鋼結(jié)構(gòu)在裝配式建筑中的應(yīng)用研究

摘 要：鋼結(jié)構(gòu)是現(xiàn)代建筑中運(yùn)用的比較廣泛的一種結(jié)構(gòu)，其結(jié)構(gòu)具有較高的穩(wěn)定性，同時(shí)鋼結(jié)構(gòu)也有比較久的應(yīng)用歷史，在技術(shù)上也相對(duì)的成熟，而裝配式建筑是一種新型的建筑形式，具有很多突出的優(yōu)點(diǎn)，鋼結(jié)構(gòu)和裝配式建筑的結(jié)合可以最大程度的發(fā)揮二者的優(yōu)勢(shì)，提高建筑的質(zhì)量水平。

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

1 裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑的優(yōu)勢(shì)

裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑以鋼結(jié)構(gòu)作為主要的承重構(gòu)件，同時(shí)也擁有裝配式建筑靈活，易于施工的特點(diǎn)。與一般結(jié)構(gòu)的裝配式建筑相比，鋼結(jié)構(gòu)的裝配式建筑往往擁有更高強(qiáng)度的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，同時(shí)由于鋼結(jié)構(gòu)配件易于生產(chǎn)，因此技術(shù)也較為成熟，在裝配式的建筑中得到了較為廣泛的應(yīng)用。

一般來說裝配式的建筑分為三種結(jié)構(gòu)類型，分別是混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)與木結(jié)構(gòu)。其中混凝土結(jié)構(gòu)的裝配式建筑成本最低，但是由于混凝土自身的特性限制，混凝土結(jié)構(gòu)的裝配式建筑一般傳力性質(zhì)比較差，不能將作用力均勻的傳遞到建筑的支撐點(diǎn)上，因此在使用的過程中可能會(huì)出現(xiàn)支撐點(diǎn)開裂的現(xiàn)象，而木結(jié)構(gòu)的裝配式建筑往往擁有比較好的韌度，能將作用力均勻的分散到建筑物的受力結(jié)構(gòu)中，而且比較輕便，但是受木質(zhì)材料本身的限制，其承載能力比較弱，只適合特定的規(guī)模較小的建筑。而鋼結(jié)構(gòu)的裝配式建筑，在擁有較為優(yōu)異的傳力特性的同時(shí)，其承載能力也比較強(qiáng)，因此適合各種不同的建筑，尤其是在較高的建筑中得到了廣泛的應(yīng)用，同時(shí)鋼結(jié)構(gòu)的裝配式建筑是國(guó)家正大力推廣的一種建筑類型。

2 裝配式建筑的特點(diǎn)

裝配式是一種新型的建筑形式，結(jié)構(gòu)體系、設(shè)備管線系統(tǒng)、內(nèi)裝修系統(tǒng)與外圍護(hù)系統(tǒng)集成，與傳統(tǒng)的建筑形式相比，裝配式建筑具有眾多的優(yōu)點(diǎn)，目前這種建筑形式已經(jīng)越來越多被建筑行業(yè)認(rèn)可，可以說是未來建筑行業(yè)發(fā)展的趨勢(shì)。

與一般的建筑形式相比裝配式鋼結(jié)構(gòu)的優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在四個(gè)主要的方面

2.1 設(shè)計(jì)靈活

與傳統(tǒng)的磚砌結(jié)構(gòu)相比，裝配式鋼結(jié)構(gòu)往往表現(xiàn)出更大的靈活性，可以根據(jù)實(shí)際的需求靈活的進(jìn)行布置，由于裝配式鋼結(jié)構(gòu)承重結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)的建筑方式有很大的區(qū)別，因此在實(shí)際的設(shè)計(jì)中不受承重墻結(jié)構(gòu)的影響，可以更自由的去進(jìn)行設(shè)計(jì)。在以往的建筑設(shè)計(jì)中為了保證建筑的安全性與穩(wěn)定性，設(shè)計(jì)師在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)往往有很多的顧慮，但是裝配式鋼結(jié)構(gòu)可以更大程度的允許用戶參與到建筑的設(shè)計(jì)中，可以較為隨意的對(duì)建筑內(nèi)的空間進(jìn)行分割，有利于對(duì)建筑進(jìn)行更加具有創(chuàng)造力的設(shè)計(jì)。同時(shí)在裝配式鋼結(jié)構(gòu)中，可以將水電等管線很好的隱藏，使建筑的完整性不會(huì)得到破壞。

2.2 具有較好的抗震性

因?yàn)檠b配式鋼結(jié)構(gòu)所選用的鋼材多為熱軋型鋼或者冷彎型鋼嗎，因此材料本身具有比較高的韌度，且裝配式鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)比較合理，可以有效的對(duì)作用力進(jìn)行分散，同時(shí)由于裝配式鋼結(jié)構(gòu)墻體與樓面板所選用的一般都是輕質(zhì)的材料，因此建筑的整體重量不會(huì)太重，所以裝配式鋼結(jié)構(gòu)一般在抗震反面都有良好的性能表現(xiàn)。另外鋼材質(zhì)本身就具有比較高的強(qiáng)度，而裝配式建筑通過合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)將鋼材質(zhì)在強(qiáng)度方面的優(yōu)勢(shì)最大的發(fā)揮了出來，同時(shí)與混凝土裝配式建筑相比鋼結(jié)構(gòu)的裝配式建筑因?yàn)橹亓扛p，而且結(jié)構(gòu)部件具有更高的可拆分性，因此也比較容易運(yùn)輸，可以節(jié)省出大筆的運(yùn)輸費(fèi)用，有利于整個(gè)工程的成本控制。

2.3 建設(shè)的周期比較短

在傳統(tǒng)的建設(shè)方式中，所有的工序以及施工工藝都要在施工的現(xiàn)場(chǎng)完成，而對(duì)于裝配式建筑來說，大部分的結(jié)構(gòu)部件都可以在工廠進(jìn)行生產(chǎn)，現(xiàn)場(chǎng)的施工工作也大多都是組裝的工作，因此在很大程度上可以提高施工的效率，節(jié)省施工的時(shí)間，同時(shí)這也可以有效的降低建筑施工的成本。在裝配式建筑的施工中，現(xiàn)場(chǎng)的施工環(huán)節(jié)已經(jīng)不是影響到施工質(zhì)量的主要因素，因此相關(guān)的結(jié)構(gòu)部件，在工廠就可以完成對(duì)質(zhì)量的測(cè)試，可以有效的保證工程的質(zhì)量，可以說在裝配式建筑中，不應(yīng)該將關(guān)注的焦點(diǎn)僅僅聚焦在現(xiàn)場(chǎng)施工上，更應(yīng)該將關(guān)注的焦點(diǎn)聚焦在結(jié)構(gòu)部件的工業(yè)生產(chǎn)上，裝配式建筑的質(zhì)量也在很大程度上取決于工廠的生產(chǎn)水平上。同時(shí)在實(shí)際的施工中，需要能夠掌握數(shù)控加工技術(shù)的技術(shù)人員，保證現(xiàn)場(chǎng)施工能夠根據(jù)實(shí)際的施工條件，對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件進(jìn)行動(dòng)態(tài)的調(diào)整。

2.4 可持續(xù)性

可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略已經(jīng)推行了多年，如何在建筑施工領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)可持續(xù)也一直是近些年建筑領(lǐng)域在一直研究的課題，而裝配式鋼結(jié)構(gòu)在一點(diǎn)程度上實(shí)現(xiàn)了建筑施工行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。因?yàn)橄啾葌鹘y(tǒng)的混凝土建筑施工相比，裝配式鋼結(jié)構(gòu)大部分結(jié)構(gòu)件的制度都是在工廠中，對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)施工來說也是以組裝工作為主，因此在很大程度上避免建筑施工對(duì)環(huán)境造成的破壞。另外裝配式建筑的施工，所使用的工程器械比較少，在現(xiàn)場(chǎng)施工時(shí)，也不會(huì)有復(fù)雜的施工工藝，因此所產(chǎn)生的噪音也很少。在傳統(tǒng)的建筑施工中。一般建筑工地所產(chǎn)生的揚(yáng)塵是相當(dāng)大的，對(duì)環(huán)境造成污染也比較不好控制，但是裝配式建筑施工，不需要運(yùn)輸大量的建筑原材料，只需要一次性的將機(jī)構(gòu)部件運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng)，就可以進(jìn)行建筑的搭建，同時(shí)由于建設(shè)施工的周期也比較短，因此因?yàn)榻ㄖ┕にa(chǎn)生的揚(yáng)塵相當(dāng)少。最重要的一點(diǎn)是裝配式鋼結(jié)構(gòu)大部分的建筑材料的都可以循壞利用，可以在有效的節(jié)約資源，同時(shí)也降低了建設(shè)的成本。因此裝配式鋼結(jié)構(gòu)也是一種綠色環(huán)保的建筑形式。

3 設(shè)計(jì)關(guān)鍵點(diǎn)

3.1 結(jié)構(gòu)體系

對(duì)于裝配式建筑來說，結(jié)構(gòu)體系的設(shè)計(jì)水平是影響帶到整體建筑強(qiáng)度的關(guān)鍵性因素，在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，要根據(jù)建筑的規(guī)模，高度，功能等參數(shù)進(jìn)行科學(xué)合理的設(shè)計(jì)，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該關(guān)注兩個(gè)主要的因素。

第一個(gè)因素就是對(duì)于平面的布置，在進(jìn)行平面布置時(shí)，應(yīng)該根據(jù)具體的要求來選擇，對(duì)稱，規(guī)則，或者是分散的布置方式，對(duì)布置的質(zhì)量變化進(jìn)行均勻的控制，避免出現(xiàn)質(zhì)量的突變，或者是剛度上的突然變化。同時(shí)在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)要考慮到周圍環(huán)境的因素，溫度、濕度、地質(zhì)結(jié)構(gòu)等因素都會(huì)對(duì)裝配式建筑的平面布置產(chǎn)生影響，在裝配式建筑中容易出現(xiàn)裂縫，沉降等問題，在進(jìn)行布置時(shí)要針對(duì)這些問題進(jìn)行專門的設(shè)計(jì)。

第二個(gè)因素就是保證結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)具有比較高的傳力性質(zhì)，從而提高建筑物的整體強(qiáng)度。裝配式建筑的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是一項(xiàng)系統(tǒng)性的工程，當(dāng)中的每一個(gè)結(jié)構(gòu)部件都會(huì)對(duì)整個(gè)建筑的強(qiáng)度產(chǎn)生影響，因此在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)嗎，對(duì)于每個(gè)構(gòu)建的設(shè)計(jì)都要經(jīng)過反復(fù)的研究論證，保證建筑的風(fēng)載荷，重力載荷等關(guān)鍵性的指標(biāo)能夠到達(dá)設(shè)計(jì)的要求，另外對(duì)與結(jié)構(gòu)體系中承力較多的結(jié)構(gòu)點(diǎn)要進(jìn)行加固的處理，保證結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度。

3.2 防火防腐的性能

鋼結(jié)構(gòu)的裝配式建筑雖然具有比較高的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，但是鋼材料本身的耐火與防腐蝕的性能卻與混凝土有一定的差距，因此在裝配式鋼結(jié)構(gòu)中一定要做好結(jié)構(gòu)部件的防火以及耐腐蝕的處理，可以在關(guān)鍵的結(jié)構(gòu)點(diǎn)進(jìn)行外包防火砌塊，或者涂刷防火涂料處理。同時(shí)建筑物的防火處理還可以與建筑的裝修工作相結(jié)合，在裝修中大量采用防火的新型材料，并涂刷防火材料來增加建筑防火的能力里，另外為了保證鋼結(jié)構(gòu)具有較好的耐腐蝕性，對(duì)于剛鋼材料本身應(yīng)該進(jìn)行鍍鋅，或者是噴涂油漆的處理，從而起到比較好的防腐蝕效果。

3.3 明確功能分區(qū)

在不同的建筑類型中對(duì)建筑的工能有著不同的需求，目前我國(guó)正在大力的推廣裝配式的建筑，因此為了促進(jìn)裝配式建筑的推廣，在裝配式建筑的設(shè)計(jì)中要根據(jù)不同的使用場(chǎng)景，對(duì)功能分區(qū)進(jìn)行合理的劃分，在設(shè)計(jì)中充分體現(xiàn)出人性化的特點(diǎn)，另外在設(shè)計(jì)時(shí)可以充分利用裝配式不需要墻體承重的特點(diǎn)，提高建筑的空間利用率。

4 結(jié)語(yǔ)

裝配式建筑是一種新型的建筑形式，而鋼結(jié)構(gòu)的裝配式建設(shè)，可以最大的發(fā)揮出裝配式建筑的優(yōu)點(diǎn)，鋼結(jié)構(gòu)裝配式建筑的運(yùn)用有利與實(shí)現(xiàn)建筑施工領(lǐng)域的可持續(xù)發(fā)展，具有廣闊的應(yīng)用前景，在實(shí)際的施工中要對(duì)裝配式鋼結(jié)構(gòu)的技術(shù)要點(diǎn)進(jìn)行清晰的把握，提高建筑的質(zhì)量。

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作者簡(jiǎn)介：張娟娟（1975，08，25） 女 ，? 漢族，? 山西省霍州市? ， 本科，中級(jí)，研究方向：建筑工程管理。