裝配式鋼結(jié)構(gòu)在實(shí)際工程中的應(yīng)用

曾維湘

【摘要】裝配式鋼結(jié)構(gòu)在建筑結(jié)構(gòu)中有廣闊的應(yīng)用前景，裝配式鋼結(jié)構(gòu)通過(guò)對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件的制造和生產(chǎn)，使得建筑的方法轉(zhuǎn)變?yōu)椤肮S制造”的形式。本文從裝配式結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)出發(fā)，對(duì)裝配式建筑結(jié)構(gòu)的實(shí)際應(yīng)用做出一定的分析，希望能使裝配式結(jié)構(gòu)建筑更好地應(yīng)用在工程中。

【關(guān)鍵詞】裝配式鋼結(jié)構(gòu);結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);實(shí)際工程中的應(yīng)用

【中圖分類號(hào)】TU393

【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】B

【文章編號(hào)】1671-3362（2020）08-0110-02

1.裝配式鋼結(jié)構(gòu)的主要特點(diǎn)

裝配式鋼結(jié)構(gòu)作為一種新型的建筑結(jié)構(gòu)形式，在建筑工程的應(yīng)用非常廣泛。裝配式鋼結(jié)構(gòu)通過(guò)設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)建模和分析，合理縮短了設(shè)計(jì)的周期，對(duì)于建筑工程的質(zhì)量也有一定的提高。在一些工程軟件中，對(duì)裝配式鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行受力分析，可以很好地對(duì)裝配式鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行修改和更正，然后將模型與數(shù)控機(jī)床相結(jié)合，最后對(duì)裝配式鋼結(jié)構(gòu)的構(gòu)件進(jìn)行生產(chǎn)制造，可以大大提高建筑工程的工作效率，對(duì)于建筑工程的周期也有很好的提升效果。在進(jìn)行裝配式鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件制造時(shí)，鋼構(gòu)件和預(yù)制墻板能夠在工廠制作的同時(shí)，進(jìn)行拼裝，這樣就可以在制造時(shí)看到設(shè)計(jì)的效果，通過(guò)對(duì)各種構(gòu)件之間的調(diào)整，可以使裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑的工程效率大大提升。

裝配式鋼結(jié)構(gòu)的構(gòu)件一般都是標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)，構(gòu)件在進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)時(shí)可以使產(chǎn)品的質(zhì)量和性能得到一定的保障，進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)的構(gòu)件可以在生產(chǎn)完成后直接在施工現(xiàn)場(chǎng)焊接，進(jìn)行裝配式鋼結(jié)構(gòu)的組裝，這種結(jié)構(gòu)模式受天氣因素的影響也非常小，可以實(shí)現(xiàn)全天候作業(yè)。

2.裝配式鋼結(jié)構(gòu)在實(shí)際工程中的應(yīng)用

對(duì)于裝配式鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用，下面以某裝配式鋼結(jié)構(gòu)停車場(chǎng)和大廈為例進(jìn)行研究。在進(jìn)行裝配式鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)建設(shè)計(jì)時(shí)，首先要將各種資料進(jìn)行整理并交到深化設(shè)計(jì)人員手中，要保證資料的準(zhǔn)確和可靠性。進(jìn)行深化設(shè)計(jì)時(shí)需要設(shè)計(jì)的領(lǐng)域很廣，因此要對(duì)設(shè)計(jì)人員進(jìn)行綜合能力的考察，保證設(shè)計(jì)人員的能力能夠滿足設(shè)計(jì)的需求。對(duì)于設(shè)計(jì)成果應(yīng)當(dāng)由總承包方進(jìn)行整合與集成，這樣才能減少各方面矛盾的產(chǎn)生。

2.1建筑設(shè)計(jì)

對(duì)于建筑工程的設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，要對(duì)建筑工程的經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行一定的考慮，對(duì)裝配式鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行深化設(shè)計(jì)時(shí)，要考慮到主體建筑和機(jī)電安裝工程的集成，使工程化的制作和現(xiàn)場(chǎng)安裝協(xié)調(diào)統(tǒng)一，促使裝配式鋼結(jié)構(gòu)工程更高效率地開(kāi)展。

2.1.1平面設(shè)計(jì)

安裝裝配式鋼結(jié)構(gòu)的構(gòu)件時(shí)，注意豎向的承重構(gòu)件要上下連續(xù)，比如鋼墻、鋼柱的連接要上下連續(xù)。對(duì)裝配式鋼結(jié)構(gòu)的門窗要進(jìn)行整齊的行列布置、上下對(duì)齊，一些平面位置的受力需求要滿足工程建設(shè)的要求。設(shè)計(jì)時(shí)要注意各個(gè)空間布局的合理性，對(duì)廚房衛(wèi)生間的布置要加裝防水設(shè)計(jì)，平面的尺寸設(shè)計(jì)要滿足對(duì)櫥柜以及整體衛(wèi)浴的設(shè)計(jì)要求。

2.1.2立面、外墻設(shè)計(jì)

裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑進(jìn)行外觀設(shè)計(jì)時(shí)，不僅要滿足美觀的需求，還要對(duì)整體工程的防水、防火、隔音等效果提出一定的要求，要保證裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑能夠在保證美觀的同時(shí)做到性能優(yōu)質(zhì)。裝配式鋼結(jié)構(gòu)內(nèi)外接縫的材料選取要多注意，盡量選取雙重防水相結(jié)合的設(shè)計(jì)，保證裝配式鋼結(jié)構(gòu)整體的防水性能有一定的提高，一般的裝配式鋼結(jié)構(gòu)對(duì)于防火的設(shè)計(jì)都不重視，這是錯(cuò)誤的，防火的設(shè)計(jì)對(duì)于裝配式鋼結(jié)構(gòu)也非常重要，對(duì)于防火的設(shè)計(jì)要進(jìn)行一定的優(yōu)化和改進(jìn)。

2.1.3門窗安裝節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)

在進(jìn)行裝配式鋼結(jié)構(gòu)門窗安裝時(shí)，要注意對(duì)安裝節(jié)點(diǎn)的測(cè)量，要使制作出的內(nèi)外墻板的幾何尺寸滿足精準(zhǔn)度的要求，門窗設(shè)計(jì)時(shí)要充分利用這一特點(diǎn)，選擇無(wú)門窗副框的安裝方式時(shí)，要將門窗和預(yù)制墻板進(jìn)行連接，這樣可以從建設(shè)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)上解決外墻和外窗洞口的防滲問(wèn)題[1]。對(duì)于門窗安裝節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)要進(jìn)行一定的檢測(cè)，防止在安裝后出現(xiàn)節(jié)點(diǎn)不順暢的情況，給門窗安裝形成障礙。

2.1.4小型金屬構(gòu)件設(shè)計(jì)

在對(duì)裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，要特別注意小型金屬構(gòu)建的設(shè)計(jì)，很多的小型金屬構(gòu)件需要定位準(zhǔn)確，還要注意小型金屬構(gòu)件的安裝位置與其他構(gòu)件是否沖突，小型金屬構(gòu)件數(shù)量和種類多，包含室內(nèi)外欄桿、空調(diào)板以及一些其他的小型金屬連接件，在設(shè)計(jì)時(shí)不僅要使其發(fā)揮有效作用，還要使裝配式鋼結(jié)構(gòu)整體的美觀性不受太大影響。

2.2結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

在對(duì)裝配式鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，要對(duì)主體部分和附屬加強(qiáng)結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)，主體結(jié)構(gòu)一般包括鋼梁、鋼柱以及鋼節(jié)點(diǎn)等，附屬加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)構(gòu)件一般主要包括加勁肋、加強(qiáng)板、連接板等，一般對(duì)裝配式鋼結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)要對(duì)構(gòu)件的承載力、裂縫等進(jìn)行檢測(cè)，保證構(gòu)件能夠滿足持久設(shè)計(jì)的需求和地震設(shè)計(jì)的需求。構(gòu)件還要符合國(guó)家相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，構(gòu)件對(duì)于整個(gè)裝配式鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)有著很關(guān)鍵作用，對(duì)于一些預(yù)埋件和預(yù)埋吊件在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量避免使用，如果必須使用時(shí)，一定要滿足建筑工程的要求。

2.2.1梁-柱節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)

以某鋼結(jié)構(gòu)大廈為例，進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)梁-柱節(jié)點(diǎn)間的設(shè)計(jì)首先要注意柱與梁翼緣之間的連接，梁翼緣與柱之間的連接一般靠的是焊接，焊接時(shí)要注意在焊縫連接處加設(shè)襯板，因?yàn)楹附右话悴捎玫氖侨弁钙驴诤附印４送?，要在翼緣的兩?cè)設(shè)置引弧板，在梁腹板上下端作扇形切角，一些連接點(diǎn)的固定要采用適當(dāng)?shù)狞c(diǎn)焊進(jìn)行固定，所有的操作規(guī)范要滿足相關(guān)的規(guī)范要求[2]。在進(jìn)行梁腹部和鋼之間的連接時(shí)也要用到全熔透坡口焊縫，其中要注意焊縫的厚度大于5mm且滿足等強(qiáng)要求，對(duì)于一些厚度較大的要采用K字形坡口對(duì)接焊縫。當(dāng)節(jié)點(diǎn)區(qū)的板厚度大于30mm時(shí)，要對(duì)節(jié)點(diǎn)板進(jìn)行預(yù)熱處理和后熱處理。

2.2.2主體連接節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)

現(xiàn)如今，很多的裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑的外墻板采用的是輕質(zhì)均質(zhì)墻板，比如ALC板，樓板的材料一般都是使用混凝土疊合樓板，很多的裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑的框架和預(yù)制墻板之間是通過(guò)很多的金屬零件進(jìn)行連接的，很多預(yù)制樓板和主體結(jié)構(gòu)的連接件主要是用抗剪連接件進(jìn)行連接，預(yù)制墻板和傳統(tǒng)的混凝土澆筑的墻體不同，預(yù)制墻板是直接和主體結(jié)構(gòu)連接在一起的，在整個(gè)裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑中主體結(jié)構(gòu)和預(yù)制墻板之間的連接是整個(gè)建筑工程中受力的關(guān)鍵部位，對(duì)整個(gè)鋼結(jié)構(gòu)建筑都有著很大的影響[3]。如果有比較強(qiáng)的外力破壞，會(huì)導(dǎo)致預(yù)制墻板脫落，影響鋼結(jié)構(gòu)整體的穩(wěn)定性，還可能引發(fā)次生災(zāi)害，因此再進(jìn)行深化設(shè)計(jì)時(shí)要特別注意預(yù)制墻板和主體間的連接，要保證預(yù)制墻板和主體間的連接牢固，具有足夠的穩(wěn)定性。

2.2.3附屬部分設(shè)計(jì)

裝配式鋼結(jié)構(gòu)的附屬部分主要是對(duì)加勁肋、補(bǔ)強(qiáng)板進(jìn)行設(shè)計(jì)，很多的裝配式建筑結(jié)構(gòu)要多注意梁柱節(jié)點(diǎn)的強(qiáng)度，當(dāng)梁柱結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度不能滿足設(shè)計(jì)的需求時(shí)，要對(duì)柱腹板的節(jié)點(diǎn)域進(jìn)行加強(qiáng)。還有一些H型截面的鋼柱要在節(jié)點(diǎn)域添加一些焊板，焊板要注意多于加勁肋150mm以上，對(duì)焊板進(jìn)行焊接時(shí)最好采用5mm的角焊縫進(jìn)行操作，加焊貼板和柱翼緣要采用角焊縫或?qū)雍缚p連接。

2.3機(jī)電設(shè)備設(shè)計(jì)

在進(jìn)行裝配式鋼結(jié)構(gòu)的機(jī)電設(shè)備設(shè)計(jì)時(shí)，首先要對(duì)預(yù)埋管線進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)，一般預(yù)埋管線和預(yù)留管道槽兩種形式，在設(shè)計(jì)時(shí)要注意將預(yù)留管道槽和的位置和管線的型號(hào)進(jìn)行明確的標(biāo)注，要給管道安裝和調(diào)試留出足夠的空間，如果需要在管道彎頭處增加預(yù)留槽的深度，則要保障管道彎頭和預(yù)留槽的匹配。此外，對(duì)于燃?xì)獾念A(yù)留預(yù)埋要注意入戶時(shí)的外墻板預(yù)留設(shè)計(jì)，要考慮燃?xì)夤軓降拇笮『涂臻g的位置，保證預(yù)留的空間和孔洞大小能夠滿足正常的燃?xì)庑枨?。?duì)于電氣管線的預(yù)留預(yù)埋，主要是在預(yù)制墻板內(nèi)進(jìn)行操作的，首先要保障墻板上不同材質(zhì)線管線盒與強(qiáng)弱電專業(yè)相配合，要保障管線穿線的材料質(zhì)量，還要考慮后續(xù)施工的方便性。

2.4管線綜合深化設(shè)計(jì)

一些裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑在進(jìn)行管線設(shè)計(jì)時(shí)，首先要對(duì)裝修層和預(yù)制構(gòu)件間的管線進(jìn)行合理設(shè)計(jì)，要保證小管線避讓大管線，這就要求在進(jìn)行管線的布置時(shí)，優(yōu)先布置大管線，然后再布置小管線;此外還要注意壓力管線和中線管線之間的布置，保證兩者之間發(fā)生交互時(shí)，優(yōu)先保證重力管線的設(shè)計(jì)需求，因?yàn)橹亓芫€是靠重力進(jìn)行運(yùn)輸?shù)?，而壓力管線對(duì)于設(shè)計(jì)位置的需求不是很高;還要注意熱水管線和冷水管線的布置，熱水管線的造價(jià)相對(duì)冷水管線較高，在進(jìn)行布置時(shí)要優(yōu)先考慮熱水管線，冷水管線要注意避讓熱水管線，此外，對(duì)于熱水管線要進(jìn)行一定的保溫措施;電纜橋架和流體管道要分開(kāi)布置，一般情況下流體管道布置在電纜橋架的下方，這樣可以防止流體管道在破裂時(shí)對(duì)電纜橋架造成影響，同時(shí)還要對(duì)電纜橋架采取一定的保護(hù)措施;一般情況下如果對(duì)管路進(jìn)行布置，同一水平位置的布置順序?yàn)椋弘娎|橋架、流體管道、熱水管、冷水管、風(fēng)管、水管，這樣的布置才能保證整個(gè)裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑的性能發(fā)揮最佳，在進(jìn)行管線布置時(shí)一般將管道設(shè)計(jì)為直線，而且盡量使管線不交叉，這樣不僅使管線的布置更合理，還使得整個(gè)裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑的造價(jià)更低。

3.結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)對(duì)以上裝配式鋼結(jié)構(gòu)的了解，可以看出裝配式鋼結(jié)構(gòu)一般在建造時(shí)比較方便快捷，結(jié)合實(shí)際的工程應(yīng)用，對(duì)裝配式鋼結(jié)構(gòu)在實(shí)際應(yīng)用注意要點(diǎn)進(jìn)行了簡(jiǎn)單的分析。希望通過(guò)本文的簡(jiǎn)單概述，能使裝配式鋼結(jié)構(gòu)更好地應(yīng)用在建筑中。

參考文獻(xiàn)

[1]陳賽國(guó)，周紅霞，唐振興.實(shí)例探析裝配式建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工要點(diǎn)[J].建材與裝飾，2018（22）：100-101.

[2]馬瑜.低層裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅的施工工藝研究[J].建材與裝飾，2019 （22）：48-49.

[3]陳春濤.裝配式建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)及相關(guān)探討[J].建筑技術(shù)開(kāi)發(fā)， 2019，46（19）：3-4.

（作者單位：懷化職業(yè)技術(shù)學(xué)院）