裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑的發(fā)展與應(yīng)用探討

區(qū)杰智

（廣東工商職業(yè)技術(shù)大學(xué)，廣東 肇慶 526100）

與傳統(tǒng)的鋼筋混凝土建筑相比，裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑在節(jié)能環(huán)保方面具有很好的優(yōu)勢(shì)，而且能夠較快的施工，是未來建筑發(fā)展的方向。鋼結(jié)構(gòu)自身抗震性能好、強(qiáng)度較大，應(yīng)用到裝配式建筑中，能夠使建筑物的承載力得到較好的提升。

1 裝配式建筑介紹

建筑工程在不斷發(fā)展的過程中，施工技術(shù)在逐漸的創(chuàng)新進(jìn)步，新的建筑形式、新型建筑材料等在工程建設(shè)中的應(yīng)用，使得傳統(tǒng)建筑工程建設(shè)中存在的環(huán)境污染、資源浪費(fèi)等問題得以有效的解決?？蚣芙Y(jié)構(gòu)形式能夠增強(qiáng)建筑物的承載能力，施工的速度也得到了較大的提高，對(duì)于推動(dòng)建筑行業(yè)的轉(zhuǎn)型發(fā)展起到了重要作用。裝配式建筑主要是在工廠中加工制造構(gòu)件，減少了施工現(xiàn)場(chǎng)的大量操作，預(yù)先制作好構(gòu)件后運(yùn)到工地現(xiàn)場(chǎng)，通過一定的連接方式在工地進(jìn)行安裝形成建筑。這種新型的建筑結(jié)構(gòu)使施工建設(shè)的速度得到加快，而且減小了施工難度，對(duì)環(huán)境的破壞較小，同時(shí)受環(huán)境的影響也很小。如果是在冬季進(jìn)行建設(shè)，傳統(tǒng)的混凝土澆筑在施工現(xiàn)場(chǎng)受到溫度的影響，強(qiáng)度會(huì)出現(xiàn)不足，但是，在工廠加工建筑構(gòu)件，相關(guān)的數(shù)據(jù)信息可以通過實(shí)驗(yàn)得出，然后進(jìn)行預(yù)先制造，建筑構(gòu)件的質(zhì)量可以得到有效的保障。在施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行構(gòu)件連接組合時(shí)，能夠減少大氣污染、噪音污染等，是一種節(jié)能環(huán)保的建筑形式。

2 裝配式建筑中鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)用分析

裝配式建筑的結(jié)構(gòu)形式主要有木結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)以及預(yù)制混凝土結(jié)構(gòu)等，鋼結(jié)構(gòu)在裝配式建筑中應(yīng)用，受力構(gòu)件是預(yù)制式，可以使鋼結(jié)構(gòu)的剛度增強(qiáng)，應(yīng)用較為常見。

2.1 突出較好的抗震性

鋼結(jié)構(gòu)自身具有較好的優(yōu)越性，在制作建筑構(gòu)件時(shí)，相比較其它建筑材料，自身重量很輕，所以有很好的抗震性。在裝配式建筑設(shè)計(jì)中，鋼構(gòu)件主要是承受荷載力的，作為最主要的受力結(jié)構(gòu)，建筑設(shè)計(jì)時(shí)，樓面以及墻體材料的選擇也是重量較輕的，裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑的抗震性主要在上層體現(xiàn)，地震發(fā)生時(shí)波動(dòng)能夠被較強(qiáng)的抵消掉。鋼結(jié)構(gòu)的薄壁鋼管和熱軋型鋼的截面合理的分配，單位面積的質(zhì)量較為平均，整體結(jié)構(gòu)更輕，以很小的自重承受建筑物較大的重量，具有較強(qiáng)的塑性變形能力，這些優(yōu)越性都更好的體現(xiàn)了鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)用到裝配式建筑中的良好的抗震性能，使建筑的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性更高。鋼結(jié)構(gòu)可以預(yù)先制造，在工程建設(shè)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行安裝，借助于數(shù)控機(jī)床技術(shù)以及計(jì)算機(jī)技術(shù)等，能夠使結(jié)構(gòu)在加工制造時(shí)的尺寸數(shù)據(jù)更加精準(zhǔn)，使建筑的整體質(zhì)量得到有效的保障。裝配式建筑應(yīng)用鋼結(jié)構(gòu)時(shí)，為了能夠更好的突出抗震性，結(jié)構(gòu)預(yù)制框架頂部的梁柱點(diǎn)需要進(jìn)一步加強(qiáng)連接，或者是用固定的支架進(jìn)行支撐。在梁柱頂部點(diǎn)做出上述的支撐，能夠使結(jié)構(gòu)的側(cè)方向剛度得到有效的增強(qiáng)，進(jìn)而使裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑的抗震性得到加強(qiáng)。

2.2 符合綠色環(huán)保、具有很好的綜合效益

鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用減少了混凝土的使用，而且施工現(xiàn)場(chǎng)工程量的降低，使其對(duì)環(huán)境的污染減少，而且建筑垃圾也大大降低，對(duì)于生態(tài)環(huán)境保護(hù)起到很好的幫助。在裝配式建筑中，鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的制造是根據(jù)嚴(yán)格的尺寸大小加工的，各個(gè)構(gòu)件能夠進(jìn)行裝配安裝，同時(shí)也可以拆除進(jìn)行回收使用，可以節(jié)約資源，突出了綠色建筑的觀念。另外，裝配式鋼結(jié)構(gòu)承重力較好，而且構(gòu)件的截面面積比較小，所以鋼材的使用量可以得到節(jié)省，建筑工程建設(shè)中的相關(guān)成本也有所降低。由于裝配式建筑中的鋼結(jié)構(gòu)制造都是在工廠進(jìn)行提前統(tǒng)一加工，施工的速度大大提高，同時(shí)構(gòu)件的質(zhì)量得到了較好的提升。裝配式建筑一開始使用鋼結(jié)構(gòu)，在成本投入方面可能較高，但是從長遠(yuǎn)來看，這種建筑形式具有較好的綜合效益，由于現(xiàn)場(chǎng)工程量的減少，人工成本以及設(shè)備成本的投入相對(duì)就會(huì)有所降低，能夠突出經(jīng)濟(jì)性。另外，這種結(jié)構(gòu)在布置上比較靈活，拆除和安裝都非常方便，工程工期可以大大縮短，這樣很多方面的成本支出都能夠減小。

3 裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑發(fā)展趨勢(shì)

3.1 鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)用的問題

裝配式建筑的發(fā)展由于處在初級(jí)階段，對(duì)于施工建設(shè)，缺乏統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)體系，裝配式建筑的鋼結(jié)構(gòu)在構(gòu)件的設(shè)計(jì)及施工中的問題，對(duì)于預(yù)制混凝土的構(gòu)件有現(xiàn)場(chǎng)澆筑節(jié)點(diǎn)的問題，這些都使得裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑涵蓋的專業(yè)內(nèi)容較多，對(duì)于這種形式的建筑不管是在設(shè)計(jì)中還是在施工中，都需要多專業(yè)體系結(jié)合，所以，裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑的建設(shè)還需要建立信息化的模型，使相關(guān)的信息能夠融合為一體，這樣建筑建設(shè)才能更加順利。裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑的成本增加了構(gòu)件運(yùn)輸?shù)馁M(fèi)用、構(gòu)件加工的費(fèi)用等，這在成本管控方面短時(shí)間內(nèi)沒有應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，同時(shí)由于建造經(jīng)驗(yàn)有限，在現(xiàn)場(chǎng)的裝配安裝技術(shù)還需要不斷的提升。這種新型的建筑結(jié)構(gòu)形式，相比較傳統(tǒng)的建筑工程建設(shè)來講，在設(shè)計(jì)、構(gòu)筑物的建造以及現(xiàn)場(chǎng)施工方面差別都非常大，施工人員以及設(shè)計(jì)人員對(duì)于建筑形式的相關(guān)知識(shí)和技能的掌握還有所不足。裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑的專業(yè)人才較為缺乏，由于建筑形式的新興，有關(guān)于這方面具體的研究相對(duì)也較少。

3.2 未來的發(fā)展

裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑在未來的發(fā)展中，會(huì)更加突出綠色環(huán)保的觀念，在材料的使用方面盡可能應(yīng)用環(huán)保型的原材料，比如保溫墻體、節(jié)能門窗等。設(shè)計(jì)人員需要積極的引入新的建筑結(jié)構(gòu)，對(duì)于建筑人員需要加強(qiáng)新技術(shù)的培訓(xùn)，對(duì)這種新的建筑形式建設(shè)的有關(guān)流程和規(guī)范進(jìn)行統(tǒng)一，以使裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑的建設(shè)質(zhì)量得到有效的提升。完善建立關(guān)于裝配式建筑建設(shè)的質(zhì)量和安全監(jiān)管機(jī)制，使管理人員能夠有具體的文件指導(dǎo)，明確管理工作具體的內(nèi)容，更好的推進(jìn)裝配式建筑的建設(shè)。另外，還要充分的利用BIM 技術(shù)，發(fā)揮其技術(shù)優(yōu)勢(shì)，使裝配式建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和施工的精準(zhǔn)性得以提高。要想使裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑建設(shè)得到更為廣泛的使用，還需要加強(qiáng)對(duì)其示范性工作的建設(shè)，政府有關(guān)部門可以加強(qiáng)政策優(yōu)惠，對(duì)項(xiàng)目的推廣設(shè)置一定的補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)。投資建設(shè)試點(diǎn)建筑，將裝配式鋼結(jié)構(gòu)作為招投標(biāo)的重點(diǎn)條件，由公用建筑建設(shè)向商業(yè)以及住宅建筑進(jìn)行推廣。由于建筑構(gòu)件的統(tǒng)一加工制造，裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑未來會(huì)形成產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，在技術(shù)水平不斷提高的同時(shí)，建設(shè)成本會(huì)逐漸得到良好控制，對(duì)于社會(huì)可以帶來更好的綜合效益。

4 結(jié)束語

綜上所述，裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑的發(fā)展，打破了傳統(tǒng)建筑工程建設(shè)的固定模式，推動(dòng)了建筑工程行業(yè)的轉(zhuǎn)型發(fā)展，鋼結(jié)構(gòu)在裝配式建筑中的使用，能夠保護(hù)環(huán)境、節(jié)約資源，具有非常好的應(yīng)用優(yōu)越性。不過由于這種建筑形式的發(fā)展處在初級(jí)階段，仍然需要在設(shè)計(jì)、施工中不斷的加強(qiáng)研究，建立規(guī)范化的裝配建設(shè)體系，使現(xiàn)場(chǎng)的安裝施工可以更加有序進(jìn)行，以此更好的展現(xiàn)這種新型建筑形式的優(yōu)越性，使建筑工程建設(shè)得到長久穩(wěn)定的發(fā)展。