鋼結(jié)構(gòu)在裝配式建筑中的應(yīng)用研究1

賈存龍 邢圓圓

摘 ? ?要：自從我國(guó)改革開放之后社會(huì)經(jīng)濟(jì)與科學(xué)技術(shù)得到了高速的發(fā)展，但是對(duì)能源的消耗量非常大，因此給國(guó)家的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展帶來了很大的影響。目前我國(guó)生態(tài)環(huán)境的破壞問題比較嚴(yán)重，給國(guó)家的可持續(xù)發(fā)展產(chǎn)生不利的危害影響。隨著我國(guó)對(duì)生態(tài)環(huán)境保護(hù)意識(shí)的逐漸提高，在裝配式建筑工程中也引起重視。建筑行業(yè)是能源消耗的主要行業(yè)，因此施工企業(yè)對(duì)于環(huán)保節(jié)能施工技術(shù)與材料更加的關(guān)注。針對(duì)裝配式建筑中鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)的應(yīng)用，需要對(duì)構(gòu)件進(jìn)行提前制作，然后在施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行集中的安裝。這樣既可以起到能源的節(jié)約效果，還可以減少對(duì)環(huán)境的污染提高工程的施工質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：鋼結(jié)構(gòu);裝配式建筑;優(yōu)勢(shì);應(yīng)用要點(diǎn)

1 ?引言

隨著我國(guó)建筑部門的發(fā)展，我國(guó)在施工技術(shù)方面的研究也得到了很大的提升，隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人口結(jié)構(gòu)的老化，我們需要一種不同于傳統(tǒng)的高強(qiáng)度建筑方法來適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的變化，所以裝配式的建筑方法因此而出現(xiàn)了。預(yù)制裝配式建筑分為裝配式混凝土建筑，裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑以及裝配式木結(jié)構(gòu)。如果裝配式預(yù)制結(jié)構(gòu)的垂直部分由預(yù)制單位承擔(dān)，則這些單位的力傳輸就特別不可靠，尤其是一些結(jié)構(gòu)靠著剪力來傳遞更是會(huì)影響到結(jié)構(gòu)的發(fā)展效果。然而，由于其負(fù)載能力有限，只能在較低的建筑物中使用預(yù)制結(jié)構(gòu);鑒于其承重能力高和抗震能力高，城鄉(xiāng)住房和建筑部也在積極促進(jìn)裝配式鋼結(jié)構(gòu)的建造。

2 ?裝配式建筑鋼結(jié)構(gòu)施工的意義

2.1 ?對(duì)能源的節(jié)約

相比與傳統(tǒng)的建筑工程施工模式與技術(shù)，裝配式建筑施工具有很多的優(yōu)勢(shì)與特點(diǎn)。由于建筑的構(gòu)件都是在工廠進(jìn)行集中生產(chǎn)、加工處理，這樣可以大大的節(jié)約資源，并且降低能耗，從而起到節(jié)能環(huán)保的效果。尤其是在建筑垃圾的排放方面具有很明顯的優(yōu)勢(shì)。相比傳統(tǒng)的建筑工程澆筑施工，裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑可以減少很大比重的建筑垃圾。

2.2 ?保證我國(guó)建筑工程的工業(yè)化發(fā)展，確保施工質(zhì)量

我國(guó)上個(gè)世紀(jì)五十年代開始逐漸的重視建筑行業(yè)的發(fā)展，針對(duì)于我國(guó)建筑工程也提出了全新的發(fā)展目標(biāo)與方向。裝配式建筑結(jié)構(gòu)在施工的過程中會(huì)消耗大量的建筑施工能源與材料，還會(huì)涉及到一些施工設(shè)備的制造與生產(chǎn)，因此就會(huì)拓寬產(chǎn)業(yè)的發(fā)展方向。在裝配式建筑工程中鋼結(jié)構(gòu)施工涉及到的種類比較多，同時(shí)也促進(jìn)了裝配式建筑的全面發(fā)展。其中鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的質(zhì)量對(duì)于整個(gè)工程的影響非常大，因此需要注重建筑材料質(zhì)量的重視。

2.3 ?節(jié)約工程的施工成本，縮短工期

近些年我國(guó)建筑市場(chǎng)中勞動(dòng)力的價(jià)格不斷的提高。在傳統(tǒng)的建筑澆筑式施工中其工作的效率非常低，其施工成本非常高，因此需要對(duì)其進(jìn)行創(chuàng)新。裝配式建筑鋼結(jié)構(gòu)建筑施工技術(shù)的使用能夠大大的降低建筑材料、設(shè)備以及模板成本的支出，其施工效率也會(huì)大大的提高。

3 ?鋼結(jié)構(gòu)在裝配式建筑中的應(yīng)用

3.1 ?裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑

根據(jù)建筑物的功能和抗震能力，預(yù)制鋼結(jié)構(gòu)可選擇以下結(jié)構(gòu)系統(tǒng)：鋼結(jié)構(gòu)、框架結(jié)構(gòu)、大型結(jié)構(gòu)的管道結(jié)構(gòu)、移動(dòng)橋梁結(jié)構(gòu)、交錯(cuò)桁架結(jié)構(gòu)等。鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)應(yīng)簡(jiǎn)單化、標(biāo)準(zhǔn)化和對(duì)稱，其垂直定位應(yīng)在剛性和質(zhì)量變化方面保持一致，以減少揮發(fā)性和質(zhì)量變化，同時(shí)應(yīng)考慮到溫度和降水的不利影響。所以裝配式鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)該設(shè)置伸縮縫、抗震縫或者沉降縫來抵抗一些外界因素的影響。預(yù)制鋼結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)系統(tǒng)必須有明確的計(jì)算表和合理的傳輸路徑，而且在整個(gè)結(jié)構(gòu)已經(jīng)失去了承受荷載的能力時(shí)，應(yīng)對(duì)鋼結(jié)構(gòu)較為脆弱的部位采取有效的保護(hù)措施，加強(qiáng)鋼結(jié)構(gòu)建筑的薄弱部位，以應(yīng)對(duì)因某些結(jié)構(gòu)或部分受損而造成的風(fēng)力壓力和地震。鋼材和壓力鋼板相對(duì)較高的工業(yè)化水平減少了實(shí)地的工作量，節(jié)省了時(shí)間。

3.2 ?對(duì)于鋼管樹結(jié)構(gòu)應(yīng)用的分析

（1）標(biāo)準(zhǔn)層面必須密切監(jiān)控相關(guān)操作，包括《建筑抗震設(shè)計(jì)規(guī)范》。如果預(yù)制鋼結(jié)構(gòu)是高層建筑，建筑材料的使用必須符合在《高層民用建筑中建造鋼結(jié)構(gòu)的技術(shù)規(guī)格》的具體要求。（2）對(duì)于裝配式鋼結(jié)構(gòu)質(zhì)量的要求，國(guó)家主要以q235鋼為主且質(zhì)量等級(jí)不能低于B級(jí)。不僅如此，對(duì)于現(xiàn)行國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《碳結(jié)構(gòu)鋼》的具體要求也是需要滿足的。（3）混凝土強(qiáng)度的要求。鋼管底部的混凝土加固層和控制的混凝土強(qiáng)度必須要超過C30，混凝土在澆筑期間必須要結(jié)合鋼管底部的混凝土剪力墻的具體要求使用，只有這樣才能保證水泥的質(zhì)量，因?yàn)榛炷恋馁|(zhì)量得到保證，那么鋼管束結(jié)構(gòu)整體的安全性和穩(wěn)定性也得到保證。如果情況允許，整個(gè)預(yù)制建筑通常由鋼管混凝土厚度不到20cm的高密度混凝土組成，進(jìn)行灌溉并最終由鋼絲束系統(tǒng)確保其安全和穩(wěn)定，或者根據(jù)實(shí)際情況可以使用普通混凝土。

3.3 ?裝配式鋼結(jié)構(gòu)外圍護(hù)欄結(jié)構(gòu)

在連接縫隙、連接材料或者連接寬度時(shí)，應(yīng)將不同溫度、立方面積、墻體材料與結(jié)構(gòu)層之間的流動(dòng)性、外墻與標(biāo)志物之間的相容性結(jié)合起來，從而保證墻體外部的彈性密封材料在正常使用時(shí)具有堅(jiān)實(shí)的性能。同時(shí)，連接的設(shè)計(jì)也是外圍保護(hù)的一個(gè)重要因素，在有限的狀態(tài)下，必須避免對(duì)連接的損壞，如果單個(gè)連接節(jié)點(diǎn)發(fā)生故障，外部連接板是不應(yīng)該掉落的，以確保連接節(jié)點(diǎn)有單獨(dú)的連接節(jié)點(diǎn)，要保證連接節(jié)點(diǎn)處的構(gòu)造是合理的，受力是均勻明確的，還要保證連接節(jié)點(diǎn)處牢固可靠。同時(shí)，如果鋼結(jié)構(gòu)和外圍欄采用的鋼體結(jié)構(gòu)變形，此時(shí)最有效的解決措施就是采用柔性連接方式，保證節(jié)點(diǎn)施工有利于安裝且與外圍欄相關(guān)的鋼結(jié)構(gòu)的持續(xù)時(shí)間也滿足設(shè)計(jì)時(shí)間的要求，并應(yīng)避免外圍欄的板破碎、組件組裝和塑性變形。

3.4 ?鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)的提高

施工技術(shù)的高低在建筑工程行業(yè)中尤為重要，鋼結(jié)構(gòu)的施工技術(shù)在裝配式建筑工程中是不可或缺的部分。裝配式建筑將來會(huì)變成社會(huì)流行的設(shè)計(jì)，可以任意搭配或者根據(jù)實(shí)際情況可以選擇重組，比傳統(tǒng)的建筑設(shè)計(jì)更便捷，不需要大損壞的范圍或者浪費(fèi)，所以在人們的生活中應(yīng)用的范圍更為廣泛。這也要求施工的技術(shù)工人要有較強(qiáng)的專業(yè)水平，遇到施工過程中的難題能夠迎刃而解。企業(yè)要對(duì)專業(yè)性的施工技術(shù)工人進(jìn)行系統(tǒng)的培訓(xùn)，保證全程參與制作過程、現(xiàn)場(chǎng)的安裝演練、安裝后的重組等環(huán)節(jié)可以做到面面俱到，企業(yè)要經(jīng)常組織技術(shù)人員一起交流和分享工作經(jīng)驗(yàn)，讓施工技術(shù)的水平整體提高，這是企業(yè)今后發(fā)展的必要因素。

3.5 ?鋼柱在起吊安裝時(shí)的運(yùn)用

前期的工作完成后，要對(duì)鋼柱進(jìn)行安裝的環(huán)節(jié)。要根據(jù)實(shí)際的情況合理的運(yùn)用機(jī)器設(shè)備，要保證鋼柱的穩(wěn)定性，對(duì)其角度保持時(shí)刻關(guān)注，如果有偏差要及時(shí)的更改。

4 ?結(jié)束語

綜上所述，目前我國(guó)在建筑工程項(xiàng)目實(shí)施過程當(dāng)中會(huì)利用鋼結(jié)構(gòu)裝配式建筑模式，但是，鋼結(jié)構(gòu)裝配式建筑模式的應(yīng)用還依然處于初步的發(fā)展階段，需要進(jìn)一步的加強(qiáng)研究，要實(shí)現(xiàn)建筑工程項(xiàng)目升級(jí)和轉(zhuǎn)型，同時(shí)，通過鋼結(jié)構(gòu)裝配式工程項(xiàng)目模式達(dá)到技術(shù)革新以及節(jié)能減排目標(biāo)，促使我國(guó)建筑行業(yè)得到健康、穩(wěn)定及可持續(xù)發(fā)展。

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