淺析裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑的技術(shù)體系

韓蕊

摘 要 我國裝配式建筑目前有三大結(jié)構(gòu)體系：裝配式混凝土（PC）體系、鋼結(jié)構(gòu)建筑體系、木結(jié)構(gòu)建筑體系。隨著我國經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，人們對環(huán)境保護(hù)意識的不斷加強(qiáng)，生態(tài)環(huán)保發(fā)展理念深入人心。為了實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排，減輕建筑在建造、使用、拆除的全生命周期內(nèi)對環(huán)境資源的壓力，為了材料的可循環(huán)、再利用，更為了可持續(xù)發(fā)展，推廣裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑已越來越成為全社會的共識。裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑是綠色建筑的主要代表。

關(guān)鍵詞 裝配式建筑;鋼結(jié)構(gòu);技術(shù)體系

1裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑特點(diǎn)

裝配式鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢有很多。隨著裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑的推廣，可以帶動相關(guān)新型建材的研究與開發(fā);裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑自重輕，強(qiáng)度高，可減少基礎(chǔ)工程的造價(jià);裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑工業(yè)化程度很高，符合產(chǎn)業(yè)化需求，可批量生產(chǎn)，促進(jìn)生產(chǎn)力的發(fā)展;裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑施工周期短，提前發(fā)揮投資效應(yīng)，加快資金回籠，降低建設(shè)成本。裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高延性好，抗震性好。裝配式建筑主要由預(yù)制品部件組成，現(xiàn)場安裝方式完成施工，最大的優(yōu)勢集中體現(xiàn)在：最大限度節(jié)約資源的同時(shí)，減少現(xiàn)場施工作業(yè)產(chǎn)生的垃圾及污染[1]。

2裝配式建筑中鋼結(jié)構(gòu)的技術(shù)體系

裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑通常由以下幾部分構(gòu)成：結(jié)構(gòu)體系、外墻體系、樓板及附屬構(gòu)件等。實(shí)現(xiàn)裝配式鋼結(jié)構(gòu)的建造還包括一些重要的建筑技術(shù)，如防火防腐耐候技術(shù)、綠色建筑技術(shù)等。

2.1 結(jié)構(gòu)體系

裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑主要包括鋼框架結(jié)構(gòu)體系、鋼框架--支撐結(jié)構(gòu)體系、鋼框架--延性墻板結(jié)構(gòu)體系、筒體結(jié)構(gòu)體系、巨型結(jié)構(gòu)體系、交錯(cuò)桁架結(jié)構(gòu)體系、門式剛架結(jié)構(gòu)體系、低層冷彎薄壁型鋼結(jié)構(gòu)體系等。除此之外，還包括鋼管束混凝土剪力墻結(jié)構(gòu)體系、方鋼管組合異形柱結(jié)構(gòu)體系、約束混凝土柱組合梁框架--鋼支撐結(jié)構(gòu)體系、自復(fù)位裝配式鋼結(jié)構(gòu)體系等。以鋼框架--支撐結(jié)構(gòu)體系為例，這種結(jié)構(gòu)體系中采用矩形鋼管混凝土柱，即有利于防火、隔聲，又可將柱距做大，實(shí)現(xiàn)內(nèi)部空間的自由分割。

2.2 外墻體系

裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑外墻圍護(hù)體系分外掛做法、內(nèi)嵌做法兩種。為了避免鋼結(jié)構(gòu)住宅露梁露柱，國內(nèi)通常選用內(nèi)嵌式做法。

裝配式外墻板使用的主要墻板種類有：承重混凝土巖棉復(fù)合外墻板、薄壁混凝土巖棉復(fù)合外墻板、混凝土聚苯乙烯復(fù)合外墻板、混凝土珍珠巖復(fù)合外墻板、鋼絲網(wǎng)水泥保溫材料夾芯板、SP預(yù)應(yīng)力空心板、加氣混凝土外墻板等。以加氣混凝土外墻板為例，加氣混凝土外墻板是以水泥、石灰、硅砂等為主要原料，再根據(jù)結(jié)構(gòu)要求配置添加不同數(shù)量經(jīng)防腐處理的鋼筋網(wǎng)片的一種輕質(zhì)多孔新型的綠色環(huán)保建筑材料外墻板。該墻板高孔隙率致使材料的密度大大降低，墻板內(nèi)部微小的氣孔形成的靜空氣層減小了材料的熱導(dǎo)率。因?yàn)閴Π宓目紫堵蚀螅哂锌射?、可釘、可鉆和可黏結(jié)等優(yōu)良的可加工性能，便于施工。該墻板同時(shí)具有良好的耐火性能、較高的孔隙率使材料具有較好的吸聲性能等優(yōu)點(diǎn)。

2.3 樓板及附屬構(gòu)件

裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑的樓板形式包括：普通混凝土疊合樓板、普通壓型鋼板混凝土組合樓板、鋼桁架樓承板、鋼筋桁架混凝土疊合板組合樓板、輕鋼樓板、新型蜂窩樓板等。以鋼筋桁架樓承板為例，筋桁架樓承板是將樓板中的鋼筋在工廠加工成鋼筋桁架，并將鋼筋桁架與鍍鋅鋼板在工廠焊接成一體的組合模板。桁架式模板支架采用木模為底模，可重復(fù)使用，降低使用成本; 采用桁架式模板支架替代，可重復(fù)使用，施工速度顯著提高。

附屬構(gòu)件包括陽臺板、空調(diào)板、樓梯等構(gòu)件。預(yù)制陽臺板與主體結(jié)構(gòu)采用三邊支撐;空調(diào)板支撐于反梁上。裝配式樓梯按構(gòu)件尺度可分為：小型構(gòu)件裝配式;大中型構(gòu)件裝配式。小型構(gòu)件裝配式鋼筋混凝土樓梯的主要特點(diǎn)是構(gòu)件小而輕，易制作，但施工繁而慢，濕作業(yè)多，耗費(fèi)人力，適用于施工條件較差的地區(qū)。構(gòu)件從小型改為大、中型可以減少預(yù)制構(gòu)件的品種和梳理，利于吊裝工具進(jìn)行安裝，從而簡化施工，加快速度，減輕勞動強(qiáng)度。

2.4 防腐防火技術(shù)

鋼結(jié)構(gòu)建筑耐火性能較弱，所以鋼結(jié)構(gòu)建筑必須采用安全可靠、經(jīng)濟(jì)合理的防火保護(hù)措施。所有主要鋼結(jié)構(gòu)及其配件均必須經(jīng)噴珠（砂）拋丸處理;焊縫要求打磨齊平，涂刷面層涂料后不得有明顯焊接痕跡。鋼柱防火涂料采用防火涂料，滿足鋼柱2.5小時(shí)耐火極限要求、鋼梁防火涂料采用防火涂料，滿足鋼梁1.5小時(shí)耐火極限要求。 增加耐火板對梁、柱進(jìn)行保護(hù)。建筑外墻與樓板之間的縫隙用巖棉填實(shí);設(shè)備井道四周需采用防火材料做好封堵等措施。

2.5 綠色建筑技術(shù)

與混凝土建筑相比，裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑具有安裝速度快，施工質(zhì)量高，抗震性能好，基礎(chǔ)造價(jià)低等優(yōu)勢，同時(shí)鋼結(jié)構(gòu)又是可回收材料，更加綠色環(huán)保。從以下幾個(gè)方面舉例說明裝配式綠色建筑技術(shù)的實(shí)施：屋頂安裝太陽能集熱器采用集中-分散供熱水系統(tǒng)，讓用戶輕松享受綠色自然新能源帶來的舒適體驗(yàn);結(jié)構(gòu)采用鋼結(jié)構(gòu)體系，鋼材采用Q345，地下部分混凝土結(jié)構(gòu)受力鋼筋全部采用高強(qiáng)鋼筋HRB400;根據(jù)當(dāng)?shù)貧夂蚝妥匀毁Y源條件，合理利用可再生能源，由可再生能源提供的生活熱水比例≥80%;建筑體型規(guī)則，采用工廠化的預(yù)制構(gòu)件[2]。

3結(jié)束語

當(dāng)下，裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑的推廣已呈大勢所趨之勢，從全國到地方各項(xiàng)鼓勵(lì)裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑推廣的相關(guān)政策發(fā)布頻率不減，鼓勵(lì)裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑發(fā)展的路徑逐漸清晰，保障裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑質(zhì)量的標(biāo)準(zhǔn)不斷完善。

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。

參考文獻(xiàn)

[1] 陸麗.淺談鋼結(jié)構(gòu)在裝配式建筑中的應(yīng)用[J].居舍，2019，（28）：5.

[2] 陳應(yīng)超.鋼結(jié)構(gòu)在裝配式建筑中的應(yīng)用[J].住宅與房地產(chǎn)，2019，（27）：99-116.