鋼結(jié)構(gòu)在裝配式建筑中的應(yīng)用探討

【摘要】隨著我國經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，建筑行業(yè)的快速崛起，建筑工程也迎來了新的發(fā)展時期。在“環(huán)境友好型社會”和“可持續(xù)發(fā)展”理念的推動下，裝配式建筑作為新興的建筑力量被給予很大的關(guān)注與支持。各類新型技術(shù)和材料應(yīng)用于裝配式建筑施工中，其中包括鋼結(jié)構(gòu)材料，如：輕鋼龍骨、重鋼、槽鋼、鋼制連接件等（以下簡稱鋼結(jié)構(gòu)）。雖然目前鋼結(jié)構(gòu)已在我國裝配式建筑中廣泛應(yīng)用，并發(fā)揮了的作用，但鋼結(jié)構(gòu)地應(yīng)用仍然存在一些問題。本文就針對裝配式建筑，研究探討鋼結(jié)構(gòu)在裝配式建筑中的應(yīng)用。

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

改革開放以來，為了振興我國實體經(jīng)濟(jì)，政府在建筑行業(yè)方面進(jìn)行了巨大的投入，建筑行業(yè)不斷發(fā)展壯大并日趨完善。進(jìn)入新世紀(jì)后，人民生活水平逐漸提高，對居住環(huán)境有了更高的要求，裝配式建筑作為滿足這一要求的新興建筑類型，勢必受到政府的關(guān)注與支持。同時在實際運(yùn)用中，裝配式建筑也解決了傳統(tǒng)建筑審批繁瑣耗時等問題，故而裝配式建筑的規(guī)模持續(xù)發(fā)展并不斷壯大。鋼結(jié)構(gòu)作為裝配式建筑中最常應(yīng)用的一種材料，廣泛地運(yùn)用于裝配式建筑中，對裝配式建筑的發(fā)展發(fā)揮了重要作用。

1、鋼結(jié)構(gòu)在裝配式建筑中的優(yōu)勢

1.1承載力能滿足低層民用建筑的要求

鋼結(jié)構(gòu)承載力能滿足低層民用建筑的要求。雖然鋼結(jié)構(gòu)承載力相比鋼筋混凝土稍弱，但其承載力能完全滿足低層民用建筑的要求。鋼結(jié)構(gòu)具備較高的強(qiáng)度和承載性能，在一定的強(qiáng)度和承載性能范圍內(nèi)，鋼結(jié)構(gòu)重量明顯輕于混凝土。換言之，同樣的性能鋼結(jié)構(gòu)的自重更輕，施工可行性更高。

1.2抗震性能較好

鋼結(jié)構(gòu)的抗震性能較好。鋼結(jié)構(gòu)具備的高強(qiáng)度和高韌性賦予了鋼結(jié)構(gòu)良好的抗震性能。在地震時，普通混凝土材料建筑容易受到地震波的沖擊受損或者倒塌，但鋼結(jié)構(gòu)搭配裝配式構(gòu)件的建筑，在發(fā)生低等級的地震時不易損壞，在發(fā)生高等級的地震襲擊也不易倒塌。這得益于鋼結(jié)構(gòu)材料自身的屬性：高強(qiáng)度使鋼結(jié)構(gòu)建筑保證建筑主體完整，高韌性使鋼結(jié)構(gòu)建筑不易變形也不會倒塌，能有效保證裝配式建筑的整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，避免裝配式建筑受損，保證建筑安全使用。因此鋼結(jié)構(gòu)被廣泛地應(yīng)用在地震易發(fā)生地區(qū)，目前已成為我國建筑業(yè)常用的抗震材料。

1.3簡化施工流程

鋼結(jié)構(gòu)能夠簡化施工流程，使施工流程更便捷，可操作性更強(qiáng)，。相較于傳統(tǒng)材料建筑，施工時需要經(jīng)歷打好地基、立柱、砌墻、裝修等繁瑣流程;鋼結(jié)構(gòu)的裝配式建筑，在施工打地基地同時可以進(jìn)行建筑主體的組建，在隔墻的同時可以裝修。并且鋼結(jié)構(gòu)施工不受環(huán)境、氣溫和天氣影響，經(jīng)工廠預(yù)制后可直接在現(xiàn)場組裝，不僅可縮短現(xiàn)場施工時間，還有效地降低了監(jiān)管難度，讓整體施工流程更加科學(xué)效率，節(jié)約了大量的時間和人力、財力成本。

1.4運(yùn)輸、調(diào)度方便

鋼結(jié)構(gòu)材料的運(yùn)輸、調(diào)度方便。相較于傳統(tǒng)建筑材料體積大、重量大的特點(diǎn)，鋼結(jié)構(gòu)材料有體積小、重量輕的特點(diǎn)，因此移動和運(yùn)輸也更為方便;傳統(tǒng)的建筑材料，如水泥、沙石...，往往需要現(xiàn)場配制，或者外運(yùn)，容易造成污染，且調(diào)度繁瑣，嚴(yán)重影響施工效率，而鋼結(jié)構(gòu)材料都是成品，可以靈活移動、靈活施工。

1.5美觀度高

鋼結(jié)構(gòu)建成的房屋，美觀度更高。傳統(tǒng)建材建筑在房屋跨度稍大的情況下，需要在中間設(shè)計較大承重柱，完工后房屋中間的柱子難以利用，嚴(yán)重影響室內(nèi)整體的美觀度;鋼結(jié)構(gòu)在建筑施工的過程中，需要承重的地方，用槽鋼作為立柱，即可滿足受力要求，可以使房屋美觀度更高。

1.6節(jié)能環(huán)保

鋼結(jié)構(gòu)的裝配式建筑，更符合國家節(jié)能環(huán)保的發(fā)展理念。傳統(tǒng)的建筑材料往往都是水泥、沙石、木料...，這些材料在生產(chǎn)運(yùn)輸中均存在環(huán)境污染，且都不屬于可再回收資源;同時傳統(tǒng)的建筑材料在施工時會因揚(yáng)塵造成空氣污染、霧霾，對環(huán)境造成污染，無法滿足節(jié)能環(huán)保的要求。而鋼結(jié)構(gòu)采用鋼材進(jìn)行制作，不需要浪費(fèi)其他資源，現(xiàn)場施工無污染，不會對環(huán)境造成危害，同時廢棄鋼結(jié)構(gòu)也可以實現(xiàn)回收利用，具有良好的節(jié)能環(huán)保性能[2]。

2、鋼結(jié)構(gòu)在裝配式建筑應(yīng)用中存在的問題

2.1易腐蝕，縮短建筑使用年限

鋼結(jié)構(gòu)相比傳統(tǒng)材料，受腐蝕的風(fēng)險更大。鋼結(jié)構(gòu)由于本身是鋼材加工而成，易腐蝕也就成為了它不可避免的缺陷。尤其是裝配式建筑，很多情況下都在戶外進(jìn)行建設(shè)，使其容易遭受惡劣天氣的影響從而出現(xiàn)腐蝕問題，影響裝配式建筑的結(jié)構(gòu)質(zhì)量，減少了裝配式建筑的實際使用年限。

2.2防火性能弱

鋼結(jié)構(gòu)的防火性能較弱。我們知道鋼材自身是不燃材料，這里所說的防火性能弱，是指鋼材本身受高溫后性能變差。鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)用于裝配式建筑當(dāng)中，無法有效的保證裝配式建筑的防火能力。在遭遇火災(zāi)時，裝配式建筑中的鋼結(jié)構(gòu)受高溫影響，承載力和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度會變化，導(dǎo)致裝配式建筑穩(wěn)定性降低。同時，如果鋼結(jié)構(gòu)受到超高溫灼燒后，會產(chǎn)生變形的可能性，致使整個結(jié)構(gòu)都會發(fā)生嚴(yán)重形變，無法支持建筑物的重量，很容易造成安全事故[4]。

2.3成本較高

鋼結(jié)構(gòu)的成本較高。鋼結(jié)構(gòu)絕大部分是鋼材組成，本身成本造價就不低，而且鋼結(jié)構(gòu)的良品率相比于傳統(tǒng)建筑材料較低，這也一定程度上提高了成本，致使目前的鋼結(jié)構(gòu)成本仍處在較高的范圍內(nèi)34]。

3、鋼結(jié)構(gòu)在裝配式建筑中的問題解決對策

3.1表面添加復(fù)合涂層，提高防腐性能

表面添加復(fù)合涂層可以提高鋼結(jié)構(gòu)的防腐性能。通過使用熱噴鋁復(fù)合法，利用相關(guān)噴涂工藝，在鋼結(jié)構(gòu)表面噴涂一層復(fù)合涂層，可以得到理想的防腐效果。

3.2增加防火層，加強(qiáng)防火性能

經(jīng)過一段時間的摸索和發(fā)展，目前有很多先進(jìn)技術(shù)，比如噴涂法和包裹法都可以加強(qiáng)鋼結(jié)構(gòu)的防火性能。這幾種方法能大幅增加耐火性，具備顯著的效果，現(xiàn)階段很多裝配式建筑施工中都已經(jīng)開始運(yùn)用先進(jìn)技術(shù)提高鋼結(jié)構(gòu)防火性能了。

3.3加快制造技術(shù)發(fā)展，降低生產(chǎn)成本

加快制造技術(shù)發(fā)展降低鋼結(jié)構(gòu)成本。制造技術(shù)的發(fā)展能夠提高鋼結(jié)構(gòu)的良品率，從而有效避免鋼材浪費(fèi)，降低鋼結(jié)構(gòu)的制造成本[4]。

結(jié)語：

綜上所述，鋼結(jié)構(gòu)在裝配式建筑中應(yīng)用具備許多的優(yōu)勢。鋼結(jié)構(gòu)的承載力符合要求，抗震性能較好，簡化施工流程，調(diào)度方便，美觀度高，節(jié)能環(huán)保，對裝配式建筑的發(fā)展有著舉足輕重的作用。但也應(yīng)認(rèn)識到，目前鋼結(jié)構(gòu)材料也存在一些問題，這需要不斷的發(fā)展技術(shù)與探索解決方法，從而使鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用更加滿足裝配式建筑的要求，使鋼結(jié)構(gòu)在裝配式建筑中發(fā)揮更大的作用。

參考文獻(xiàn)：

[1]何斌.鋼結(jié)構(gòu)裝配式多層民用建筑相關(guān)技術(shù)案例探討[J].江西建材，2015（2）：95-96.

[2]李明洋.裝配式輕型低矮鋼結(jié)構(gòu)房屋的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢探討[J].磚瓦，2017（4）：59-61.

[3]衛(wèi)永梅.預(yù)制式鋼結(jié)構(gòu)建筑在裝配式中的應(yīng)用[J].中國建筑金屬結(jié)構(gòu)，2016（9）：56-60.

作者簡介：

蘭江（1991—），男，漢族，四川南部縣人，助理工程師，大專，西南交通大學(xué)，研究方向：土木工程。