鋼結(jié)構(gòu)在裝配式建筑中的應(yīng)用

黃登鋒

棗莊市工程建設(shè)監(jiān)理有限公司 山東棗莊 277000

伴隨國(guó)內(nèi)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速進(jìn)步，建筑行業(yè)也隨之有了很大的進(jìn)步，并且城市當(dāng)中的建筑物數(shù)量也愈來(lái)愈多、建筑規(guī)模也愈來(lái)愈大。裝配式建筑大都以提前加工制造好零散的結(jié)構(gòu)構(gòu)件，等到實(shí)際施工期間，在建筑場(chǎng)地里面對(duì)這些結(jié)構(gòu)構(gòu)件做出組合安裝施工，其主要特點(diǎn)是，除了能夠節(jié)省資源的浪費(fèi)，而且還能降低建筑場(chǎng)地施工垃圾以及對(duì)四周環(huán)境產(chǎn)生的污染。

1 裝配式住宅優(yōu)勢(shì)

1.1 布置靈活和高集成化

鋼結(jié)構(gòu)建筑以及磚混建筑相比較，前者有更多的優(yōu)勢(shì)，比如較大的空間尺寸、平面空間布置自由、非承重墻墻體比較多等。住戶能依其個(gè)人喜好與具體情況來(lái)對(duì)住宅展開(kāi)二次分割或重新裝修，并且不會(huì)導(dǎo)致該建筑的整體穩(wěn)定性以及安全性發(fā)生變化。另外，在建筑內(nèi)部的水電管線以及暖通設(shè)備、吊頂?shù)榷寄軌蛞篮侠砘O(shè)計(jì)有效地融入樓板和墻體中，在確保室內(nèi)空間的完整性的同時(shí)，還能夠確保室內(nèi)的整體美觀度[1]。

1.2 自重較輕且抗震效果較好

薄壁鋼管與車用熱壓型鋼的特點(diǎn)是截面受力比較合理，單位質(zhì)量比較輕，它是裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑住宅的關(guān)鍵的承重構(gòu)件，并且不管是建筑墻體還是樓面，均會(huì)選用輕質(zhì)型的建筑材料，這樣能夠在某種程度上將自重減輕。該類住宅能夠展現(xiàn)出更強(qiáng)的抗震效果，能夠?qū)⒔ㄖ摬乃叩母邚?qiáng)度以及強(qiáng)塑性變形能力、優(yōu)良延性的特點(diǎn)明顯地發(fā)揮出來(lái)，較好地提高了該類建筑的穩(wěn)定性以及安全性、可靠性。并且，若在建筑施工的過(guò)程中用輕質(zhì)型的建筑材料，還能夠促使建筑的基礎(chǔ)造價(jià)以及運(yùn)輸費(fèi)、安裝費(fèi)大幅度降低，繼而促使建筑的造價(jià)成本大幅度降低。

1.3 符合可持續(xù)發(fā)展理念

鋼結(jié)構(gòu)建筑和一般的混凝土建筑結(jié)構(gòu)比較來(lái)講，可顯著地改善在施工的過(guò)程中存在的各類污染，不破壞周遭的環(huán)境，鋼結(jié)構(gòu)建筑基本上是在工廠加工完成構(gòu)件，再運(yùn)輸至裝修施工現(xiàn)場(chǎng)完成裝配，以此將能耗降低，并且減少因?yàn)楝F(xiàn)場(chǎng)施工而生成的噪聲。另外，裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑還具有便于拆遷以及改建等優(yōu)點(diǎn)，在建筑拆遷中所剩下的廢棄材料能夠被加以回收，繼而有效地進(jìn)行重復(fù)利用，促使建筑獲得異地再生，屬于真正的綠色建筑[2]。

1.4 質(zhì)量較高且建筑時(shí)間較短

裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑的特點(diǎn)是可工廠預(yù)制以及現(xiàn)場(chǎng)安裝等，結(jié)合前期設(shè)計(jì)手段以及現(xiàn)場(chǎng)生產(chǎn)手段后，讓各道工序間能夠互相配合和協(xié)調(diào)，并使得施工現(xiàn)場(chǎng)的總體施工效率大幅度提高。在具體的施工過(guò)程中，建筑工程施工單位能夠借助于網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)技術(shù)結(jié)合數(shù)控機(jī)床的方式來(lái)對(duì)施工精準(zhǔn)度以及施工效率作出準(zhǔn)確、到位的控制。

2 目前存在的問(wèn)題

盡管我國(guó)對(duì)裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑的體系研究已經(jīng)有了相當(dāng)?shù)某晒?，并且也已普遍?yīng)用于建筑施工過(guò)程中，但是在正式的施工中仍然存在一些問(wèn)題。所以，要想促使裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑住宅實(shí)現(xiàn)從裝配化施工到標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)，再到建筑形態(tài)以及配套技術(shù)、建筑維護(hù)體系的持續(xù)完善，需要對(duì)下列的幾個(gè)問(wèn)題予以解決：第一，在實(shí)際的施工過(guò)程中不存在完善化和健全化的鋼結(jié)構(gòu)住宅的專項(xiàng)規(guī)范體系，并且也不具有一個(gè)一致性的標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)體制；第二，建筑標(biāo)準(zhǔn)以及通用化程度仍然與施工要求不相符，預(yù)制部件本身不具備高度集成化能力，且沒(méi)有能夠?qū)κ┕ば枨笥枰詽M足的科技能力，不能有力地控制建筑房屋的綜合營(yíng)造成本；第三，在施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施安裝期間，有關(guān)施工人員并未改變以往的施工觀念和舊的施工方式，這就讓施工現(xiàn)場(chǎng)的裝配效率過(guò)低；第四，裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑住宅本身的使用功能還不是特別完善，沒(méi)有優(yōu)化的建筑圍護(hù)結(jié)構(gòu)以及水暖電管線系統(tǒng)、廚衛(wèi)設(shè)施，導(dǎo)致鋼結(jié)構(gòu)建筑難以給居住者提供優(yōu)良的居住條件；第五，預(yù)制裝配式建筑的施工技術(shù)水平較低，且其施工人員沒(méi)有統(tǒng)一的專業(yè)技術(shù)水平，良莠不齊，施工現(xiàn)場(chǎng)也沒(méi)有對(duì)預(yù)制部品加以保護(hù)的專業(yè)人員，并且現(xiàn)場(chǎng)施工秩序總體比較混亂，在完工之后并未給出合理的驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，致使施工依據(jù)缺乏[3]。

3 鋼結(jié)構(gòu)在裝配式建筑中的實(shí)際應(yīng)用

3.1 鋼筋桁架樓承板

以某住宅建筑為例來(lái)分析，在施工期間大都會(huì)選用連接板或是單側(cè)簡(jiǎn)單支架，除了要思考其本身的自重，還要重點(diǎn)關(guān)注的是，施工最大承載力值不能高出1．6kN/m2，并且混凝土強(qiáng)度的選定要與混凝土設(shè)計(jì)規(guī)范中的標(biāo)準(zhǔn)相吻合，要在20 級(jí)以上。其一，實(shí)際使用期間，應(yīng)當(dāng)計(jì)算出其的正面橫截面的承載重量值，樓板下邊鋼筋的預(yù)應(yīng)力最大值，支架底座與裂縫控制最大值等等，同時(shí)要注意的是，上面這些數(shù)值的計(jì)算都要嚴(yán)加遵循國(guó)家現(xiàn)有執(zhí)行的有關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)來(lái)計(jì)算出數(shù)值，以確保計(jì)算結(jié)果的可靠性。其二，安裝施工。安裝施工期間，假如設(shè)定了暫時(shí)的支撐點(diǎn)位置，那么在規(guī)劃設(shè)計(jì)期間就可以忽略有關(guān)的計(jì)算。在設(shè)定暫時(shí)支撐點(diǎn)位置之前，應(yīng)當(dāng)將桁架的內(nèi)力值計(jì)算出來(lái)，以及模板的最大撓度計(jì)算出來(lái)。其三，在運(yùn)用這樣的鋼結(jié)構(gòu)施工中，其主要具備的特點(diǎn)是能夠減少很多建筑鋼筋捆綁捆扎的數(shù)量，繼而減少總體施工量以及施工難度，提升了施工總體效用。

3.2 鋼管束組合結(jié)構(gòu)的應(yīng)用

這種類型的結(jié)構(gòu)架構(gòu)主要是用多個(gè)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的鋼管構(gòu)件作為主要建筑材料，將這些鋼管構(gòu)件連接組合而成鋼管束，再向當(dāng)中澆筑混凝土，繼而形成了成型的鋼管束結(jié)構(gòu)部件，這個(gè)部件的制作與運(yùn)用，是為了將其視為裝配式建筑當(dāng)中的關(guān)鍵承重部件以及抗拉力部件。當(dāng)前，這種類型的鋼結(jié)構(gòu)由于本身?yè)碛械莫?dú)特技術(shù)優(yōu)點(diǎn)，在目前被普遍運(yùn)用在建筑結(jié)構(gòu)里面，能夠提升建筑結(jié)構(gòu)總體的穩(wěn)固能力[4]。

4 結(jié)語(yǔ)

總而言之，在裝配式住宅中，鋼結(jié)構(gòu)發(fā)揮著極為重要的作用，在建筑中運(yùn)用這種鋼結(jié)構(gòu)體系能夠合理地促進(jìn)建筑住宅的有效轉(zhuǎn)型以及發(fā)展，并且可以幫助社會(huì)節(jié)能減排，獲得技術(shù)創(chuàng)新，同時(shí)幫助企業(yè)開(kāi)拓市場(chǎng)，繼而加速中國(guó)住宅產(chǎn)業(yè)的整體發(fā)展速度，同時(shí)促進(jìn)我國(guó)建筑業(yè)的可持續(xù)性發(fā)展。