預制裝配式鋼結構建筑經濟性研究

楊子毅

摘 要：文章對預制裝配式鋼結構建筑的概念進行探析，同時對預制裝配式鋼結構建筑的應用現狀進行分析，從而對預制裝配式鋼結構建筑體系以及預制裝配式鋼結構建筑的經濟性進行分析，最后對預制裝配式鋼結構建筑降低成本的主要方法進行探析。希望通過文章的研究，為預制裝配式鋼結構建筑的經濟性研究提供一些參考和幫助。

關鍵詞：預制裝配式；鋼結構建筑；經濟性研究

1 前言

需要在了解預制裝配式鋼結構建筑功能特性的基礎上，對其經濟性進行深入研究，獲取相應的研究成果，使得我國預制裝配式鋼結構建筑實踐應用中能夠達到預期效果，優(yōu)化現代建筑服務功能的同時保持建筑結構多樣性。

2 預制裝配式鋼結構建筑概念與形式解析

所謂的預制裝配式建筑，是指在建筑主要構件實踐應用中采取預先在工廠加工完成的方式，且在可靠牢固的連接方式支持下，將工廠加工得到的建筑主要構件在施工現場進行拼裝處理的新型建筑形式。由于不同形式的預制裝配式建筑實踐應用中所產生的作用效果有所差異，因此，需要提高對預制裝配式建筑形式的正確認識，從而為其應用范圍擴大提供保障。具體表現為：①裝配整體式鋼筋混凝土結構。這種形式的預制裝配式建筑實踐應用中所涉及的主要建筑構件為預制混凝土構件，需要在工廠預制生產計劃的支持下，采用施工現場裝配連接式及現澆混凝土的方式得到所需的結構并加以使用[1]；②預制裝配式鋼結構建筑。這種預制裝配式建筑實踐應用中所涉及的主要建筑構件為鋼柱、鋼梁，確保了建筑物長期使用中的承重結構性能可靠性，具有良好的市場應用前景；③預制集裝箱式建筑。該建筑建設中所依賴的主要建筑構件為集裝箱，且這類構件形成中需要在工廠內流水線的各個模塊上制作而成，進而采取拼接組合的方式在施工現場進行操作，滿足預制裝配式建筑需求。

3 預制裝配式鋼結構建筑的特點與主要構造

3.1 預制裝配式鋼結構建筑主要特點

預制裝配式建筑的具備多種傳統(tǒng)建筑所不具備的特點：一方面能夠實現標準化和模式化的設計生產，有助于施工規(guī)范的制定，生產施工的效率更高，適宜保障性住房的建設；另一方面能夠有效避免建筑材料的浪費，可以根據建筑的具體情況來設計結構構件，量體裁衣，節(jié)約了一定的生產成本投入，裝配施工程序簡單，能夠有效縮短施工工期；同時還能夠節(jié)約人力資源，減少人工成本，在降低工人勞動強度的前提下減少施工現場安全隱患的發(fā)生，通過對工人的整體培訓來提高綜合素質；此外能夠有效保證產品質量及施工質量，信息化機械化生產線的投入能夠有效解決傳統(tǒng)建造模式中所存在的問題。

3.2 預制裝配式鋼結構建筑主要構造

（1）鋼框架結構體系。鋼框架體系以沿建筑物的縱向和橫向布置的梁和柱作為承重和抗側剪力的主要構件，其抗側剛度與梁柱的抗彎承載能力有關。作為一種柔性結構，鋼框架體系的平面布置比較靈活，受力傳力體系明確，適用于低多層建筑或抗震設防烈度相對較低的區(qū)域[2]。（2）鋼框架—剪力墻結構體系。鋼框架—剪力墻結構體系是在框架結構的基礎上，沿著柱網的縱橫方向布置一定數量的剪力墻而形成的結構體系，有效改善了建筑的側向剛度，彌補了該體系側向位移偏大的不足。框架承受豎向荷載，剪力墻協(xié)同承擔部分水平荷載，適用于較高層數的建筑。（3）鋼框架—支撐結構體系。框架—支撐結構體系是一種雙重抗側力結構體系，在框架結構的部分柱之間設置橫向鋼支撐，以支撐水平荷載，并不影響承擔豎向荷載的能力。該體系框架承載穩(wěn)定性較高，能夠有效減少梁柱截面面積，但是部分構建構造復雜，布局靈活性受到影響。常用的預制裝配式鋼結構建筑常用的樓屋面板形式包括現澆鋼筋混凝土樓板、壓型鋼板—混凝土組合樓板、鋼筋桁架混凝土組合樓板等。①現澆鋼筋混凝土樓板。現澆鋼筋混凝土樓板不受開間形狀格局的限制，開洞方便，設備管道鋪設施工簡單，通過與鋼梁形成組合梁，能夠減少梁的截面高度，造價較低，但是自重較大，承載能力有限，不適宜大跨度結構。②壓型鋼板—混凝土組合樓板。壓型鋼板—混凝土組合樓板以鋼梁上鋪設的凹凸相間的薄鋼板為襯板，通過栓釘焊接在鋼梁上，增加整體性能。施工中可以多層同時進行，且節(jié)約模板費用，整體剛度較大，整體性優(yōu)越。③鋼筋桁架混凝土組合樓板。鋼筋桁架混凝土組合樓板的形成發(fā)展以壓型鋼板混凝土組合樓板為基礎，將原本現場綁扎的板鋼筋加工成鋼筋桁架，并與鋼板預先焊接成一體，從而形成組合模板。鋼筋桁架中鋼筋排列均勻，能夠大大提高樓板質量，混凝土保護層厚度得到了有效保證。

4 預制裝配式鋼結構建筑的經濟性分析

4.1 預制裝配式鋼結構建筑費用來源

這里所說的費用是指在建筑工程施工過程中所產生的人工費用、材料費用以及設備的費用等，這些費用也是造價的主要費用。但是在預制裝配式鋼結構建筑施工當中，主要的費用是來自于預制構建的生產費用以及安裝費用和運輸費用、保溫工程費用等，兩種費用來源是由不同元素構成的。

4.2 不同建設方式的經濟指標比較

如果利用預制裝配式鋼結構建筑方式可以有效的降低現場的工作量，并且因為利用鋼管混凝土柱的習慣是可以減少原材料的實用量，從而有效的減少成本，采用預應力的地板可以進一步減少鋼筋和混凝土的使用量，從而節(jié)約成本。預制裝配式鋼結構的造價雖然比以往的混凝土框架高，因為組合構件，可以有效的降低鋼梁的價格。兩種建造方式在墻體方面的造價都很高，但是傳統(tǒng)的墻體制造過程比較復雜，并且需要搭配很多的腳手架以及模版，會在一定程度上提升造價，所以預制裝配式鋼結構在經濟指標方面更具有優(yōu)勢。

5 預制裝配式鋼結構建筑降低成本方法

5.1 選擇合理的建筑結構體系

在進行預制裝配式鋼結構建筑施工未開始時，要根據現場的具體情況對具體的方案和設計進行分析和研究，從而選擇結構體系，優(yōu)化梁柱的截面，保證充分的發(fā)揮結構構件的特點，降低結構以及原材料的費用以及使用量。

5.2 合理選擇建筑板面體系

根據相關的統(tǒng)計數據，預制裝配式鋼結構建筑當中對于樓板的實用量相于以往來說提升了很多，從而對于預制裝配式鋼結構建筑的經濟性提升了。如果對于樓面板的體系進行合理的選擇，例如預應力疊合樓板的應用，不但能夠對于樓板的使用數量進行減少，同時也降低裝配樓板的難度，節(jié)約了時間，從整體上提升了預制裝配式鋼結構建筑的經濟性。

5.3 降低墻板體系成本

預制裝配式鋼結構建筑墻板一般實用的是預制混凝土式的外掛墻板，這種墻板的制作所需要的材料費用以及設備費用相較于以往有所提升，所以在經濟性方面是比傳統(tǒng)模式要低的。但是如果能夠利用一定的措施和方法，來對材料以及設備的費用進行控制，在設計的過程中，盡量減少材料和設備的實用數量和費用，所采用的構件更加的簡單和規(guī)范，再加上提升模具的周轉數，從而有效的降低整體的成本。

6 結語

未來建筑企業(yè)生產計劃實施中應給予預制裝配式鋼結構建筑經濟性更多的關注，從多個方面入手對這類建筑實踐應用中的經濟性進行充分考慮，使得預制裝配式鋼結構建筑在現代建筑建設中所占據的地位得以提升，滿足建筑行業(yè)長遠發(fā)展要求。

參考文獻：

[1] 秦迪，陳進寶.我國裝配式鋼結構建筑的發(fā)展及現狀研究[J].智能城市，2017（11）：19～21.

[2] 畢可廷.預制裝配式鋼結構建筑經濟性研究[J].建材與裝飾，2018（2）：148～149.