鋼結構在裝配式建筑中的應用探討

摘 要 隨著建筑產業正在逐步朝向低碳環保的方向發展，新興工業化建筑成為產業升級轉型的主要方向。裝配式鋼結構建筑施工周期比較短，同時設計強度比較高，在空間布置上較為靈活，因此在建筑工程中得到了廣泛的應用。本文主要探討裝配式鋼結構建筑的主要意義以及優勢，同時就裝配式鋼結構建筑的設計關鍵點進行了深入的探討，希望能夠有效提升裝配式鋼結構建筑設計水平，給相關研究人員以借鑒和參考。

關鍵詞 鋼結構;裝配式建筑;應用探討

前言

與傳統的澆筑式建筑相比，裝配式建筑能夠有效節約能源，減少建筑垃圾的排放量，在施工過程中能夠起到較為明顯的節水、節電以及節材的作用。鋼結構裝配式符合綠色建筑的標準，能夠達到節能減排以及低碳環保的效果，為推動建筑產業的綠色發展奠定了良好的基礎。

1裝配式鋼結構建筑的主要優勢

（1）布置較為靈活，具有較高的集成化水平。與傳統的澆筑式建筑相比，鋼結構裝配式建筑具有較大的優勢，在尺寸布置上較為合理，承重墻比較少，因此建筑的用戶能夠根據自身的要求來對于建筑空間進行二次劃分，而并不會對建筑安全性產生較多的影響。在施工過程中也可以將水電管線融入樓板中，有效保障了室內的美觀以及完整性[1]。

（2）具有良好的抗震性能。在裝配式鋼結構建筑中，使用的材料是薄壁鋼管以及其他鋼管，這些材料重量比較輕，同時在受力上較為均勻。能夠從根本上減輕建筑的自身重量，裝配式鋼結構建筑所采用的材料具有較好的延展性和塑性，因此抗震性能極佳，能夠極大提高建筑主體的安全性以及穩定性。在施工過程中，選用重量較輕的材料，它的造價以及運費都比較低。

（3）實現了工業化的生產，施工時間比較短。裝配式鋼結構建筑構件是在工廠中進行預制加工，因此，采用工廠集成化生產的模式，相對于傳統建筑來說，材料制作時間有了極大的縮減。材料在工廠加工完畢之后，到現場直接進行拼裝，工序之間有效配合，能夠進一步提升施工效率，有效提升了施工的精準性。

（4）符合綠色建筑的理念，綜合效益較高。裝配式鋼結構建筑能夠有效改善建筑行業的高污染、高耗能情況，降低建筑能耗，減少施工現場對于周圍環境的影響，產生的建筑垃圾只有傳統建筑的20%左右，實現了綠色建筑以及低碳建筑的理念。裝配式鋼結構建筑的自身承載力比較強，同時結構尺寸受力較為均勻，重量比較輕，對于基礎建造難度也進一步下降，能夠帶來較好的綜合效益。

2裝配式鋼結構建筑設計的關鍵性要點研究

（1）結構體系研究。裝配式鋼結構建筑的平面布置比較簡單，同時形狀較為規則，豎向強度分布較為均勻，重量變化不大，能夠極大地減少建筑的高度突變;同時能夠充分考慮溫度以及地震或者是地基的不均勻沉降的外力作用，抵消不利影響。在施工過程中，如果需要設置伸縮縫或者是抗震縫，應滿足相應的構造要求。裝配式鋼結構建筑體系應該有著較為明確的計算簡圖以及受力途徑，選擇合適的承載能力以及剛度，在設計過程中，避免因為結構破壞而造成整個鋼結構在承受風荷載或者是地震荷載時受到影響，對于鋼結構較為脆弱的部位要進行重點的加強[2]。

（2）外部維護系統。裝配式鋼結構建筑外部維護系統具有良好的抗風抗震以及防火性能，密封性能比較好。應該根據建筑結構類型進行劃分，外墻的連接形式可以采用內嵌式外掛式，最好進行分層的懸掛。第一主要是砌塊墻以及外墻面層，能夠有效降低施工的成本，第二種是砌塊墻以及保溫層裝飾一體板，這種施工方法較為便捷，能夠充分解決墻體開裂以及滲漏的問題，第三是砌塊墻、保溫層以及外掛的墻板，能夠解決外表面的脫落問題，第四是采用建筑的幕墻，建筑幕墻它的美觀性比較好，具有節能易于維護的特點，但是在實際設計施工中應該充分考慮光污染的問題。裝配式鋼結構建筑外部維護系統應該充分重視它的接縫寬度以及接縫材料的質量，尺寸數據應該根據建筑外墻板的材料以及結構空間的位移和溫度的變化綜合進行考慮，所選用的接縫材料應該與外墻板之間具有相似性和相容性。如果裝配式鋼結構建筑正常使用外墻板的情況下，接縫處應該使用具有彈性的密封材料，需要避免密封材料被破壞。

對于裝配式鋼結構建筑外部維護系統的連接性能也需要重視，外部維護系統與主體的連接點應該具有相當大的承載力，在達到極限承載狀態下連接點也不會遭到外力的破壞。如果裝配式鋼結構建筑單個連接點失去效能時，所連接的外墻板不發生脫落，防止造成工程質量事故，危及群眾安全。與外圍結構的連接點應該牢固，同時受力較為明確簡單。主體在使用的過程中會發生一定的變形，因此，主體結構與外部維護結構之間連接部位可以采用柔性連接的方法，以抵消這種形變，連接件在工廠進行預制加工，現場進行安裝和調試。連接點之間耐久性應該滿足設計標準要求，同時，保證外部連接系統不發生塑性的變形或者是零部件的脫落等損壞。

（3）防腐以及防火的性能。裝配式鋼結構建筑由于使用了大量的鋼材，因此在設計以及施工過程中，應該特別注重防火以及防腐的性能。主要的防火措施是在鋼材表面涂抹防火的涂料，或者是在鋼柱外包防火板材;需要將建筑裝修與防火之間結合起來，有效提升鋼構件的耐火極限，一般在鋼材表面涂抹防火涂料，然后在外包防火板或者是防火的砌塊，能夠起到裝飾以及防火兩重的作用。這種方法施工的成本比較低，同時耐火性能比較好，具有良好的氣密性，能夠有效提升鋼結構的防腐效能。

3結束語

目前建筑產業正在逐步朝向低碳節能的方向發展，為了實現建筑產業的升級改造，裝配式鋼結構建筑具有廣闊的應用空間。需要進一步提升裝配式鋼結構建筑的設計以及施工水平，這對于我國建筑產業的可持續發展具有重要的意義

參考文獻

[1] 俞江慶.鋼結構在裝配式建筑中的應用探析[J].江西建材，2020（4）：

146，148.

[2] 韋婉，李晨光.裝配式鋼結構建筑結構設計在實際工程中的應用[J].工程建設與設計，2020（8）：1-2.

作者簡介

羅建軍（1977-），男，江西省新余人;畢業院校：國家開發大學，學歷：大專;現就職單位：興豐建設景觀有限公司，研究方向：電氣。