鋼結構在裝配式建筑中的應用研究

柳廣全

摘? ? 要：進入21世紀以來，社會主義市場經濟雖發展迅速，但是以消耗資源為代價的社會經濟發展，外加粗放型管理方式，生態環境遭到嚴重破壞，局部地區環境不適宜人們的生存。可持續發展、生態環保等理念，逐漸深入人心，社會各行各業紛紛重視可持續發展，生態環保理念的貫徹實施，尤其是一些高耗資源的行業，例如：建筑行業等，更是重視綠色發展。裝配式建筑的發展，能夠貫徹落實環保節能、可持續發展等理念。具體言之，裝配式建筑施工主要加工廠完成預制品部件的加工，隨后運輸到施工現場，完成部件組裝任務，即可完成施工任務。一方面最大程度節約了資源，減少了污染;另一方面有助于保證施工質量。鑒于此，本文對“鋼結構在裝配式建筑中的具體應用”展開深層次分析具備一定的現實意義與實踐價值。

關鍵詞：鋼結構;裝配式建筑;應用

1? 引言

從建筑材料上分類，裝配式建筑包括三類，即混凝土裝配式、木結構裝配式、鋼結構裝配式。木結構的裝配式建筑發展歷史最為悠久。而鋼結構裝配式建筑因其強度高、抗震性能強、施工方便、熱工性能良好等優點而被廣泛應用。鋼結構的裝配式建筑從用途上分為重型鋼結構建筑和輕型鋼結構建筑。重型鋼結構建筑的特點一般為跨度大、空間大、強度高、剛度大，比如高層鋼結構、設備鋼結構、橋梁鋼結構等。而輕型鋼結構主要是指普通的房屋建筑，比如普通住宅、度假村建筑、臨時類建筑等，具有拆卸方便、結構安全、建筑設計年限短等特點。

2? 鋼結構應用在裝配式建筑中的具體優勢

2.1? 建筑內容高度集成

鋼結構建筑在優化建筑空間方面，具有突出優勢，建筑內部使用面積增加，承重墻剪力墻結構較少。基于建筑用戶角度而言，可結合自身興趣愛好，對建筑內部空間進行優化設計。同時，裝修期間，可讓給排水管道、線管等埋設在墻壁內，一方面不會影響建筑結構的穩定性與安全性;另一方面增強了建筑美觀效果，滿足了現代人們日益增長的物質需求與精神層次的需求。

2.2? 抗震能力強，自重輕

鋼結構裝配式建筑中的施工材料，主要以輕型建筑材料為主，在建筑承重墻方面，所選材料主要以薄壁鋼管和車型熱軋鋼為主，這種材料的最大特征有質量輕、截面受力均勻等。正因如此，鋼結構裝配式建筑最大限度發揮了建筑材料的優勢，整體上降低了自重，并將建筑材料的特點，例如：高強度、高塑性、高延展性等，淋漓盡致體現在建筑中，有效提高了建筑穩定性、質量、抗震效果。

2.3? 貫徹落實了環保節能理念

裝配式建筑全過程操作均能夠體現了環保節能理念。施工材料主要以加工廠加工完成的預制品部件為主，現場施工僅是嚴格按照施工圖紙進行安裝即可，一方面降低了現場污染，例如：噪音污染、粉塵污染、水資源污染、建筑垃圾污染等;另一方面鋼結構裝配式建筑在后期改造及維修中，相比磚混結構而言，操作更加簡單與便利，并且建筑垃圾可進行回收二次利用，真正意義上貫徹落實了環保節能理念，有助于推動建筑行業可持續發展。

3? 鋼結構在裝配式建筑中的具體應用

3.1? 結構支撐體系

鋼結構住宅的結構體系可劃分為：鋼框架體系、鋼框架-混凝土剪力墻結構體系、鋼框架-鋼支撐結構體系、鋼框架-核心筒體系等，隨著技術進步，會出現更新型的結構體系。鋼框架體系和鋼框架-混凝土剪力墻結構體系較為常見。鋼框架結構體系建筑平面布置靈活，可做成需要大空間的會議室、餐廳、辦公室等。鋼框架-混凝土剪力墻結構體系有效的將鋼材的強度高、重量輕、施工速度快和混凝土的抗壓強度高、防火性能好、抗側剛度大的特點結合起來。變形較小，舒適性好，且造價較低，易于推廣。

3.2? 整體安裝技術

整體安裝技術包括鋼結構構件的整體提升、整體頂升、整體吊裝。由于施工中機械設備及吊裝位置的不同，可分為提升安裝技術和頂升安裝技術。所謂提升安裝技術是指將起重設備放在結構頂部和屋頂上進行起重過程，而頂升安裝技術是指采用能承受較大載荷的地面起重設備，如千斤頂、液壓支桿等，將其放在屋頂下和結構內部，進行頂升安裝的過程。提升安裝技術更適用于屋面面積小、重量輕的裝配式鋼結構建筑施工，而頂升安裝技術主要用于大型裝配式鋼結構施工，該施工技術減少了高空安裝多個部件的高空作業工作量和由此造成的各種安全隱患。更重要的是，它能保證下部主體結構的施工，同時實施主屋面的拼裝，加快工程進度，降低工程造價，保證工程的施工周期。由于鋼結構構件在地面組裝完成，減少了臨時支架的使用，避免了設置臨時支架而增加工作量的問題，同時也節省了這方面的成本。由此可見，這種施工技術不僅優化了工程造價，節省了時間，而且降低了能耗。在具體的施工過程中，應該合理控制所有吊裝設備或頂升設備的垂直度和上升速度，減少施工和安裝誤差，使屋面受力點分布均勻，從而保證鋼結構構件在提升時更加平衡。

3.3? 外圍護體系

外圍護體系按照構造形式分類主要有砌塊式、條板式、大板式等。應用比較廣泛的有幕墻、PC掛板等;但成本較高，只能應用于高檔項目。為了推廣應用，應加強研發外圍護與保溫裝飾一體化產品，研發外墻板與鋼結構的連接技術，其連接節點更加適應鋼結構建筑。

3.4? 內裝體系

目前內裝體系與結構體系不分離的特點，嚴重制約著鋼結構裝配式產業現代化工業化的發展;而裝配式建筑設備管線分離，水電管線埋在裝飾層中，同時還應進一步加強研發一體化產品及其與鋼結構的連接技術。

4? 結束語

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。

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