全国服务热线: 0371-6572-8787
导航菜单
行业动态

装配式钢结构与混凝土装配式结构的对比

1. 混凝土装配式住宅的类型及其缺陷

当前混凝土装配式房屋的类型可按结构类型和施工工艺两个方面划分:

按照结构类型可以分为:框架结构、框架剪力墙(核心筒)结构和剪力墙结构。按混凝土工程的施工工艺来划分,诸如预制装配(全装配)、工具式模板机械化现浇(全现浇)或预制与现浇相结合等。全装配一般用于低层或者对于抗震设防要求较低的建筑,部分装配一般指主要结构构件在工厂预制,现场通过现浇混凝土的方式达到连接目的。通常按结构类型与施工工艺的综合特征将装配式建筑划分为以下类型:大板建筑、框架板材建筑、大模板建筑、滑模建筑、升板建筑和盒子建筑等等。

虽然目前预制装配式混凝土结构的研究和应用取得了一定的进展,但是混凝土结构不同于钢结构,其在发展装配式建筑时具有明显劣势,在关键连接技术的处理上,仍需要现场大量的湿作业以保证结构的整体性;其在应用中还存在关键技术不完备、不系统、标准化,无法成规模地进行生产和推广。其次,混凝土结构属于传统建筑结构,利用混凝土结构很难在营造方式和结构体系上进行创新。再次,混凝土结构属于资源消耗比较多的一种结构形式,这与我们所提倡的低碳、绿色建筑相违背。

2. 装配式钢结构住宅的类型

及优势当前装配式钢结构住宅从体系上可以分为五种:轻型冷弯薄壁型钢体系、钢框架体系、钢框架—剪力墙体系、钢框架核心筒体系、交错桁架结构体系。

冷弯薄壁型钢住宅在北美应用较多,目前已经达到商品化生产的程度。该体系以冷弯薄壁型钢作为结构的受力骨架,以自攻螺钉连接节点的铰接体系。其优点是自重轻、抗震性能好、施工速度快、绿色环保,但它基本只适用于低层住宅或联排别墅,在多层和高层建筑中应用不多。

钢框架体系受力骨架为传统意义上的梁、柱等构件组成的钢框架。该体系适合于建造多层住宅,在多层范围内的经济效益较好;但当层数较高时,则表现为侧向刚度不足且稍显浪费。其优点是构造简单、梁柱刚接、安装方便。

钢框架-支撑体系是钢框架和支撑共同协同工作的体系,钢框架主要提供结构的竖向承载力而支撑体系主要提供结构的侧向刚度。相比较钢框架体系来说,由于支撑的作用,其抗侧刚度更高,因此适用的建筑物层数也较钢框架体系的高,一般在6~12层之间;且其梁柱尺寸较钢框架体系要小得多,因此是一种较为经济合理的体系形式。

钢框架—剪力墙体系是将钢框架支撑体系中的支撑换成了抗侧刚度更大的剪力墙,剪力墙承担80%~85%的水平力。当前比较流行的钢板混凝土组合剪力墙,可以同时发挥混凝土抗侧刚度大和钢板剪力墙的延性好、耗能能力强的特点。其适用的建筑层数比钢框架支撑体系更高。

钢框架核心筒结构与钢框架—剪力墙结构类似,只是将钢筋混凝土剪力墙做成封闭的核心内筒,而钢框架在外围。该体能承担的水平力更高,接近90%,适用的建筑物层数在理论上也更高,但更高的层数将降低其经济性,因此一般认为还是12层以下适宜。

3. 装配式钢结构体系相比混凝土或者预制混凝土结构具有巨大的优势:

先是目前我国钢材产量丰富,钢材质量可靠,这为装配式钢结构住宅提供了材料优势。

其次,装配式钢结构住宅可以实现标准化生产、综合造价低、设计周期短、施工速度快、可回收利用等目标且可以以商品的形式推向市场,真正意义上实现“住宅超市”的目标,顾客随时需要,随时购买部品,安装以后就可形成自己的房屋。

再次,装配式钢结构住宅能最大限度的满足绿色环保的要求,钢材本身就是一种环保材料,装配式钢结构住宅无论从构件生产、加工到后期的现场安装都不会对自然环境造成伤害。