入全面针对装配式钢结构的基础理论研究和设计方法,这都制约了装配式多高层钢结构建筑的发展和应用。推进装配式钢结构发展和应用的核心问题是提出受力合理和施工快捷的装配式钢结构建筑体系和关键节点,并获得其承载力和抗震性能及提出其设计理论方法,编制专门的规范标准。最佳的装配式钢结构应实现钢构件工厂化焊接和混凝土工厂内浇筑,部品部件间工地全螺栓连接。连接节点包括柱与柱连接、梁与柱连接、支撑与框架连接、楼板与楼板连接、楼板与梁连接,以及围护结构与主体结构连接。为了满足经济性和可操作性,许多情况下全螺栓连接难以保证"强节点弱构件"的传统抗震理念,应该研究连接节点在风荷载、多遇地震和罕遇地震下新的抗震理念和设计方法。

1)低层装配式钢结构在国外发达国家发展较成熟,直接在我国进行推广有一定困难。我国人口众多,土地资源缺乏,更需要高层装配式建筑。

2)钢结构行业的技术发展方向应该是工厂焊接、浇筑混凝土,工地全螺栓连接,尽量减少现场湿作业,提高工作效率,减小对环境影响。在柱与柱连接、梁与柱连接、支撑与框架连接、楼板与楼板连接、楼板与梁连接,以及围护结构与主体结构的连接上实现螺栓连接或者干式连接,以实现全装配结构。

3)目前依然缺少多高层装配钢结构新体系和新节点连接,新体系和节点连接与现行规范不配套,缺少专门的标准规范,制约了装配式多高层钢结构建筑的发展和应用。推进装配式钢结构发展和应用的核心问题是提出受力合理和施工快捷的装配式钢结构建筑体系和关键节点,并获得其承载力和抗震性能及提出其设计理论方法,编制专门的规范标准。

4)钢结构的全螺栓柱与柱连接、梁与柱连接、支撑与框架连接,难以保证"强节点弱构件"的传统抗震理念,应该研究连接节点的承载力和新的抗震设计理念及设计方法,突破等强连接的传统设计方法,在确保安全的前提下,实现更好的经济性。

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