鋼結構在裝配式建筑中的應用研究

李少英

摘 ? ?要：在我國經濟快速發展過程中，我們的綜合國力顯著加強，社會不斷進步，生態環保發展理念深入人心，建筑行業要想實現綠色發展轉變，需重視低碳化裝配式建筑的發展。裝配式建筑主要以預制品部件，現場安裝方式完成施工，其優勢集中體現在最大限度節約資源的同時，減少現場施工垃圾及污染。本文圍繞裝配式建筑展開分析，具體分析了鋼結構的優勢及具體應用，旨在有效提高鋼結構應用價值，推動我國裝配式建筑行業發展，進而實現我國建筑行業可持續發展。

關鍵詞：鋼結構;裝配式建筑;應用

1 ?引言

隨著我國建筑業的發展，建筑施工技術也得到了較大的提高。隨著國家的經濟發展及人口結構趨于老齡化，需要一種有別于傳統的高強度的建筑施工方式以適應社會的需求，裝配式建筑應運而生。裝配式建筑分為裝配式混凝土建筑（PC）、裝配式鋼結構和裝配式木結構。裝配式混凝土結構若豎向構件采用裝配式，受施工質量的制約，不能很好地保障其傳力路徑，使其發展受到了一定程度的影響;裝配式木結構由于其承載能力較低，只能用在較低的建筑中;鋼結構自出現以來一直采用裝配式，世界上最高的樓均采用鋼結構，鋼結構具有承載能力高、抗震性能好的特點，故住建部發文大力推廣裝配式鋼結構。

2 ?配式鋼結構建筑特點

使用裝配式鋼結構的建筑物，結構安全及經濟性有可靠保證，施工相對簡單且施工進度快。裝配式鋼結構的應用，大力推進了我國建筑技術的發展，具體體現在以下兩點：一方面，裝配式鋼結構具有自重較輕、工業化程度高的特點，使用裝配式鋼結構完成的建筑一般有著重量輕、強度高的特點，并且在承重結構上采用鋼材，能維護系統使用新型的建筑材料。另一方面裝配式鋼結構在建筑工作中，工作效率明顯得到提升，對裝配式鋼結構的采用會縮短建筑周期，且在資金運轉方面也得到許多保證。

3 ?鋼結構在裝配式建筑中的具體應用分析

3.1 ?鋼管混凝土束結構的有效應用分析

鋼管混凝土束結構主要以多個標準化、模數化部件鋼管連接形成鋼管束，然后在鋼管內部澆筑混凝土，從而構成鋼管混凝土束構件。鋼管混凝土束構件主要是充當裝配式建筑中的主要承重構件和抗側力構件。鋼管混凝土束組合結構因其自身獨有的技術優勢，在現代建筑結構中廣泛應用，并有效提高了建筑整體安全性、穩定性。除上述優勢之外，鋼管混凝土束組合結構的有效應用，逐漸在環保節能方面嶄露頭角，展現出諸多優勢。實踐中，鋼管混凝土束結構的施工，需嚴格符合現有標準的技術要求，方可保證鋼管束結構優勢的發揮，進而保證裝配式建筑的整體安全性與穩定性。具體言之：①標準層面，在具體設計中，需嚴格按照《建筑抗震設計規范》（GB50011）等實施相關操作。倘若裝配式建筑物為高層建筑物，建材使用需符合《高層民用建筑鋼結構技術規程》（JGJ99）當中的具體要求。②鋼材質量層面，鋼管束鋼材牌號主要以采用Q235，Q345鋼為主，質量等級應不低于B級，同時需要符合國家現行標準《碳素結構鋼》（GB/T700）中的具體規定。③鋼管束內混凝土強度層面，混凝土強度需控制C30級以上。同時，混凝土澆筑期間，需結合鋼管混凝土束剪力墻的具體要求，考慮是采用密實混凝土，還是普通混凝土，若采用自密實混凝土，其配合比設計，施工，質量檢驗及驗收應滿足《自密實混凝土應用技術規程》的規定。通常，鋼管混凝土束剪力墻厚度小于20cm時，應采用自密實混凝土，厚度不小于20cm時宜采用自密實混凝土，也可采用普通混凝土。

3.2 ?加強與裝配式建筑的適應性

首先，嚴格遵循各類設計規范規程及標準，保證鋼結構設計安全可靠。對現場板材數量、性能、環保標準等進行檢查。加強鋼結構管理，確保在優化結構設計的同時，保證有效地提升建筑物在應用過程中的舒適體驗，突出建筑業的人文關懷，進一步開拓我國裝配式建筑應用的相關渠道。其次，加強對裝配式建筑戶型設計的研究，根據標準化、定型化設計的相關原則，確保建筑設計更加的規范化。如，板材的選擇根據統一尺寸，保證標準化生產。減少異形板的使用，強化現場板材裁截量的控制，有效減少現場施工的不確定性，縮短工期，提高生產效率。最后，加強平面布置的設計，根據開放性的原則進行平面設計，根據標準化原則進行設計，更好的配合平面配置的動態變化。

3.3 ?外圍護系統

在裝配式建筑外圍護系統設計中，需要能夠充分聯系地區使用功能需求以及氣候條件情況對抗震性能、防火性能、氣密性能、隔聲性能及抗風性能等進行確定，同時屋面系統也需要滿足建筑的結構性要求。在外圍護系統選型方面，也需要能夠根據建筑的具體結構形式以及類型進行確定。在結構以及外墻系統連接方面，主要方式有嵌掛結合式、內嵌式以及外掛式，適合以分層懸掛或者承托處理。處理方式主要有以下4種：①砌塊墻、外墻面層及保溫層組合，能夠有效降低施工成本;②保溫層、砌塊墻裝飾一體化板，該材料具有便捷的施工操作特點，能夠有效解決墻體滲漏以及開裂問題;③外墻面層、砌塊墻同保溫層的外掛墻板形式，能夠有效解決墻體外部存在的黏磚問題;④使用建筑幕墻，該結構在裝飾性方面具有較好的表現，具有節能、美觀及易于維護的優點。在接縫、接縫材料及接縫寬度方面，需要能夠根據溫度變形、立面分格、墻板材料及結構層間位移綜合確定。在保證外墻板同接縫材料間在相容性方面具有較好的表現，正常使用時，外墻板接縫的彈性密封材料具有完好的特點。同時，連接設計也是外圍護中的重要內容，對于鋼結構主體同外圍護系統的連接點，需要滿足承載力方面的要求。在極限狀態下，避免連接節點存在破壞情況，如果單個連接節點存在失效情況，外墻板不應當掉落，保證連接節點具有受力明確、構造合理以及牢固可靠的特點。同時，因鋼結構主體在使用中存在變形情況，對此在鋼結構同外圍護系統連接位置即需要對柔性連接方式進行應用，保證節點構造便于現場安裝、工程加工與現場調整。此外，鋼結構同外圍護系統連接件耐久性方面，也需要能夠滿足設計使用年限方面的要求，避免外圍護系統產生板面開裂、零件脫落以及塑形變形情況。

3.4 ?節約資源、降低能耗

裝配式鋼結構建筑在建筑垃圾的排放方面有效地減少了80%的垃圾排放量，較好地貫徹了資源友好型戰略，在建筑施工過程中有效地節約電力消耗、節約材料的使用以及節約水資源等，故與傳統的澆筑式施工方法相比，裝配式鋼結構建筑具有節約資源和降低能耗的特點，被標上綠色建筑的標識，有利于綠色城市、生態文明城市的發展。

4 ?結語

在我國推進低碳經濟發展以及建筑業升級轉型的過程中，裝配式鋼結構建筑的發展前景非常廣闊，為使其更好發展，相關政府部門也提供了很多的制度及政策保障。在當今經濟全球化的背景下，建筑技術的交流越來越頻繁，在與各國建筑從業專家的交流學習中，我們的裝配式鋼結構產業鏈也逐漸成型，設計研發、制造以及施工能力都進一步得到提升。今后我們還應不斷提高設計及施工水平，加強裝配式建筑的適應性研究，注重低碳節能環保，大力推進裝配式鋼結構的應用。

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.

[3] 馬世長，孫燕飛.淺談鋼結構在裝配式建筑中的應用[J].建材與裝飾，2019（27）：14～15.

[4] 李洋.淺談鋼結構在裝配式建筑中的應用[J].居舍，2019（17）：27.