預(yù)制裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑經(jīng)濟(jì)性研究

楊子毅

摘 要：文章對預(yù)制裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑的概念進(jìn)行探析，同時對預(yù)制裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑的應(yīng)用現(xiàn)狀進(jìn)行分析，從而對預(yù)制裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑體系以及預(yù)制裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑的經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行分析，最后對預(yù)制裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑降低成本的主要方法進(jìn)行探析。希望通過文章的研究，為預(yù)制裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑的經(jīng)濟(jì)性研究提供一些參考和幫助。

關(guān)鍵詞：預(yù)制裝配式；鋼結(jié)構(gòu)建筑；經(jīng)濟(jì)性研究

1 前言

需要在了解預(yù)制裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑功能特性的基礎(chǔ)上，對其經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行深入研究，獲取相應(yīng)的研究成果，使得我國預(yù)制裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑實(shí)踐應(yīng)用中能夠達(dá)到預(yù)期效果，優(yōu)化現(xiàn)代建筑服務(wù)功能的同時保持建筑結(jié)構(gòu)多樣性。

2 預(yù)制裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑概念與形式解析

所謂的預(yù)制裝配式建筑，是指在建筑主要構(gòu)件實(shí)踐應(yīng)用中采取預(yù)先在工廠加工完成的方式，且在可靠牢固的連接方式支持下，將工廠加工得到的建筑主要構(gòu)件在施工現(xiàn)場進(jìn)行拼裝處理的新型建筑形式。由于不同形式的預(yù)制裝配式建筑實(shí)踐應(yīng)用中所產(chǎn)生的作用效果有所差異，因此，需要提高對預(yù)制裝配式建筑形式的正確認(rèn)識，從而為其應(yīng)用范圍擴(kuò)大提供保障。具體表現(xiàn)為：①裝配整體式鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)。這種形式的預(yù)制裝配式建筑實(shí)踐應(yīng)用中所涉及的主要建筑構(gòu)件為預(yù)制混凝土構(gòu)件，需要在工廠預(yù)制生產(chǎn)計(jì)劃的支持下，采用施工現(xiàn)場裝配連接式及現(xiàn)澆混凝土的方式得到所需的結(jié)構(gòu)并加以使用[1]；②預(yù)制裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑。這種預(yù)制裝配式建筑實(shí)踐應(yīng)用中所涉及的主要建筑構(gòu)件為鋼柱、鋼梁，確保了建筑物長期使用中的承重結(jié)構(gòu)性能可靠性，具有良好的市場應(yīng)用前景；③預(yù)制集裝箱式建筑。該建筑建設(shè)中所依賴的主要建筑構(gòu)件為集裝箱，且這類構(gòu)件形成中需要在工廠內(nèi)流水線的各個模塊上制作而成，進(jìn)而采取拼接組合的方式在施工現(xiàn)場進(jìn)行操作，滿足預(yù)制裝配式建筑需求。

3 預(yù)制裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑的特點(diǎn)與主要構(gòu)造

3.1 預(yù)制裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑主要特點(diǎn)

預(yù)制裝配式建筑的具備多種傳統(tǒng)建筑所不具備的特點(diǎn)：一方面能夠?qū)崿F(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化和模式化的設(shè)計(jì)生產(chǎn)，有助于施工規(guī)范的制定，生產(chǎn)施工的效率更高，適宜保障性住房的建設(shè)；另一方面能夠有效避免建筑材料的浪費(fèi)，可以根據(jù)建筑的具體情況來設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件，量體裁衣，節(jié)約了一定的生產(chǎn)成本投入，裝配施工程序簡單，能夠有效縮短施工工期；同時還能夠節(jié)約人力資源，減少人工成本，在降低工人勞動強(qiáng)度的前提下減少施工現(xiàn)場安全隱患的發(fā)生，通過對工人的整體培訓(xùn)來提高綜合素質(zhì)；此外能夠有效保證產(chǎn)品質(zhì)量及施工質(zhì)量，信息化機(jī)械化生產(chǎn)線的投入能夠有效解決傳統(tǒng)建造模式中所存在的問題。

3.2 預(yù)制裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑主要構(gòu)造

（1）鋼框架結(jié)構(gòu)體系。鋼框架體系以沿建筑物的縱向和橫向布置的梁和柱作為承重和抗側(cè)剪力的主要構(gòu)件，其抗側(cè)剛度與梁柱的抗彎承載能力有關(guān)。作為一種柔性結(jié)構(gòu)，鋼框架體系的平面布置比較靈活，受力傳力體系明確，適用于低多層建筑或抗震設(shè)防烈度相對較低的區(qū)域[2]。（2）鋼框架—剪力墻結(jié)構(gòu)體系。鋼框架—剪力墻結(jié)構(gòu)體系是在框架結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，沿著柱網(wǎng)的縱橫方向布置一定數(shù)量的剪力墻而形成的結(jié)構(gòu)體系，有效改善了建筑的側(cè)向剛度，彌補(bǔ)了該體系側(cè)向位移偏大的不足?？蚣艹惺茇Q向荷載，剪力墻協(xié)同承擔(dān)部分水平荷載，適用于較高層數(shù)的建筑。（3）鋼框架—支撐結(jié)構(gòu)體系。框架—支撐結(jié)構(gòu)體系是一種雙重抗側(cè)力結(jié)構(gòu)體系，在框架結(jié)構(gòu)的部分柱之間設(shè)置橫向鋼支撐，以支撐水平荷載，并不影響承擔(dān)豎向荷載的能力。該體系框架承載穩(wěn)定性較高，能夠有效減少梁柱截面面積，但是部分構(gòu)建構(gòu)造復(fù)雜，布局靈活性受到影響。常用的預(yù)制裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑常用的樓屋面板形式包括現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板、壓型鋼板—混凝土組合樓板、鋼筋桁架混凝土組合樓板等。①現(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板?，F(xiàn)澆鋼筋混凝土樓板不受開間形狀格局的限制，開洞方便，設(shè)備管道鋪設(shè)施工簡單，通過與鋼梁形成組合梁，能夠減少梁的截面高度，造價較低，但是自重較大，承載能力有限，不適宜大跨度結(jié)構(gòu)。②壓型鋼板—混凝土組合樓板。壓型鋼板—混凝土組合樓板以鋼梁上鋪設(shè)的凹凸相間的薄鋼板為襯板，通過栓釘焊接在鋼梁上，增加整體性能。施工中可以多層同時進(jìn)行，且節(jié)約模板費(fèi)用，整體剛度較大，整體性優(yōu)越。③鋼筋桁架混凝土組合樓板。鋼筋桁架混凝土組合樓板的形成發(fā)展以壓型鋼板混凝土組合樓板為基礎(chǔ)，將原本現(xiàn)場綁扎的板鋼筋加工成鋼筋桁架，并與鋼板預(yù)先焊接成一體，從而形成組合模板。鋼筋桁架中鋼筋排列均勻，能夠大大提高樓板質(zhì)量，混凝土保護(hù)層厚度得到了有效保證。

4 預(yù)制裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑的經(jīng)濟(jì)性分析

4.1 預(yù)制裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑費(fèi)用來源

這里所說的費(fèi)用是指在建筑工程施工過程中所產(chǎn)生的人工費(fèi)用、材料費(fèi)用以及設(shè)備的費(fèi)用等，這些費(fèi)用也是造價的主要費(fèi)用。但是在預(yù)制裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑施工當(dāng)中，主要的費(fèi)用是來自于預(yù)制構(gòu)建的生產(chǎn)費(fèi)用以及安裝費(fèi)用和運(yùn)輸費(fèi)用、保溫工程費(fèi)用等，兩種費(fèi)用來源是由不同元素構(gòu)成的。

4.2 不同建設(shè)方式的經(jīng)濟(jì)指標(biāo)比較

如果利用預(yù)制裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑方式可以有效的降低現(xiàn)場的工作量，并且因?yàn)槔娩摴芑炷林牧?xí)慣是可以減少原材料的實(shí)用量，從而有效的減少成本，采用預(yù)應(yīng)力的地板可以進(jìn)一步減少鋼筋和混凝土的使用量，從而節(jié)約成本。預(yù)制裝配式鋼結(jié)構(gòu)的造價雖然比以往的混凝土框架高，因?yàn)榻M合構(gòu)件，可以有效的降低鋼梁的價格。兩種建造方式在墻體方面的造價都很高，但是傳統(tǒng)的墻體制造過程比較復(fù)雜，并且需要搭配很多的腳手架以及模版，會在一定程度上提升造價，所以預(yù)制裝配式鋼結(jié)構(gòu)在經(jīng)濟(jì)指標(biāo)方面更具有優(yōu)勢。

5 預(yù)制裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑降低成本方法

5.1 選擇合理的建筑結(jié)構(gòu)體系

在進(jìn)行預(yù)制裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑施工未開始時，要根據(jù)現(xiàn)場的具體情況對具體的方案和設(shè)計(jì)進(jìn)行分析和研究，從而選擇結(jié)構(gòu)體系，優(yōu)化梁柱的截面，保證充分的發(fā)揮結(jié)構(gòu)構(gòu)件的特點(diǎn)，降低結(jié)構(gòu)以及原材料的費(fèi)用以及使用量。

5.2 合理選擇建筑板面體系

根據(jù)相關(guān)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，預(yù)制裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑當(dāng)中對于樓板的實(shí)用量相于以往來說提升了很多，從而對于預(yù)制裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑的經(jīng)濟(jì)性提升了。如果對于樓面板的體系進(jìn)行合理的選擇，例如預(yù)應(yīng)力疊合樓板的應(yīng)用，不但能夠?qū)τ跇前宓氖褂脭?shù)量進(jìn)行減少，同時也降低裝配樓板的難度，節(jié)約了時間，從整體上提升了預(yù)制裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑的經(jīng)濟(jì)性。

5.3 降低墻板體系成本

預(yù)制裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑墻板一般實(shí)用的是預(yù)制混凝土式的外掛墻板，這種墻板的制作所需要的材料費(fèi)用以及設(shè)備費(fèi)用相較于以往有所提升，所以在經(jīng)濟(jì)性方面是比傳統(tǒng)模式要低的。但是如果能夠利用一定的措施和方法，來對材料以及設(shè)備的費(fèi)用進(jìn)行控制，在設(shè)計(jì)的過程中，盡量減少材料和設(shè)備的實(shí)用數(shù)量和費(fèi)用，所采用的構(gòu)件更加的簡單和規(guī)范，再加上提升模具的周轉(zhuǎn)數(shù)，從而有效的降低整體的成本。

6 結(jié)語

未來建筑企業(yè)生產(chǎn)計(jì)劃實(shí)施中應(yīng)給予預(yù)制裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑經(jīng)濟(jì)性更多的關(guān)注，從多個方面入手對這類建筑實(shí)踐應(yīng)用中的經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行充分考慮，使得預(yù)制裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑在現(xiàn)代建筑建設(shè)中所占據(jù)的地位得以提升，滿足建筑行業(yè)長遠(yuǎn)發(fā)展要求。

參考文獻(xiàn)：

[1] 秦迪，陳進(jìn)寶.我國裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑的發(fā)展及現(xiàn)狀研究[J].智能城市，2017（11）：19～21.

[2] 畢可廷.預(yù)制裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑經(jīng)濟(jì)性研究[J].建材與裝飾，2018（2）：148～149.