鋼結(jié)構(gòu)在裝配式建筑中的應(yīng)用研究

徐林剛

（智方工程設(shè)計(jì)有限公司 江蘇南京 210001）

進(jìn)入21世紀(jì)以來，社會主義市場經(jīng)濟(jì)雖發(fā)展迅速，但是以消耗資源為代價(jià)的社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展，外加粗放型管理方式，生態(tài)環(huán)境遭到嚴(yán)重破壞，局部地區(qū)環(huán)境不適宜人們的生存?？沙掷m(xù)發(fā)展、生態(tài)環(huán)保等理念，逐漸深入人心，社會各行各業(yè)紛紛重視可持續(xù)發(fā)展，生態(tài)環(huán)保理念的貫徹實(shí)施，尤其是一些高耗資源的行業(yè)，例如：建筑行業(yè)等，更是重視綠色發(fā)展。裝配式建筑的發(fā)展，能夠貫徹落實(shí)環(huán)保節(jié)能、可持續(xù)發(fā)展等理念。具體言之，裝配式建筑施工主要加工廠完成預(yù)制品部件的加工，隨后運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場，完成部件組裝任務(wù)，即可完成施工任務(wù)。一方面最大程度節(jié)約了資源，減少了污染；另一方面有助于保證施工質(zhì)量。鑒于此，本文對“鋼結(jié)構(gòu)在裝配式建筑中的具體應(yīng)用”展開深層次分析具備一定的現(xiàn)實(shí)意義與實(shí)踐價(jià)值。

1 鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)用在裝配式建筑中的具體優(yōu)勢概述

1.1 建筑內(nèi)容高度集成

鋼結(jié)構(gòu)建筑在優(yōu)化建筑空間方面，具有突出優(yōu)勢，建筑內(nèi)部使用面積增加，承重墻剪力墻結(jié)構(gòu)較少?；诮ㄖ脩艚嵌榷?，可結(jié)合自身興趣愛好，對建筑內(nèi)部空間進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。同時，裝修期間，可讓給排水管道、線管等埋設(shè)在墻壁內(nèi)，一方面不會影響建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性與安全性；另一方面增強(qiáng)了建筑美觀效果，滿足了現(xiàn)代人們?nèi)找嬖鲩L的物質(zhì)需求與精神層次的需求[1]。

1.2 抗震能力強(qiáng)，自重輕

鋼結(jié)構(gòu)裝配式建筑中的施工材料，主要以輕型建筑材料為主，在建筑承重墻方面，所選材料主要以薄壁鋼管和車型熱軋鋼為主，這種材料的最大特征有質(zhì)量輕、截面受力均勻等。正因如此，鋼結(jié)構(gòu)裝配式建筑最大限度發(fā)揮了建筑材料的優(yōu)勢，整體上降低了自重，并將建筑材料的特點(diǎn)，例如：高強(qiáng)度、高塑性、高延展性等，淋漓盡致體現(xiàn)在建筑中，有效提高了建筑穩(wěn)定性、質(zhì)量、抗震效果[2]。

1.3 貫徹落實(shí)了環(huán)保節(jié)能理念

裝配式建筑全過程操作均能夠體現(xiàn)了環(huán)保節(jié)能理念。施工材料主要以加工廠加工完成的預(yù)制品部件為主，現(xiàn)場施工僅是嚴(yán)格按照施工圖紙進(jìn)行安裝即可，一方面降低了現(xiàn)場污染，例如：噪音污染、粉塵污染、水資源污染、建筑垃圾污染等；另一方面鋼結(jié)構(gòu)裝配式建筑在后期改造及維修中，相比磚混結(jié)構(gòu)而言，操作更加簡單與便利，并且建筑垃圾可進(jìn)行回收二次利用，真正意義上貫徹落實(shí)了環(huán)保節(jié)能理念，有助于推動建筑行業(yè)可持續(xù)發(fā)展[3]。

1.4 施工質(zhì)量有保障，施工進(jìn)度快

裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑的施工，主要以加工廠預(yù)先加工的結(jié)構(gòu)部件為基礎(chǔ)施工材料，然后在現(xiàn)代互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)及數(shù)控加工技術(shù)的支持下，高效進(jìn)行現(xiàn)場安裝操作，每一環(huán)節(jié)都在先進(jìn)技術(shù)的支持下，有效配合，相互協(xié)調(diào)，一方面保證了安裝操作有序進(jìn)行，避免施工反復(fù)操作，加快施工進(jìn)度；另一方面數(shù)控加工技術(shù)等的支持下，保證了施工精準(zhǔn)度，以此有效提高了施工質(zhì)量[4]。

1.5 鋼結(jié)構(gòu)裝配式建筑綜合效益好

裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑施工材料主要來源于加工廠的預(yù)制品部件。預(yù)制品部件的生產(chǎn)，主要以工廠規(guī)?；绞竭M(jìn)行生產(chǎn)，不僅具有超高的效益，還具有較高的生產(chǎn)效率，應(yīng)用在建筑施工中，極大地降低了材料費(fèi)用，并且避免了現(xiàn)場施工垃圾污染等問題的發(fā)生[5]。同時，現(xiàn)場施工，主要以互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、數(shù)控加工技術(shù)為主，人工費(fèi)用及工作難度也一定程度上縮減。如此一來，鋼結(jié)構(gòu)裝配式建筑不僅降低了整個施工成本，還具有良好的生態(tài)效益。

2 鋼結(jié)構(gòu)在裝配式建筑中的具體應(yīng)用分析

2.1 鋼管束結(jié)構(gòu)的有效應(yīng)用分析

鋼管束結(jié)構(gòu)的構(gòu)成，主要以多個標(biāo)準(zhǔn)化、模數(shù)化部件鋼管為主要材料，連接形成鋼管束，隨后在鋼管內(nèi)部澆筑混凝土，從而構(gòu)成鋼管束構(gòu)件。鋼管束構(gòu)件的制作與應(yīng)用，主要是充當(dāng)裝配式建筑主要承重構(gòu)件和抗側(cè)力構(gòu)件。現(xiàn)如今，鋼管束組合結(jié)構(gòu)因自身獨(dú)有技術(shù)優(yōu)勢，在現(xiàn)代建筑結(jié)構(gòu)中廣泛應(yīng)用，并有效提高了建筑整體安全性、穩(wěn)定性。同時，近些年來鋼管束組合結(jié)構(gòu)的有效應(yīng)用，除了上述優(yōu)勢之外，逐漸在環(huán)保節(jié)能方面嶄露頭角，展現(xiàn)出諸多優(yōu)勢。實(shí)踐中，鋼管束結(jié)構(gòu)的施工，需嚴(yán)格符合現(xiàn)有標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)要求，方可保證鋼管束結(jié)構(gòu)優(yōu)勢的發(fā)揮，進(jìn)而保證裝配式建筑的整體安全性與穩(wěn)定性。具體言之：①標(biāo)準(zhǔn)層面，在具體設(shè)計(jì)中，需嚴(yán)格按照《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50011）等實(shí)施相關(guān)操作。倘若裝配式建筑物為高層建筑物，建材使用需符合《高層民用建筑鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》（JG J99）當(dāng)中的具體要求。②鋼材質(zhì)量層面，鋼管束鋼材牌號主要以采用Q235鋼為主，質(zhì)量等級需高于B級，同時需要符合國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《碳素結(jié)構(gòu)鋼》（GB/T 700）中的具體規(guī)定。③鋼管束內(nèi)混凝土強(qiáng)度層面，混凝土強(qiáng)度需控制C30級以上。同時，混凝土澆筑期間，需結(jié)合鋼管束混凝土剪力墻的具體要求，考慮是否采用密實(shí)混凝土，還是普通混凝土，唯有如此，才能保證混凝土澆筑質(zhì)量，進(jìn)而保證鋼管束結(jié)構(gòu)體系的安全性與穩(wěn)定性，最終保證裝配式建筑物整體的安全性與穩(wěn)定洗。通常情況下，鋼管束混凝土剪力墻厚度小于20cm情況下，主要以密實(shí)混凝土為主，在條件允許情況下，也可以考慮使用普通混凝土。

2.2 鋼筋桁架樓承板的有效應(yīng)用分析

首先優(yōu)化選擇鋼筋桁架樓承板。鋼筋桁架樓承板的選擇，以民用建筑為例，通常選擇單向簡支或連續(xù)板，考慮自重之外，施工荷載標(biāo)準(zhǔn)值不得超過1.5kN/m2，同時，混凝土強(qiáng)度需符合（GB 50010）中具體要求，不得低于20級。其次，鋼筋桁架樓承板設(shè)計(jì)要點(diǎn)。設(shè)計(jì)要點(diǎn)著重考慮使用環(huán)節(jié)、施工環(huán)節(jié)兩個方面的內(nèi)容：①使用環(huán)節(jié)：計(jì)算鋼筋桁架樓承板的正截面承載力、樓板下部鋼筋應(yīng)力控制、支座裂縫控制、撓度等，需嚴(yán)格按照國家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)《混凝土設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50010—2002）、當(dāng)中的具體規(guī)定，進(jìn)行科學(xué)計(jì)算，并保證計(jì)算結(jié)果的真實(shí)有效性。②施工環(huán)節(jié)：施工期間，倘若設(shè)置了臨時支撐點(diǎn)，則可在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，忽視此方面的計(jì)算。值得注意的是臨時支撐點(diǎn)設(shè)置時，需計(jì)算桁架桿件內(nèi)力和模板撓度。③裝配式鋼筋桁架樓承板應(yīng)用在建筑施工中，最大優(yōu)勢集中體現(xiàn)在可減少建筑的鋼筋綁扎數(shù)量，有效降低了施工技術(shù)難度，一定程度上極大地提高了施工效率。同時，在施工安全、生態(tài)保護(hù)等方面，也有著突出優(yōu)勢，貫徹落實(shí)了綠色施工理念、節(jié)能理念。另外，裝配式鋼筋桁架樓承板材料本身具備實(shí)用性強(qiáng)、方便拆卸、重復(fù)使用等特征，應(yīng)用在裝配式建筑中，符合當(dāng)前建筑行業(yè)發(fā)展中的節(jié)能環(huán)保、可持續(xù)發(fā)展等的具體要求。

3 結(jié)語

綜上，鋼結(jié)構(gòu)在裝配式建筑中的有效應(yīng)用，具有諸多優(yōu)勢。因此，裝配式建筑施工期間，需結(jié)合具體工程，綜合考慮相關(guān)技術(shù)、安全等方面的需求，加強(qiáng)鋼結(jié)構(gòu)的推廣應(yīng)用，以此推動綠色建筑事業(yè)的發(fā)展，實(shí)現(xiàn)建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。