淺析鋼結構在裝配式建筑中的應用

朱明

【摘要】基于綠色裝配式鋼結構建筑體系的深入研究，能夠為其在實際應用中提供科學合理的理論指導，改善建筑施工中的節能環保問題，在實際建筑中廣泛應用，能夠為研究提供實踐經驗，促進研究進一步的深化，從而提升綠色裝配式鋼結構建筑體系優勢作用的發揮。

【關鍵詞】鋼結構;裝配式建筑;應用

發展綠色環保和穩定的鋼結構建筑設計，積極地將新型技術引進到裝配式鋼結構建筑體系中，使得裝配式鋼結構得到廣泛的應用，可以在一定程度上推動我國的建筑行業的發展。

1、裝配式建筑概念及優勢分析

1.1布置靈活，較高集成化

鋼結構建筑和傳統的混凝土結構建筑相比較具有很大的優勢，具有內部空間尺寸較大、空間布置靈活等優點。用戶可以根據自己的喜好對建筑進行二次分隔和裝修布置，對建筑的結構安全不會有太大的影響。為保證室內設計的美觀合理，設計的水電管線可以很好的融入墻壁和樓板中，保證室內空間的完整性。

1.2自重較輕，抗震效果好

裝配式鋼結構的主要承重構件是薄壁方管和H型熱軋鋼，具有質量較輕、受力合理等特點。建筑的墻體和樓面采用的建筑材料都是質量較輕的，從根本上減輕了建筑自身的自重。裝配式鋼結構建筑充分發揮出建筑材料本身強度高、塑性強、延性好的特點，具有良好的抗震效果，最大程度上提升了建筑的安全性、穩定性、可靠性，在施工過程中建筑的基礎造價、運輸、安裝費用都因為選用質量較輕的材料有效地得到降低。

1.3建設周期短，實現工業化及產業化

裝配式鋼結構結構件一般都是前期進行設計由工廠進行預制，后期進行生產時直接運輸到現場進行安裝，各個工序之間有效的配合、相互協調，施工現場的施工效率進一步提高，充分利用互聯網技術和數控機床技術相結合，對施工的精準度和施工效率有效的進行控制。

1.4綜合效益較高

裝配式鋼結構建筑的承載能力比較強、結構件的截面比較小、重量較輕，節約了現場施工的一部分材料，建筑的基礎處理工作難度和費用也有所下降。裝配式鋼結構建筑的住宅結構件一般都是委托工廠進行流水加工生產，人工費用和模板費用在一定程度上有所減少，住宅的建造成本有所下降，為企業創造更大的經濟效益。

2、裝配式鋼結構在建筑中的實際應用

2.1裝配式鋼結構系統加PC構件

PC構件又稱預制混凝土構件，普遍應用在樓梯、樓板、空調板等構件中，其優點顯著：產品質量高、制作速率快、不破壞環境，有助于長久性發展等，深受國內外建筑業一致好評。現階段，PC構件和和預應力技術相融合，利用高強度材料，能充分展開標準化、產業化制造。

鋼構件與PC融合的代表構件，就是鋼筋桁架疊合樓板。自主支撐疊合樓板接縫處理形式簡易，在工廠澆筑混凝土制作預制薄板，把其放置到相應位置后，在接縫位置徑直插入橫向鋼筋，然后澆筑混凝土打造雙向疊合板，此疊合板便能自主支撐，無須再添加其他模板，滿足現代建筑業發展需求。

22構造做法和維護墻體穿插利用

墻體是建筑物中的關鍵構成部分，在框架構造的施工進程中，圍護墻體是收尾工作。就目前而言，圍護墻體得到飛速發展，無論是在功效上、工業化性能，還是建筑性能上均有較大改觀，把不同墻體材料搭配應用，且與施工方式互相協調是圍護體系前進的新方向。

以保溫裝飾一體板為例，其就效仿了幕墻的制作方式，主要包括：錨固件、密封材料、黏結層、成品板等部分。通常應用在全新建筑的外墻裝飾和保溫中，可應用在不同住宅和公共建筑的外墻中。不但如此，其還能適應氣候變化，無論是北方嚴寒地帶還是南方酷暑區域，均體現出超高的適應能力。比之前采用普通施工方式的保溫隔熱效果還要好。

2.3裝配式鋼結構和BIM技術的有效融合

伴隨建筑行業國際化、城市化建設不斷推進，還有持續性發展的需求，要想讓建筑領域信息化達成質的飛躍，就必須要積極利用BIM技術針對建筑生命周期展開全面的監管。

鋼構造建筑的建造特征讓其在建筑信息化中具備對比其余結構更顯著的優點，通常體現在下面幾點：首先，施工圖設計階段和優化階段，鋼構造建筑的全部構件都能依據工廠生產的要求把物理數據數字化呈現，直接提供給生產廠家所使用。建筑數據信息模型的創建，不但能發揮檢測的作用，還能發揮虛擬創建的功能，為改善現場施工作業配備方案提供了可靠參照。其次，廠家生產階段，引進了BIM技術之后，能把BIM數據信息徑直錄入到數控機床以及智能機器人中，以此完成鋼構件的數字化生產，讓鋼結構建筑產業化發展得到真正的提高，漸漸轉向自動化操控的智能制造體系。然后，運輸階段，對構件入場批次和堆放順序等做科學規劃，大大提升運輸監管水平。最后，現場安裝階段，可利用信息化手段，把現場安裝工程中的差錯第一時間反饋給鋼結構生產廠家，用來調整后期構件的尺寸，實現精細化監管的目的。

2.4案例分析

某項目主要包括高層建筑和地下車庫，總建筑面積達到7.5萬平方米。

項目的主樓是采用“鋼管束核心筒+鋼框架結構體系”的結構形式，主樓鋼管方柱內及鋼管束空腔內澆筑自密實混凝土，結構整體延性好，在地震作用下能吸收較多的地震能量，抗震性能卓越;主體結構施工工期快，部件產品實現模數化、標準化、生產工廠化;現場施工裝配化，鋼柱及鋼管束墻整節吊裝，吊裝高度可達每節3層，樓板采用裝配式鋼筋桁架自承式樓板，工廠加工現場鋪裝，樓板底部抵消了常規的鋼管腳手架支撐體系，可同時多層澆筑混凝土，實現立體交叉作業，主體施工平均3-5天即可完成一層，大大縮短了施工周期，加快了施工進度。鋼筋桁架樓板的應用減少現場70%左右的鋼筋綁扎工作量，在整個施工作業過程中，保證了施工質量，提高了施工效率，符合綠色建筑的施工理念。

建筑內部結構是采用的輕質防火板來進行處理，防火板敷設在防火保溫板的外層，能夠起到較好的防火作用。結構外部維護體系由“防腐層+防火保溫隔熱層+防火CCA板外墻裝飾面+外墻涂料”組成。由于防腐層處于內側，因此能夠有效杜絕鋼結構和空氣接觸，降低了氧化的幾率，保護鋼結構不受腐蝕，起到較好的防腐蝕作用。在保溫隔熱薄弱的外墻處安裝巖棉板，其能夠在一定程度上降低“冷橋”的形成，能夠達到節約能源，保護環境的目的，實現真正的節能綠色建筑。

結語：

有效促進建筑行業住宅施工技術轉型發展的同時，穩定現階段裝配式鋼結構在住宅建筑施工中的重要地位，結合建筑設計施工的主體思想，兼顧施工圖紙規范使用裝配式鋼結構體系，建立健全裝配式鋼結構建筑材料的標準型號參數，不斷開拓同行業市場經營者的創業思想、理念，從而加快我國建筑施工產業的迅猛發展，高效促進建筑行業可持續發展的目標。

參考文獻：

[1]李秋娜.裝配式鋼結構建筑的優勢與發展策略[J].商品與質量，2016（37）：132-133.

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