鋼結構在裝配式建筑中的應用研究

葛樹祿

摘? ? 要：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。

關鍵詞：鋼結構;裝配式建筑;應用

1? 引言

在建筑行業中，鋼結構的運用及發展在時間上的跨度很大，且隨著我國城市化進程的加快，對建筑行業的要求越來越嚴苛，持續增多的城市中建筑的類別和群體需要有更合理的裝配方式來達到我國的可持續發展的目的。

2? 裝配式鋼結構建筑內涵和特點

2.1? 裝配式鋼結構建筑內涵

裝配式鋼結構建筑是鋼結構構件為主要承重體系的裝配式建筑，裝配式建筑采用預制部品部件運用在建筑的結構體系、設備與管線系統以及內裝系統等部分上，由此集成的建筑稱為裝配式建筑。

2.2? 裝配式鋼結構建筑特點

使用裝配式鋼結構建造造成的大樓，綜合性能好，有利于新產品的研究，不僅如此，還較大力度地推進了我國建筑的發展，具體體現在以下兩方面。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? 發展裝配式鋼結構建筑的意義

3.1? 降低成本消耗，提高工程效率

在傳統乃至現在的建筑方式當中，習慣使用澆筑式建筑，此建筑的總造價中，材料支出需耗其45%～60%的費用，而人工費用需耗其15%～20%，而且隨著我國綜合實力的提高，勞動力價格也不再廉價，意味著澆筑式建筑中人工成本也將逐漸上升。除此之外，傳統的建造方法不僅需要消耗較多的人工勞動力，而且建筑水平不高，從而拉低了施工效率。在成本消耗和工程效率方面，裝配式鋼結構建筑則表現出具體的優勢，其在模板、材料和設備方面的支出遠小于傳統的澆筑式建筑，而且其重量輕、強度高，在施工過程中很少受到自然條件的限制，極大地縮短了工程的工期提高了工程的效率，能源的消耗方面也完全彌補了傳統澆鑄式建筑較大的缺點。

3.2? 綜合效益較高

建筑施工中綜合效益體現在工作的難易度、建筑的穩定性以及費用的合理與否等方面，裝配式鋼結構建筑具有較小的結構件截面、較強的承載能力且重量較輕，可以有效地節約現場施工所需的材料。另外該建筑方式住宅結構件通常交付于工廠進行流水加工處理，其基礎處理工作比傳統的更容易上手，在人工勞動力和模板方面的費用支出就會在一定程度上有所減少，整個過程的成本降低了，綜合效益也就有所提高，因此經濟收益也得到了一定的保障。

3.3? 節約資源、降低能耗

裝配式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，而且在建筑施工過程中該方法有意識且有效地節約電力消耗、節約材料的使用以及節約水資源等的優勢，故與傳統的澆筑式建筑方法相比，具有節約資源和降低能耗的特點，裝配式建筑也經常被標上綠色建筑的標識，裝配式鋼結構建筑有利于城市的綠色、生態文明城市的發展。

3.4? 順應了我國可持續發展的趨勢

首先，裝配式建筑在垃圾排放量、資源節約以及能源的消耗等方面與傳統的建筑方式相比都表現出了較大的優勢，具有可持續發展的趨勢特點，其次，鋼結構建筑在施工過程中，鋼結構建筑對環境的污染力度較小，不似以往的建筑方式對周圍的環境有較大的破壞效力。因為，鋼結全部的構件是在工廠事先加工制作完成，之后在現場施工過程中不需要過多的復雜程序而是直接安裝裝配即可，所以不僅減少了程序，提高了工程的效率，而且能源消耗也有效地降低了，環境有了一定程度上的改善。施工之后的裝配式鋼結構比較方便拆遷和改建，在此過程中產生的建筑垃圾可進行環保打理，是我國綠色建筑的一大進步，逐步順應了可持續發展的趨勢。

4? 鋼結構在裝配式建筑中的具體應用分析

4.1? 鋼管束結構的有效應用分析

鋼管束結構的構成，主要以多個標準化、模數化部件鋼管為主要材料，連接形成鋼管束，隨后在鋼管內部澆筑混凝土，從而構成鋼管束構件。鋼管束構件的制作與應用，主要是充當裝配式建筑主要承重構件和抗側力構件。現如今，鋼管束組合結構因自身獨有技術優勢，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。同時，近些年來鋼管束組合結構的有效應用，除了上述優勢之外，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GB 50011—2010《建筑抗震設計規范》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JGJ 99—2015《高層民用建筑鋼結構技術規程》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鋼為主，質量等級需高于B級，同時需要符合國家現行標準GB/T 700—2006《碳素結構鋼》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，需結合鋼管束混凝土剪力墻的具體要求，考慮是否采用密實混凝土，還是普通混凝土，唯有如此，才能保證混凝土澆筑質量，進而保證鋼管束結構體系的安全性與穩定性，最終保證裝配式建筑物整體的安全性與穩定洗。通常情況下，鋼管束混凝土剪力墻厚度小于20cm情況下，主要以密實混凝土為主，在條件允許情況下，也可以考慮使用普通混凝土。

4.2? 鋼筋桁架樓承板的有效應用分析

首先優化選擇鋼筋桁架樓承板。鋼筋桁架樓承板的選擇，以民用建筑為例，通常選擇單向簡支或連續板，考慮自重之外，施工荷載標準值不得超過1.5kN/m2，同時，混凝土強度需符合GB 50010—2002《混凝土設計規范》中具體要求，不得低于20級。其次，鋼筋桁架樓承板設計要點。設計要點著重考慮使用環節、施工環節兩個方面的內容：①使用環節：計算鋼筋桁架樓承板的正截面承載力、樓板下部鋼筋應力控制、支座裂縫控制、撓度等，需嚴格按照國家現行標準GB 50010—2002《混凝土設計規范》、當中的具體規定，進行科學計算，并保證計算結果的真實有效性。②施工環節：施工期間，倘若設置了臨時支撐點，則可在設計環節，忽視此方面的計算。值得注意的是臨時支撐點設置時，需計算桁架桿件內力和模板撓度。③裝配式鋼筋桁架樓承板應用在建筑施工中，最大優勢集中體現在可減少建筑的鋼筋綁扎數量，有效降低了施工技術難度，一定程度上極大地提高了施工效率。同時，在施工安全、生態保護等方面，也有著突出優勢，貫徹落實了綠色施工理念、節能理念。另外，裝配式鋼筋桁架樓承板材料本身具備實用性強、方便拆卸、重復使用等特征，應用在裝配式建筑中，符合當前建筑行業發展中的節能環保、可持續發展等的具體要求。

5? 結束語

與傳統澆筑式建筑工程相比，裝配式鋼結構建筑的垃圾排放較少，對于水力發電資源和建筑消耗材料有效地進行節約。其施工構件也是機械自動化進行制造的，使得其工期很短，效率很高，對于建筑質量的提高有很大的促進作用。

參考文獻：

[1] 王偉權.裝配式建筑中鋼結構技術的適用性分析[J].城市建設理論研究（電子版），2018（34）：140.

[2] 姜慧.鋼結構在裝配式建筑中的應用分析[J].綠色環保建材，2018（8）：216+218.