裝配式結構與門剛結構的對比分析

高賢龍

【摘要】隨著社會經濟的發(fā)展，工程效率越來越受到人們的關注和重視，誰能夠在最短的時間里，創(chuàng)造出最大的社會價值，誰將會占有越多的市場份額；根據(jù)這種社會條件，我們工程領域也發(fā)展出了裝配式結構與門剛結構，本文將對這兩種結構進行對比論證。

【關鍵詞】裝配式結構；門剛結構

一、工程定義

裝配式結構是裝配式鋼筋混凝土結構的簡稱，是以預制構件為主要受力構件經裝配連接而組成的鋼筋混凝土結構。裝配式鋼筋混凝土結構是我國建筑結構發(fā)展的重要方向，它有利于我國建筑工業(yè)化的發(fā)展，提高生產效率節(jié)約能源，發(fā)展綠色環(huán)保建筑，并且有利于提高和保證建筑工程質量。

門剛結構是由鋼制材料組成的結構，是主要的建筑結構類型之一。結構主要由型鋼和鋼板等制成的鋼梁、鋼柱、鋼桁架等構件組成，并采用硅烷化、純錳磷化、水洗烘干、鍍鋅等除銹防銹工藝。各構件或部件之間通常采用焊縫、螺栓或鉚釘連接。因其自重較輕，且施工簡便。

從兩者的定義，我們可以看出以下幾點：

（一）兩者的使用材料不同，裝配式結構主要材料是鋼筋混凝土；而門式剛架主要材料是鋼材。

（二）兩者的構件均為工廠預制，不同的是鋼筋棍凝土的預制比較復雜，需原材料施工前復檢、鋼筋下料綁扎、鋼筋骨架人模、模板加固、檢查驗收、混凝土澆筑、混凝土養(yǎng)護，構件起吊堆放。而鋼構件的預制較為簡單，包括：材料采購及復檢、型材下料、尺寸復檢、構件組對、型材拼接和焊接、型材校正、除銹刷漆、構件起吊堆放。

（三）預制周期不同，由于鋼筋混凝土的預制構件需要養(yǎng)護，從而讓混凝土達到國家規(guī)定的使用要求，所以，鋼筋混凝土構件的預制周期要比鋼構件的預制周期要長。

（四）構件運輸，由于預制鋼筋混凝土構件的梁、柱、樓板等預制構件重量及尺寸大，故不適合遠距離運輸，但鋼構件卻不存在這種問題。

二、抗震性能分析

結構設計的重點在于抗震設計，國家條紋中，也明確的提出了“小震不壞，中震可修，大震不倒”的概念。而這兩年我國的減隔震技術也在全國范圍內推廣，并有部分地區(qū)已明確文件要求，重要設施，例如醫(yī)院、學校等必須設置減隔震措施?！痘炷烈?guī)范》中也明確的給出了“強柱弱梁，強節(jié)點弱構件”的設計理念

裝配式混凝土結構的構建預制均在工廠完成，所以鋼筋混凝土梁、柱等構件的強度會比施工現(xiàn)場現(xiàn)澆的鋼筋混凝土梁、柱強度高，受力性能好，故裝配式混凝土結構的抗震重點就集中在連接節(jié)點。

裝配式結構的節(jié)點連接接縫主要存在預制構件之間及預制構件同現(xiàn)澆構件之間的結合面。節(jié)點接縫是裝配式結構設計的關鍵之處。接縫的壓力是通過后澆混凝土及灌漿料傳遞的，拉力是通過連接鋼筋、預埋件傳遞，剪力由結合面的粘結混凝土、鍵槽或粗糙面鋼筋等摩擦抗剪作用；接縫處于受壓、受彎狀態(tài)時，靜力摩擦可以承擔一部分剪力。當接縫的鋼筋不少于構件鋼筋并且構造符合規(guī)范規(guī)定，節(jié)點及接縫處的正截面、受拉及受彎承載力一般不低于構件，可不必進行承載力驗算。但是，由于后澆混凝土及灌漿料與預制構件結合面的粘結抗剪強度往往低于預制構件本身的抗剪強度；因此預制構件的接縫一般都需要遵循規(guī)范要求進行受剪承載力訓算。

門剛結構相對于裝配式結構自重輕，這也大大減輕了地震作用的影響。并且，鋼材具有良好的延展性，可以將地震波的能耗抵消掉。鋼材基本上屬各向同性材料，扛拉、抗壓、扛剪強度均很高，而且具有良好的延展性，特別是門鋼結構憑著自己特有的高延展性減輕了地震反應。門鋼結構還可以看作比較理想的彈塑性結構，可以通過結構的塑性變形吸收和消耗地震輸入能量，從而具有較高的抵抗強烈地震的能力。

三、發(fā)展與應用

建筑工業(yè)起源于二戰(zhàn)后歐洲，戰(zhàn)后的歐洲經濟發(fā)展迅速，人口開始向城市集中，但戰(zhàn)爭損壞了大量的房屋，導致社會產生房屋荒嚴重；同時，勞動力不足，傳統(tǒng)技工特缺，并且傳統(tǒng)的建筑施工效率很低，不能適應當時所面臨的房屋增長的迫切需要，綜合以上條件，在當時特種社會環(huán)境下，裝配式結構應運而生。

在原有工業(yè)基礎上，配合充裕的水泥、鋼材和施工機械的條件下，裝配式結構得以迅速的發(fā)展。

隨著我國經濟快速持續(xù)增長，城市人口不斷增長，人們對住宅的需求量也越來越大，傳統(tǒng)的建筑修建方式由于其本身速度慢、工期長、成本高等許多缺點，已經足以滿足人們的需求，因此，工業(yè)化裝配式建筑將成為未來住宅發(fā)展的大方向。

我國門剛結構的興盛始于80年代的沿海地區(qū)，國內各種鋼結構的廠房、奧運會的一大批鋼結構體育館的建設，以及多棟高層鋼結構建筑的建成是中國鋼結構發(fā)展的第一次高潮。

門剛結構因鋼材獨特的性能，越來越廣泛的用于各類廠房，特別是受動力影響的結構，主要是利用鋼材的韌性性能。并且由于鋼材的自身重量輕的特點，更是大跨度工業(yè)建筑的首選結構形式。

四、結語

隨著一帶一路及經濟特區(qū)的建設，裝配式建筑及門剛建筑一定會越來越多的出現(xiàn)在我們的生活中，這篇文章會對將來的方案設計及結構選型提供一定幫助。