鋼結(jié)構(gòu)在裝配式建筑中的運(yùn)用分析

李迎華

遼寧福斯特建筑設(shè)計(jì)有限公司 遼寧沈陽 110013

建筑業(yè)是國民經(jīng)濟(jì)的支柱型產(chǎn)業(yè)，對(duì)我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展具有十分重要的影響和作用。目前，我國建筑業(yè)仍然屬于勞動(dòng)密集型產(chǎn)業(yè)，勞動(dòng)生產(chǎn)率低下、項(xiàng)目建設(shè)周期長、資源消耗量大、環(huán)境污染嚴(yán)重等問題依舊突出?！皣鴦?wù)院辦公廳在《關(guān)于大力發(fā)展裝配式建筑的指導(dǎo)意見》中明確指出，我國建造方式大多仍以現(xiàn)澆為主，裝配式建筑比例和規(guī)?；潭容^低，與綠色建筑的有關(guān)要求以及先進(jìn)制造方式相比依然具有較大差距?！痹谶@樣的產(chǎn)業(yè)背景和現(xiàn)實(shí)狀況下，大力發(fā)展裝配式建筑有利于提升建筑行業(yè)數(shù)字化水平，從而推動(dòng)建筑業(yè)與現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)技術(shù)深度融合，培育新型動(dòng)能，創(chuàng)造新型建筑模式[1]。

1 裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑的特點(diǎn)分析

在進(jìn)行裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑設(shè)計(jì)之前，相關(guān)工作人員需要了解裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑的特點(diǎn)，從而保證后續(xù)工作的有序進(jìn)行，隨著我國當(dāng)前建筑行業(yè)的不斷發(fā)展，建設(shè)工程的數(shù)量和規(guī)模在不斷地?cái)U(kuò)大，對(duì)實(shí)際建筑設(shè)計(jì)來說提出了諸多新的要求，假如工作人員仍然運(yùn)用傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)理念和工作方法來開展日常工作，那么會(huì)嚴(yán)重影響裝配式鋼結(jié)構(gòu)實(shí)際設(shè)計(jì)效果的有效提升，也無法適應(yīng)當(dāng)前時(shí)代發(fā)展的主要特點(diǎn)。因此在實(shí)際工作的過程中，相關(guān)工作需要加強(qiáng)對(duì)預(yù)制裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑設(shè)計(jì)的了解以及分析，從而保證實(shí)際工作的有序?qū)嵤?。裝配式建筑是綠色建筑發(fā)展的必然產(chǎn)物，能夠使建筑行業(yè)獲得源源不斷的發(fā)展活力。預(yù)制裝配式建筑結(jié)構(gòu)的構(gòu)件是在工廠內(nèi)完成加工，并且輸送到現(xiàn)場(chǎng)施工中，完成組裝，這種工作模式不僅可以加快施工的進(jìn)度，還有助于降低外界環(huán)境對(duì)施工質(zhì)量所產(chǎn)生的惡劣影響，相關(guān)設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)時(shí)，要明確裝配式結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)要點(diǎn)以及難點(diǎn)，在實(shí)踐工作中進(jìn)行有效的控制，從而有效提高整體施工質(zhì)量。裝配式鋼結(jié)構(gòu)屬于新型的建筑結(jié)構(gòu)形式，在裝配式鋼結(jié)構(gòu)中包含了鋼梁和鋼柱等結(jié)構(gòu)，需要工作人員結(jié)合實(shí)際工作需求和要求進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)性的組裝和焊接，從而提高實(shí)際工作的效果和質(zhì)量，通過這類結(jié)構(gòu)的有效應(yīng)用，不僅有助于提高實(shí)際施工的效果和質(zhì)量，還防止出現(xiàn)資源浪費(fèi)現(xiàn)象的發(fā)生，有助于從整體上提高工程建設(shè)的質(zhì)量。

2 國內(nèi)裝配式建筑產(chǎn)業(yè)存在的問題

長期以來，世界發(fā)達(dá)國家將建筑構(gòu)配件工廠化預(yù)制和裝配產(chǎn)業(yè)化施工作為建筑產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化的重要標(biāo)志。美國很早就形成了成熟的裝配式住宅建筑市場(chǎng)，裝配式建筑構(gòu)件部品的標(biāo)準(zhǔn)化、系列化以及商品化程度近乎100%，實(shí)現(xiàn)了建筑從研發(fā)、生產(chǎn)建造、運(yùn)輸、安裝、零售到金融服務(wù)的一體化發(fā)展模式。由此，美國的裝配式建筑一直走在世界最前沿。日本，地震多發(fā)國家，裝配式建筑起步較早、發(fā)展較好。其國內(nèi)建筑業(yè)已形成了主體工業(yè)化與內(nèi)裝工業(yè)化協(xié)調(diào)發(fā)展的完善體系，并且已經(jīng)接受了強(qiáng)烈地震的考驗(yàn)，可以代表世界先進(jìn)水平。“2016 年2 月22 日，國務(wù)院出臺(tái)《關(guān)于大力發(fā)展裝配式建筑的指導(dǎo)意見》，要求因地制宜發(fā)展裝配式混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)和現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)等裝配式建筑，力爭用10 年左右的時(shí)間，使裝配式建筑占新建建筑面積的比例達(dá)到30%?！钡?，裝配式建筑在快速推進(jìn)的同時(shí)，技術(shù)、管理、監(jiān)督等方面仍存在不少問題，有待進(jìn)一步完善和提高。

2.1 管理的精細(xì)化程度偏低

施工、建設(shè)、監(jiān)理、設(shè)計(jì)單位已經(jīng)習(xí)慣于現(xiàn)澆模式，對(duì)工程質(zhì)量的預(yù)控能力不足，預(yù)制構(gòu)配件的深化設(shè)計(jì)與現(xiàn)場(chǎng)澆筑部分融合度不高，施工單位對(duì)預(yù)制構(gòu)件綜合性能統(tǒng)籌不夠，構(gòu)件生產(chǎn)廠對(duì)產(chǎn)品綜合設(shè)計(jì)能力缺乏，尤其對(duì)預(yù)制構(gòu)件的節(jié)點(diǎn)連接研究不夠深入。節(jié)點(diǎn)連接、抗震等施工要求考慮不周，對(duì)裝配式建筑發(fā)展必然形成嚴(yán)重障礙。構(gòu)件拆分需要提前進(jìn)行，拆分不合理對(duì)項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)性、流暢性及最終的工程質(zhì)量產(chǎn)生負(fù)面影響。裝配式建筑對(duì)項(xiàng)目的整體性和管理的協(xié)調(diào)性要求很高，未來管理體系需要結(jié)合BIM 技術(shù)、建筑智能化等手段進(jìn)一步提升[2]。

2.2 技術(shù)缺乏

裝配式建筑質(zhì)量難保障，不僅存在預(yù)制構(gòu)件的組裝原因，還涉及諸如水電安裝配套技術(shù)、運(yùn)輸工具選擇、吊裝技術(shù)、固定連接等因素。如果標(biāo)準(zhǔn)化程度不高，就會(huì)影響配件、部品的標(biāo)準(zhǔn)化與相應(yīng)配套技術(shù)的集成，阻礙了質(zhì)量的提高。在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際安裝操作時(shí)，現(xiàn)行的安全施工技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)與裝配式建筑施工結(jié)合仍不緊密。裝配式施工質(zhì)量檢查、驗(yàn)收和管理仍存在套用現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)，如對(duì)套筒連接缺乏完善的檢查手段，對(duì)灌漿密實(shí)程度的檢驗(yàn)缺乏必要的保證措施。

3 預(yù)制裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑設(shè)計(jì)的思路

3.1 建筑設(shè)計(jì)的深層次研究

為了使預(yù)制裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑設(shè)計(jì)方案能夠在實(shí)際中發(fā)揮其應(yīng)有的價(jià)值和效果，相關(guān)工作人員要結(jié)合實(shí)際情況對(duì)建筑設(shè)計(jì)的理念以及要求進(jìn)行深入的分析和研究，從而保證實(shí)際工作的有序進(jìn)行。相關(guān)工作人員需要加強(qiáng)對(duì)局部節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)的重視程度，將建筑平面和空間設(shè)計(jì)相互融合，構(gòu)成建筑集成化設(shè)計(jì)的主要內(nèi)容。在前期策劃階段要充分地考慮現(xiàn)場(chǎng)的施工概況，并且做好調(diào)研工作，使得最終的設(shè)計(jì)方案能夠更加貼合實(shí)際情況，在進(jìn)行預(yù)制裝配式鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，要做好協(xié)調(diào)工作，滿足一體化裝修和設(shè)計(jì)的要求。

3.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的深化處理

在進(jìn)行日常建筑設(shè)計(jì)的過程中，相關(guān)工作人員需要加強(qiáng)對(duì)連接節(jié)點(diǎn)和主體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的重視程度，明確鋼柱和鋼結(jié)點(diǎn)的受力情況，結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)的施工要求對(duì)相關(guān)數(shù)值進(jìn)行科學(xué)性的計(jì)算，從而使得實(shí)際工作的效果和質(zhì)量能夠得到有效提高，值得注意的是在實(shí)際設(shè)計(jì)工作中不要采用臨時(shí)支撐預(yù)埋吊件，這在一定程度上會(huì)對(duì)實(shí)際工期產(chǎn)生較大的影響，當(dāng)采用這種類型設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)時(shí)，要對(duì)各個(gè)標(biāo)準(zhǔn)點(diǎn)進(jìn)行有效的控制。在安裝和制作預(yù)制構(gòu)件時(shí)，要嚴(yán)格按照相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)和要求來開展日常工作，精準(zhǔn)性地計(jì)算預(yù)制構(gòu)件的承載力和主要的結(jié)構(gòu)形式，對(duì)于地震多發(fā)區(qū)域還要做好相應(yīng)的抗震設(shè)計(jì)，從而使得結(jié)構(gòu)性能能夠滿足抗震的要求以及標(biāo)準(zhǔn)，防止在地震發(fā)生時(shí)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)造成較大的破壞[3]。

4 結(jié)語

經(jīng)過以上研究分析發(fā)現(xiàn)，鋼結(jié)構(gòu)在裝配式建筑中有著十分重要的作用，鋼結(jié)構(gòu)在裝配式建筑中的應(yīng)用，有效的促進(jìn)了建筑行業(yè)的轉(zhuǎn)型和發(fā)展，具有節(jié)能減排、綠色環(huán)保等特點(diǎn)，有效的開拓了市場(chǎng)發(fā)展，加速我國建筑產(chǎn)業(yè)的發(fā)展速度，保障我國建筑行業(yè)可持續(xù)發(fā)展的要求。