装配式钢结构中小学建筑的设计研究

原雪风

摘要：近年来，我国经济迅速发展，城市化进程也在逐渐扩大，城市化进程促进了人口的大规模流动，从而对城市教育资源有了一定的要求。目前城市对教育资源的需求是很大的，但是现有的教育资源配给存在着结构失衡的问题。装配式钢结构技术在一定程度上能够改善结构失衡问题，并且它能够很好的保证工程的质量和效率，达到低碳节能的目的，从而促进社会的可持续发展。

关键词：　教育建筑；装配式；钢结构设计

引言

文章对装配式钢结构技术进行了分析和探讨，并且研究了该技术对教育建筑的影响，最后提出了一些意见建议，希望能够促进该技术的发展。

1 装配式钢结构建筑概述

在装配式钢结构建筑中，框架结构使用的是重钢框架，梁柱节点的连接使用栓焊连接法，使用外墙挂板设置外围护结构，在对预制构件进行连接时，使用机械吊装或者是其它的连接方式，形成的建筑是以连接过的构件为框架的。装配式钢结构建筑在施工过程中能够很好的节省成本，并且不受环境的影响。在装配式钢结构工程中，预构件的制造是通过工厂进行产业化的建造，在建造过程中，采用的是现代化的建造方式，包括设计和管理等都是现代化技术和手段。该种建造方式能够为企业带来更大的经济效益，能够促进社会的可持续发展，在教育建筑中其优势会更加突出。

2 装配式钢结构建筑的优点

2.1 实现设计的多样化

传统结构的建筑会受到空间的限制，从而无法实现对建筑的分割。在装配式钢结构建筑中，由于其钢材的强度高，可以布置大开间柱网，从而可以实现对建筑的灵活分割。这样住户就可以根据自己的需求对建筑进行合理的分割设计。

2.2 更具有现代化

在传统建筑中，因为外墙尺寸存在偏差，所以在安装门窗时会进行定制。在装配式建筑中，使用三明治叠合外墙作为外墙挂板，这样能够极大的降低外墙的尺寸偏差，从而使门窗结合的更加紧密，能够很好的达到保温御寒的目的，并且有着很好的隔音效果。另外，装配式建筑的三明治外墙有着很好的防火功能以及安全性能。传统外墙由于在墙体外侧进行保温，所以会出现脱落的危险，并且不利于维护工作的进行。

2.3 实现工厂化生产

在装配式建筑中，构件的生产是工厂化的生产方式，所以能够很好的对材料的性能进行控制。例如保温性、防火性、隔音性能等。构件预制完成之后，施工人员根据图纸进行安装，这样不仅能够很好的保证工程的质量效率，还能够节省工程的成本。另外，还不会对环境造成影响。

2.4 极大的缩短工期

装配式建筑由于构件是事先完成的，所以能够极大的节省工程的施工时间，对于工程的工期能够有着准确的预测。传统建筑和装配式建筑都要进行基础打桩、基坑开挖、基础底板等工作，但是装配式建筑在进行这些工作的同时也在生产着主体构件，所以装配式建筑工程的工期会大量的缩短。装配式建筑在具体施工过程中，在构件装配过程中同时生产着楼梯以及上层构件，在安装上层楼板时，下层会进行隔墙的安装，当下层隔墙完成时，外墙板也已经在安装，并且这些工作都是使用机械完成的，所以装配式建筑在施工效率方面是比较惊人的。在传统建筑施工过程中，要按照工序进行施工，并且机械化施工比较少，另外，施工很容易受到外界环境的影响，所以传统建筑工程的工期是比较长的。

3 对装配式钢结构建筑进行实例分析

在一所学校建筑项目中，完全采用了装配式建筑结构，框架结构体系使用了PK装配整体式结构快装体系中的钢框架结构。叠合板、墙板、楼梯等构件都使用了预制产品。该建筑有着良好的抗震性、有着较高的工业化水平、有着很好的质量保证，并且实现了绿色节能的目的。为了更好的提高构件尺寸的精准度，在生产预制构件，实现了标准化的设计、实现了工厂化的生产、施工过程完全装配化、采用信息化管理模式。所以建筑物的门窗不需要进行定制，可以直接进行生产。装配式建筑施工在保证工程质量和效率的基础上，简化了施工过程、改善了工作条件、实现了环保节能，从而促进了行业的可持续发展以及社会的可持续发展。该建筑项目在现代化技术生产的基础上，很好的实现了资源的节省、环境的保护。该建筑项目中的构件都有其特点，首先是PK 预应力叠合板，在使用PK预应力叠合板时，使用不到模板，并且对脚手架的使用很少，它是一种结合了预制与现浇的一种新的叠合楼板，这种板在保证强度的基础上，实现了厚度的降低，所以节省了资源。PK 预应力叠合板材料包括预制带肋预应力混凝土薄板、现浇混凝土叠合层 、后加非预应力穿孔钢筋。带肋预应力混凝土薄板中，为了使孔中能够穿钢筋以及管线，在肋上会预留矩形孔洞， 这样很好的提高了叠合板的性能。外墙是预制夹芯保温外墙，它是一种装配式混凝土预制件，该外墙有着很好的保温、防潮防火性能。在传统建筑施工过程中，有混凝土的浇筑、墙体抹灰、外墙贴保温等步骤，而预制夹芯保温外墙则省去了这些步骤，直接在施工现场拼装即可，从而提高了工程的施工效率。预制夹芯保温外墙在生产过程中是机械化生产，所以能够很好的保证其高质量、高精度、规格标准等，一般在控制尺寸时保持 ±2 mm 以内，这样很好的保证了外墙的各种性能，为后期工作进行了很好的铺垫。内墙板为预制轻质内墙板，顾名思义该墙板的材质比较轻，所以在施工时比较便捷，能够减轻结构的重量，除此之外，该墙板还有很好的保温、防火、隔声等效果。楼梯是预制生产的，预制楼梯在安装完成之后可以用作施工通道，这样不仅能够很好的保证施工材料的完好，还能够节省现浇楼梯的施工步骤。预制的简支楼梯，支座处有着很强的承受力，即使遇到地震也不会出现弯曲的现象，这是因为其有着明确的受力，这样楼梯不仅不会对梁柱有影响，还能够作为逃生通道。除此之外，由于该楼梯有特殊的材质，所以能够有效的减少资源的消耗。

结束语

由以上可知，装配式钢结构建筑技术有着很好的优点，应用在教育建筑中是非常合适的。近年来该技术也得到了教育建筑的青睐。随着建筑行业不断的发展，装配式钢结构建筑技术也在逐渐的完善，生产体系以及管理体系也都相对完善，所以该技术的发展前景非常好。装配式建筑相较于传统建筑有着快捷、高效、节能等优点，符合社会的发展需求，所以该建筑方式很容易得到推广和应用。

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