鋼結(jié)構(gòu)在裝配式建筑中的應(yīng)用探析

祝人杰

摘要：近些年，在我國建筑行業(yè)穩(wěn)定的發(fā)展過程中，生態(tài)環(huán)境保護發(fā)展理念逐漸的深入人心，并且在建筑工程的施工建設(shè)中被廣泛的應(yīng)用。裝配式建筑是我國新興的建筑施工模式，因此引起施工企業(yè)的重視，在裝配式建筑工程的應(yīng)用中低碳環(huán)保引起人們高度的重視，所以需要施工企業(yè)在施工的過程中合理的應(yīng)用施工技術(shù)。裝配式建筑主要就是對構(gòu)件進行集中的生產(chǎn)之后，運輸?shù)绞┕がF(xiàn)場然后進行安裝處理，這樣就可以大大的節(jié)約資源。而在裝配式建筑中鋼結(jié)構(gòu)施工方式具有很大的優(yōu)勢，因此需要重視鋼結(jié)構(gòu)的使用價值。本文主要是對發(fā)展裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑的意義進行分析，然后闡述鋼結(jié)構(gòu)在裝配式建筑中的具體應(yīng)用。

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

隨著我國建筑部門的發(fā)展，我國在施工技術(shù)方面的研究也得到了很大的提升，隨著國民經(jīng)濟的發(fā)展和人口結(jié)構(gòu)的老化，我們需要一種不同于傳統(tǒng)的高強度建筑方法來適應(yīng)社會發(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裝配式鋼結(jié)構(gòu)的建造。

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

1.1 抗震能力強，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，例如：高強度、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。

1.2 我國鋼結(jié)構(gòu)裝配式建筑的使用效果較好

用于鋼結(jié)構(gòu)組裝的建筑材料主要由加工廠的預(yù)制件制造，預(yù)制件的制造主要在工廠大規(guī)模進行，不僅生產(chǎn)效率很高，很大程度上經(jīng)濟效益也明顯得到了提高。在建筑行業(yè)推行這項制度的目的是大幅度降低材料成本，避免現(xiàn)場建設(shè)項目產(chǎn)生的廢物污染。使用裝配式鋼結(jié)構(gòu)不僅降低了建筑總成本，還保證了一定的生態(tài)效益。施工現(xiàn)場的運行結(jié)合了網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和數(shù)字加控技術(shù)，這樣一來也大大減少了施工總成本。

1.3 符合可持續(xù)發(fā)展的理念

相對于傳統(tǒng)混凝土建筑來比較，鋼結(jié)構(gòu)裝配式建筑項目符合可持續(xù)發(fā)展思想理念，同時能夠促使各類環(huán)境問題得到有效緩解，不會對于周邊生態(tài)環(huán)境造成重大污染和破壞。鋼結(jié)構(gòu)裝配式建筑項目，通常都是通過利用工廠加工之后再運到施工現(xiàn)場進行裝配式處理，通過采取這樣的方式，一方面能夠縮減能源消耗，另一方面也可以避免在工程項目施工過程當(dāng)中產(chǎn)生大量的噪音。除此之外，對于鋼結(jié)構(gòu)裝配式建筑結(jié)構(gòu)還可以快速進行改建和拆遷，對于其中的原材料還可以實現(xiàn)可持續(xù)循環(huán)利用，有效的體現(xiàn)了綠色性、環(huán)保性的理念。

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

我國上個世紀(jì)五十年代開始逐漸的重視建筑行業(yè)的發(fā)展，針對于我國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)在施工的過程中會消耗大量的建筑施工能源與材料，還會涉及到一些施工設(shè)備的制造與生產(chǎn)，因此就會拓寬產(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，同時也促進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)量對于整個工程的影響非常大，因此需要注重建筑材料質(zhì)量的重視。

2 鋼結(jié)構(gòu)在裝配式建筑中的應(yīng)用

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?，F(xiàn)如今，鋼管束組合結(jié)構(gòu)因自身獨有技術(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《建筑抗震設(shè)計規(guī)范》（GB50011）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《高層民用建筑鋼結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》（JGJ99）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/T700）中的具體規(guī)定。③鋼管束內(nèi)混凝土強度層面，混凝土強度需控制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。

2.2 裝配是鋼結(jié)構(gòu)外圍護欄結(jié)構(gòu)

在連接縫隙、連接材料或者連接寬度時，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具有堅實的性能。同時，連接的設(shè)計也是外圍保護的一個重要因素，在有限的狀態(tài)下，必須避免對連接的損壞，如果單個連接節(jié)點發(fā)生故障，外部連接板是不應(yīng)該掉落的，以確保連接節(jié)點有單獨的連接節(jié)點，要保證連接節(jié)點處的構(gòu)造是合理的，受力是均勻明確的，還要保證連接節(jié)點處牢固可靠。同時，如果鋼結(jié)構(gòu)和外圍欄采用的鋼體結(jié)構(gòu)變形，此時最有效的解決措施就是采用柔性連接方式，保證節(jié)點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)時間也滿足設(shè)計時間的要求，并應(yīng)避免外圍欄的板破碎、組件組裝和塑性變形。

2.3 注重安全的設(shè)計，落實防護的措施

在建筑設(shè)計中安全性能是非常重要的。建筑結(jié)構(gòu)中使用鋼結(jié)構(gòu)材料需要保證標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計的要求。同時還要注重墻壁、樓房的構(gòu)造設(shè)計水平，結(jié)合相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)選擇固定的緊固件。結(jié)合當(dāng)前我國建筑使用年限可以看出，鍍鋅可以有效的對建筑部件進行保護。結(jié)合建筑物的防火性能，對于零部件的防火性能設(shè)計也是為了保證零部件的防火質(zhì)量。另外，還要注重裝飾材料的選擇，加強對施工中管道材料與填充材料的耐火性分析。針對建筑的舒適性可以看出，使用保溫棉對于建筑的外墻樓面進行填充，保證鋼結(jié)構(gòu)裝配式建筑施工的質(zhì)量。

3 結(jié)語

預(yù)制鋼結(jié)構(gòu)為我國低碳經(jīng)濟的發(fā)展和建筑部門的進步提供了良好的發(fā)展前景，各部在這方面也提供了許多政治保障。隨著我國的經(jīng)濟發(fā)展和技術(shù)的提高，以及經(jīng)濟全球化的不斷發(fā)展，我國更加注重對外交流，尤其是經(jīng)濟和技術(shù)方面，這就使得我國已經(jīng)逐漸形成了研究制造以及施工的一系列生產(chǎn)鏈，這為我國鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展創(chuàng)造了有利的背景。不僅如此這對我國建筑施工方面的技術(shù)以及設(shè)計技術(shù)的影響也是非常大的，很大程度上促進了我國建筑業(yè)的發(fā)展。

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