鋼結(jié)構(gòu)在裝配式建筑中的應(yīng)用研究

葛樹祿

摘? ? 要：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，實現(xiàn)建筑行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

關(guān)鍵詞：鋼結(jié)構(gòu);裝配式建筑;應(yīng)用

1? 引言

在建筑行業(yè)中，鋼結(jié)構(gòu)的運(yùn)用及發(fā)展在時間上的跨度很大，且隨著我國城市化進(jìn)程的加快，對建筑行業(yè)的要求越來越嚴(yán)苛，持續(xù)增多的城市中建筑的類別和群體需要有更合理的裝配方式來達(dá)到我國的可持續(xù)發(fā)展的目的。

2? 裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑內(nèi)涵和特點

2.1? 裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑內(nèi)涵

裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑是鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件為主要承重體系的裝配式建筑，裝配式建筑采用預(yù)制部品部件運(yùn)用在建筑的結(jié)構(gòu)體系、設(shè)備與管線系統(tǒng)以及內(nèi)裝系統(tǒng)等部分上，由此集成的建筑稱為裝配式建筑。

2.2? 裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑特點

使用裝配式鋼結(jié)構(gòu)建造造成的大樓，綜合性能好，有利于新產(chǎn)品的研究，不僅如此，還較大力度地推進(jìn)了我國建筑的發(fā)展，具體體現(xiàn)在以下兩方面。一方面，裝配式鋼結(jié)構(gòu)具有自重較輕、工業(yè)化程度高的特點，使用裝配式鋼結(jié)構(gòu)完成的建筑一般有著重量輕、強(qiáng)度高的特點，并且在承重結(jié)構(gòu)上采用鋼材，能維護(hù)系統(tǒng)使用新型的建筑材料。另一方面裝配式鋼結(jié)構(gòu)在建筑工作中，工作效率明顯得到提升，對裝配式鋼結(jié)構(gòu)的采用會縮短建筑周期，且在資金運(yùn)轉(zhuǎn)方面也得到許多保證。

3? 發(fā)展裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑的意義

3.1? 降低成本消耗，提高工程效率

在傳統(tǒng)乃至現(xiàn)在的建筑方式當(dāng)中，習(xí)慣使用澆筑式建筑，此建筑的總造價中，材料支出需耗其45%～60%的費(fèi)用，而人工費(fèi)用需耗其15%～20%，而且隨著我國綜合實力的提高，勞動力價格也不再廉價，意味著澆筑式建筑中人工成本也將逐漸上升。除此之外，傳統(tǒng)的建造方法不僅需要消耗較多的人工勞動力，而且建筑水平不高，從而拉低了施工效率。在成本消耗和工程效率方面，裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑則表現(xiàn)出具體的優(yōu)勢，其在模板、材料和設(shè)備方面的支出遠(yuǎn)小于傳統(tǒng)的澆筑式建筑，而且其重量輕、強(qiáng)度高，在施工過程中很少受到自然條件的限制，極大地縮短了工程的工期提高了工程的效率，能源的消耗方面也完全彌補(bǔ)了傳統(tǒng)澆鑄式建筑較大的缺點。

3.2? 綜合效益較高

建筑施工中綜合效益體現(xiàn)在工作的難易度、建筑的穩(wěn)定性以及費(fèi)用的合理與否等方面，裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑具有較小的結(jié)構(gòu)件截面、較強(qiáng)的承載能力且重量較輕，可以有效地節(jié)約現(xiàn)場施工所需的材料。另外該建筑方式住宅結(jié)構(gòu)件通常交付于工廠進(jìn)行流水加工處理，其基礎(chǔ)處理工作比傳統(tǒng)的更容易上手，在人工勞動力和模板方面的費(fèi)用支出就會在一定程度上有所減少，整個過程的成本降低了，綜合效益也就有所提高，因此經(jīng)濟(jì)收益也得到了一定的保障。

3.3? 節(jié)約資源、降低能耗

裝配式建筑在建筑垃圾的排放方面有效地減少了80%的垃圾排放量，較好地貫徹了資源友好型戰(zhàn)略，而且在建筑施工過程中該方法有意識且有效地節(jié)約電力消耗、節(jié)約材料的使用以及節(jié)約水資源等的優(yōu)勢，故與傳統(tǒng)的澆筑式建筑方法相比，具有節(jié)約資源和降低能耗的特點，裝配式建筑也經(jīng)常被標(biāo)上綠色建筑的標(biāo)識，裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑有利于城市的綠色、生態(tài)文明城市的發(fā)展。

3.4? 順應(yīng)了我國可持續(xù)發(fā)展的趨勢

首先，裝配式建筑在垃圾排放量、資源節(jié)約以及能源的消耗等方面與傳統(tǒng)的建筑方式相比都表現(xiàn)出了較大的優(yōu)勢，具有可持續(xù)發(fā)展的趨勢特點，其次，鋼結(jié)構(gòu)建筑在施工過程中，鋼結(jié)構(gòu)建筑對環(huán)境的污染力度較小，不似以往的建筑方式對周圍的環(huán)境有較大的破壞效力。因為，鋼結(jié)全部的構(gòu)件是在工廠事先加工制作完成，之后在現(xiàn)場施工過程中不需要過多的復(fù)雜程序而是直接安裝裝配即可，所以不僅減少了程序，提高了工程的效率，而且能源消耗也有效地降低了，環(huán)境有了一定程度上的改善。施工之后的裝配式鋼結(jié)構(gòu)比較方便拆遷和改建，在此過程中產(chǎn)生的建筑垃圾可進(jìn)行環(huán)保打理，是我國綠色建筑的一大進(jìn)步，逐步順應(yīng)了可持續(xù)發(fā)展的趨勢。

4? 鋼結(jié)構(gòu)在裝配式建筑中的具體應(yīng)用分析

4.1? 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)計中，需嚴(yán)格按照GB 50011—2010《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》等實施相關(guān)操作。倘若裝配式建筑物為高層建筑物，建材使用需符合JGJ 99—2015《高層民用建筑鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》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)GB/T 700—2006《碳素結(jié)構(gòu)鋼》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。

4.2? 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—2002《混凝土設(shè)計規(guī)范》中具體要求，不得低于20級。其次，鋼筋桁架樓承板設(shè)計要點。設(shè)計要點著重考慮使用環(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)GB 50010—2002《混凝土設(shè)計規(guī)范》、當(dāng)中的具體規(guī)定，進(jìn)行科學(xué)計算，并保證計算結(jié)果的真實有效性。②施工環(huán)節(jié)：施工期間，倘若設(shè)置了臨時支撐點，則可在設(shè)計環(huán)節(jié)，忽視此方面的計算。值得注意的是臨時支撐點設(shè)置時，需計算桁架桿件內(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。

5? 結(jié)束語

與傳統(tǒng)澆筑式建筑工程相比，裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑的垃圾排放較少，對于水力發(fā)電資源和建筑消耗材料有效地進(jìn)行節(jié)約。其施工構(gòu)件也是機(jī)械自動化進(jìn)行制造的，使得其工期很短，效率很高，對于建筑質(zhì)量的提高有很大的促進(jìn)作用。

參考文獻(xiàn)：

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[2] 姜慧.鋼結(jié)構(gòu)在裝配式建筑中的應(yīng)用分析[J].綠色環(huán)保建材，2018（8）：216+218.