裝配式鋼結構建筑的發展與應用探討

區杰智

（廣東工商職業技術大學，廣東 肇慶 526100）

與傳統的鋼筋混凝土建筑相比，裝配式鋼結構建筑在節能環保方面具有很好的優勢，而且能夠較快的施工，是未來建筑發展的方向。鋼結構自身抗震性能好、強度較大，應用到裝配式建筑中，能夠使建筑物的承載力得到較好的提升。

1 裝配式建筑介紹

建筑工程在不斷發展的過程中，施工技術在逐漸的創新進步，新的建筑形式、新型建筑材料等在工程建設中的應用，使得傳統建筑工程建設中存在的環境污染、資源浪費等問題得以有效的解決?？蚣芙Y構形式能夠增強建筑物的承載能力，施工的速度也得到了較大的提高，對于推動建筑行業的轉型發展起到了重要作用。裝配式建筑主要是在工廠中加工制造構件，減少了施工現場的大量操作，預先制作好構件后運到工地現場，通過一定的連接方式在工地進行安裝形成建筑。這種新型的建筑結構使施工建設的速度得到加快，而且減小了施工難度，對環境的破壞較小，同時受環境的影響也很小。如果是在冬季進行建設，傳統的混凝土澆筑在施工現場受到溫度的影響，強度會出現不足，但是，在工廠加工建筑構件，相關的數據信息可以通過實驗得出，然后進行預先制造，建筑構件的質量可以得到有效的保障。在施工現場進行構件連接組合時，能夠減少大氣污染、噪音污染等，是一種節能環保的建筑形式。

2 裝配式建筑中鋼結構應用分析

裝配式建筑的結構形式主要有木結構、鋼結構以及預制混凝土結構等，鋼結構在裝配式建筑中應用，受力構件是預制式，可以使鋼結構的剛度增強，應用較為常見。

2.1 突出較好的抗震性

鋼結構自身具有較好的優越性，在制作建筑構件時，相比較其它建筑材料，自身重量很輕，所以有很好的抗震性。在裝配式建筑設計中，鋼構件主要是承受荷載力的，作為最主要的受力結構，建筑設計時，樓面以及墻體材料的選擇也是重量較輕的，裝配式鋼結構建筑的抗震性主要在上層體現，地震發生時波動能夠被較強的抵消掉。鋼結構的薄壁鋼管和熱軋型鋼的截面合理的分配，單位面積的質量較為平均，整體結構更輕，以很小的自重承受建筑物較大的重量，具有較強的塑性變形能力，這些優越性都更好的體現了鋼結構應用到裝配式建筑中的良好的抗震性能，使建筑的結構穩定性更高。鋼結構可以預先制造，在工程建設現場進行安裝，借助于數控機床技術以及計算機技術等，能夠使結構在加工制造時的尺寸數據更加精準，使建筑的整體質量得到有效的保障。裝配式建筑應用鋼結構時，為了能夠更好的突出抗震性，結構預制框架頂部的梁柱點需要進一步加強連接，或者是用固定的支架進行支撐。在梁柱頂部點做出上述的支撐，能夠使結構的側方向剛度得到有效的增強，進而使裝配式鋼結構建筑的抗震性得到加強。

2.2 符合綠色環保、具有很好的綜合效益

鋼結構的應用減少了混凝土的使用，而且施工現場工程量的降低，使其對環境的污染減少，而且建筑垃圾也大大降低，對于生態環境保護起到很好的幫助。在裝配式建筑中，鋼結構構件的制造是根據嚴格的尺寸大小加工的，各個構件能夠進行裝配安裝，同時也可以拆除進行回收使用，可以節約資源，突出了綠色建筑的觀念。另外，裝配式鋼結構承重力較好，而且構件的截面面積比較小，所以鋼材的使用量可以得到節省，建筑工程建設中的相關成本也有所降低。由于裝配式建筑中的鋼結構制造都是在工廠進行提前統一加工，施工的速度大大提高，同時構件的質量得到了較好的提升。裝配式建筑一開始使用鋼結構，在成本投入方面可能較高，但是從長遠來看，這種建筑形式具有較好的綜合效益，由于現場工程量的減少，人工成本以及設備成本的投入相對就會有所降低，能夠突出經濟性。另外，這種結構在布置上比較靈活，拆除和安裝都非常方便，工程工期可以大大縮短，這樣很多方面的成本支出都能夠減小。

3 裝配式鋼結構建筑發展趨勢

3.1 鋼結構應用的問題

裝配式建筑的發展由于處在初級階段，對于施工建設，缺乏統一的標準體系，裝配式建筑的鋼結構在構件的設計及施工中的問題，對于預制混凝土的構件有現場澆筑節點的問題，這些都使得裝配式鋼結構建筑涵蓋的專業內容較多，對于這種形式的建筑不管是在設計中還是在施工中，都需要多專業體系結合，所以，裝配式鋼結構建筑的建設還需要建立信息化的模型，使相關的信息能夠融合為一體，這樣建筑建設才能更加順利。裝配式鋼結構建筑的成本增加了構件運輸的費用、構件加工的費用等，這在成本管控方面短時間內沒有應用優勢，同時由于建造經驗有限，在現場的裝配安裝技術還需要不斷的提升。這種新型的建筑結構形式，相比較傳統的建筑工程建設來講，在設計、構筑物的建造以及現場施工方面差別都非常大，施工人員以及設計人員對于建筑形式的相關知識和技能的掌握還有所不足。裝配式鋼結構建筑的專業人才較為缺乏，由于建筑形式的新興，有關于這方面具體的研究相對也較少。

3.2 未來的發展

裝配式鋼結構建筑在未來的發展中，會更加突出綠色環保的觀念，在材料的使用方面盡可能應用環保型的原材料，比如保溫墻體、節能門窗等。設計人員需要積極的引入新的建筑結構，對于建筑人員需要加強新技術的培訓，對這種新的建筑形式建設的有關流程和規范進行統一，以使裝配式鋼結構建筑的建設質量得到有效的提升。完善建立關于裝配式建筑建設的質量和安全監管機制，使管理人員能夠有具體的文件指導，明確管理工作具體的內容，更好的推進裝配式建筑的建設。另外，還要充分的利用BIM 技術，發揮其技術優勢，使裝配式建筑結構的設計和施工的精準性得以提高。要想使裝配式鋼結構建筑建設得到更為廣泛的使用，還需要加強對其示范性工作的建設，政府有關部門可以加強政策優惠，對項目的推廣設置一定的補貼標準。投資建設試點建筑，將裝配式鋼結構作為招投標的重點條件，由公用建筑建設向商業以及住宅建筑進行推廣。由于建筑構件的統一加工制造，裝配式鋼結構建筑未來會形成產業化發展，在技術水平不斷提高的同時，建設成本會逐漸得到良好控制，對于社會可以帶來更好的綜合效益。

4 結束語

綜上所述，裝配式鋼結構建筑的發展，打破了傳統建筑工程建設的固定模式，推動了建筑工程行業的轉型發展，鋼結構在裝配式建筑中的使用，能夠保護環境、節約資源，具有非常好的應用優越性。不過由于這種建筑形式的發展處在初級階段，仍然需要在設計、施工中不斷的加強研究，建立規范化的裝配建設體系，使現場的安裝施工可以更加有序進行，以此更好的展現這種新型建筑形式的優越性，使建筑工程建設得到長久穩定的發展。