淺析裝配式鋼結構建筑的技術體系

韓蕊

摘 要 我國裝配式建筑目前有三大結構體系：裝配式混凝土（PC）體系、鋼結構建筑體系、木結構建筑體系。隨著我國經濟的高速發展，人們對環境保護意識的不斷加強，生態環保發展理念深入人心。為了實現節能減排，減輕建筑在建造、使用、拆除的全生命周期內對環境資源的壓力，為了材料的可循環、再利用，更為了可持續發展，推廣裝配式鋼結構建筑已越來越成為全社會的共識。裝配式鋼結構建筑是綠色建筑的主要代表。

關鍵詞 裝配式建筑;鋼結構;技術體系

1裝配式鋼結構建筑特點

裝配式鋼結構的優勢有很多。隨著裝配式鋼結構建筑的推廣，可以帶動相關新型建材的研究與開發;裝配式鋼結構建筑自重輕，強度高，可減少基礎工程的造價;裝配式鋼結構建筑工業化程度很高，符合產業化需求，可批量生產，促進生產力的發展;裝配式鋼結構建筑施工周期短，提前發揮投資效應，加快資金回籠，降低建設成本。裝配式鋼結構建筑的結構強度高延性好，抗震性好。裝配式建筑主要由預制品部件組成，現場安裝方式完成施工，最大的優勢集中體現在：最大限度節約資源的同時，減少現場施工作業產生的垃圾及污染[1]。

2裝配式建筑中鋼結構的技術體系

裝配式鋼結構建筑通常由以下幾部分構成：結構體系、外墻體系、樓板及附屬構件等。實現裝配式鋼結構的建造還包括一些重要的建筑技術，如防火防腐耐候技術、綠色建筑技術等。

2.1 結構體系

裝配式鋼結構建筑主要包括鋼框架結構體系、鋼框架--支撐結構體系、鋼框架--延性墻板結構體系、筒體結構體系、巨型結構體系、交錯桁架結構體系、門式剛架結構體系、低層冷彎薄壁型鋼結構體系等。除此之外，還包括鋼管束混凝土剪力墻結構體系、方鋼管組合異形柱結構體系、約束混凝土柱組合梁框架--鋼支撐結構體系、自復位裝配式鋼結構體系等。以鋼框架--支撐結構體系為例，這種結構體系中采用矩形鋼管混凝土柱，即有利于防火、隔聲，又可將柱距做大，實現內部空間的自由分割。

2.2 外墻體系

裝配式鋼結構建筑外墻圍護體系分外掛做法、內嵌做法兩種。為了避免鋼結構住宅露梁露柱，國內通常選用內嵌式做法。

裝配式外墻板使用的主要墻板種類有：承重混凝土巖棉復合外墻板、薄壁混凝土巖棉復合外墻板、混凝土聚苯乙烯復合外墻板、混凝土珍珠巖復合外墻板、鋼絲網水泥保溫材料夾芯板、SP預應力空心板、加氣混凝土外墻板等。以加氣混凝土外墻板為例，加氣混凝土外墻板是以水泥、石灰、硅砂等為主要原料，再根據結構要求配置添加不同數量經防腐處理的鋼筋網片的一種輕質多孔新型的綠色環保建筑材料外墻板。該墻板高孔隙率致使材料的密度大大降低，墻板內部微小的氣孔形成的靜空氣層減小了材料的熱導率。因為墻板的孔隙率大，具有可鋸、可釘、可鉆和可黏結等優良的可加工性能，便于施工。該墻板同時具有良好的耐火性能、較高的孔隙率使材料具有較好的吸聲性能等優點。

2.3 樓板及附屬構件

裝配式鋼結構建筑的樓板形式包括：普通混凝土疊合樓板、普通壓型鋼板混凝土組合樓板、鋼桁架樓承板、鋼筋桁架混凝土疊合板組合樓板、輕鋼樓板、新型蜂窩樓板等。以鋼筋桁架樓承板為例，筋桁架樓承板是將樓板中的鋼筋在工廠加工成鋼筋桁架，并將鋼筋桁架與鍍鋅鋼板在工廠焊接成一體的組合模板。桁架式模板支架采用木模為底模，可重復使用，降低使用成本; 采用桁架式模板支架替代，可重復使用，施工速度顯著提高。

附屬構件包括陽臺板、空調板、樓梯等構件。預制陽臺板與主體結構采用三邊支撐;空調板支撐于反梁上。裝配式樓梯按構件尺度可分為：小型構件裝配式;大中型構件裝配式。小型構件裝配式鋼筋混凝土樓梯的主要特點是構件小而輕，易制作，但施工繁而慢，濕作業多，耗費人力，適用于施工條件較差的地區。構件從小型改為大、中型可以減少預制構件的品種和梳理，利于吊裝工具進行安裝，從而簡化施工，加快速度，減輕勞動強度。

2.4 防腐防火技術

鋼結構建筑耐火性能較弱，所以鋼結構建筑必須采用安全可靠、經濟合理的防火保護措施。所有主要鋼結構及其配件均必須經噴珠（砂）拋丸處理;焊縫要求打磨齊平，涂刷面層涂料后不得有明顯焊接痕跡。鋼柱防火涂料采用防火涂料，滿足鋼柱2.5小時耐火極限要求、鋼梁防火涂料采用防火涂料，滿足鋼梁1.5小時耐火極限要求。 增加耐火板對梁、柱進行保護。建筑外墻與樓板之間的縫隙用巖棉填實;設備井道四周需采用防火材料做好封堵等措施。

2.5 綠色建筑技術

與混凝土建筑相比，裝配式鋼結構建筑具有安裝速度快，施工質量高，抗震性能好，基礎造價低等優勢，同時鋼結構又是可回收材料，更加綠色環保。從以下幾個方面舉例說明裝配式綠色建筑技術的實施：屋頂安裝太陽能集熱器采用集中-分散供熱水系統，讓用戶輕松享受綠色自然新能源帶來的舒適體驗;結構采用鋼結構體系，鋼材采用Q345，地下部分混凝土結構受力鋼筋全部采用高強鋼筋HRB400;根據當地氣候和自然資源條件，合理利用可再生能源，由可再生能源提供的生活熱水比例≥80%;建筑體型規則，采用工廠化的預制構件[2]。

3結束語

當下，裝配式鋼結構建筑的推廣已呈大勢所趨之勢，從全國到地方各項鼓勵裝配式鋼結構建筑推廣的相關政策發布頻率不減，鼓勵裝配式鋼結構建筑發展的路徑逐漸清晰，保障裝配式鋼結構建筑質量的標準不斷完善。

綜上，鋼結構在裝配式建筑中的有效應用，具有諸多優勢。因此，裝配式建筑施工期間，需結合具體工程，綜合考慮相關技術、安全等方面的需求，加強鋼結構的推廣應用，以此推動綠色建筑事業的發展，實現建筑行業的可持續發展。

參考文獻

[1] 陸麗.淺談鋼結構在裝配式建筑中的應用[J].居舍，2019，（28）：5.

[2] 陳應超.鋼結構在裝配式建筑中的應用[J].住宅與房地產，2019，（27）：99-116.