鋼結構在裝配式建筑中的應用研究

摘 要：鋼結構是現代建筑中運用的比較廣泛的一種結構，其結構具有較高的穩定性，同時鋼結構也有比較久的應用歷史，在技術上也相對的成熟，而裝配式建筑是一種新型的建筑形式，具有很多突出的優點，鋼結構和裝配式建筑的結合可以最大程度的發揮二者的優勢，提高建筑的質量水平。

關鍵詞：鋼結構;裝配式建筑;應用

1 裝配式鋼結構建筑的優勢

裝配式鋼結構建筑以鋼結構作為主要的承重構件，同時也擁有裝配式建筑靈活，易于施工的特點。與一般結構的裝配式建筑相比，鋼結構的裝配式建筑往往擁有更高強度的結構穩定性，同時由于鋼結構配件易于生產，因此技術也較為成熟，在裝配式的建筑中得到了較為廣泛的應用。

一般來說裝配式的建筑分為三種結構類型，分別是混凝土結構、鋼結構與木結構。其中混凝土結構的裝配式建筑成本最低，但是由于混凝土自身的特性限制，混凝土結構的裝配式建筑一般傳力性質比較差，不能將作用力均勻的傳遞到建筑的支撐點上，因此在使用的過程中可能會出現支撐點開裂的現象，而木結構的裝配式建筑往往擁有比較好的韌度，能將作用力均勻的分散到建筑物的受力結構中，而且比較輕便，但是受木質材料本身的限制，其承載能力比較弱，只適合特定的規模較小的建筑。而鋼結構的裝配式建筑，在擁有較為優異的傳力特性的同時，其承載能力也比較強，因此適合各種不同的建筑，尤其是在較高的建筑中得到了廣泛的應用，同時鋼結構的裝配式建筑是國家正大力推廣的一種建筑類型。

2 裝配式建筑的特點

裝配式是一種新型的建筑形式，結構體系、設備管線系統、內裝修系統與外圍護系統集成，與傳統的建筑形式相比，裝配式建筑具有眾多的優點，目前這種建筑形式已經越來越多被建筑行業認可，可以說是未來建筑行業發展的趨勢。

與一般的建筑形式相比裝配式鋼結構的優勢主要體現在四個主要的方面

2.1 設計靈活

與傳統的磚砌結構相比，裝配式鋼結構往往表現出更大的靈活性，可以根據實際的需求靈活的進行布置，由于裝配式鋼結構承重結構與傳統的建筑方式有很大的區別，因此在實際的設計中不受承重墻結構的影響，可以更自由的去進行設計。在以往的建筑設計中為了保證建筑的安全性與穩定性，設計師在進行設計時往往有很多的顧慮，但是裝配式鋼結構可以更大程度的允許用戶參與到建筑的設計中，可以較為隨意的對建筑內的空間進行分割，有利于對建筑進行更加具有創造力的設計。同時在裝配式鋼結構中，可以將水電等管線很好的隱藏，使建筑的完整性不會得到破壞。

2.2 具有較好的抗震性

因為裝配式鋼結構所選用的鋼材多為熱軋型鋼或者冷彎型鋼嗎，因此材料本身具有比較高的韌度，且裝配式鋼結構設計比較合理，可以有效的對作用力進行分散，同時由于裝配式鋼結構墻體與樓面板所選用的一般都是輕質的材料，因此建筑的整體重量不會太重，所以裝配式鋼結構一般在抗震反面都有良好的性能表現。另外鋼材質本身就具有比較高的強度，而裝配式建筑通過合理的結構設計將鋼材質在強度方面的優勢最大的發揮了出來，同時與混凝土裝配式建筑相比鋼結構的裝配式建筑因為重量更輕，而且結構部件具有更高的可拆分性，因此也比較容易運輸，可以節省出大筆的運輸費用，有利于整個工程的成本控制。

2.3 建設的周期比較短

在傳統的建設方式中，所有的工序以及施工工藝都要在施工的現場完成，而對于裝配式建筑來說，大部分的結構部件都可以在工廠進行生產，現場的施工工作也大多都是組裝的工作，因此在很大程度上可以提高施工的效率，節省施工的時間，同時這也可以有效的降低建筑施工的成本。在裝配式建筑的施工中，現場的施工環節已經不是影響到施工質量的主要因素，因此相關的結構部件，在工廠就可以完成對質量的測試，可以有效的保證工程的質量，可以說在裝配式建筑中，不應該將關注的焦點僅僅聚焦在現場施工上，更應該將關注的焦點聚焦在結構部件的工業生產上，裝配式建筑的質量也在很大程度上取決于工廠的生產水平上。同時在實際的施工中，需要能夠掌握數控加工技術的技術人員，保證現場施工能夠根據實際的施工條件，對結構構件進行動態的調整。

2.4 可持續性

可持續發展的戰略已經推行了多年，如何在建筑施工領域實現可持續也一直是近些年建筑領域在一直研究的課題，而裝配式鋼結構在一點程度上實現了建筑施工行業的可持續發展。因為相比傳統的混凝土建筑施工相比，裝配式鋼結構大部分結構件的制度都是在工廠中，對于現場施工來說也是以組裝工作為主，因此在很大程度上避免建筑施工對環境造成的破壞。另外裝配式建筑的施工，所使用的工程器械比較少，在現場施工時，也不會有復雜的施工工藝，因此所產生的噪音也很少。在傳統的建筑施工中。一般建筑工地所產生的揚塵是相當大的，對環境造成污染也比較不好控制，但是裝配式建筑施工，不需要運輸大量的建筑原材料，只需要一次性的將機構部件運輸到施工現場，就可以進行建筑的搭建，同時由于建設施工的周期也比較短，因此因為建筑施工所產生的揚塵相當少。最重要的一點是裝配式鋼結構大部分的建筑材料的都可以循壞利用，可以在有效的節約資源，同時也降低了建設的成本。因此裝配式鋼結構也是一種綠色環保的建筑形式。

3 設計關鍵點

3.1 結構體系

對于裝配式建筑來說，結構體系的設計水平是影響帶到整體建筑強度的關鍵性因素，在進行設計時，要根據建筑的規模，高度，功能等參數進行科學合理的設計，在設計時應該關注兩個主要的因素。

第一個因素就是對于平面的布置，在進行平面布置時，應該根據具體的要求來選擇，對稱，規則，或者是分散的布置方式，對布置的質量變化進行均勻的控制，避免出現質量的突變，或者是剛度上的突然變化。同時在進行設計時要考慮到周圍環境的因素，溫度、濕度、地質結構等因素都會對裝配式建筑的平面布置產生影響，在裝配式建筑中容易出現裂縫，沉降等問題，在進行布置時要針對這些問題進行專門的設計。

第二個因素就是保證結構設計具有比較高的傳力性質，從而提高建筑物的整體強度。裝配式建筑的結構設計是一項系統性的工程，當中的每一個結構部件都會對整個建筑的強度產生影響，因此在進行設計時嗎，對于每個構建的設計都要經過反復的研究論證，保證建筑的風載荷，重力載荷等關鍵性的指標能夠到達設計的要求，另外對與結構體系中承力較多的結構點要進行加固的處理，保證結構的強度。

3.2 防火防腐的性能

鋼結構的裝配式建筑雖然具有比較高的結構強度，但是鋼材料本身的耐火與防腐蝕的性能卻與混凝土有一定的差距，因此在裝配式鋼結構中一定要做好結構部件的防火以及耐腐蝕的處理，可以在關鍵的結構點進行外包防火砌塊，或者涂刷防火涂料處理。同時建筑物的防火處理還可以與建筑的裝修工作相結合，在裝修中大量采用防火的新型材料，并涂刷防火材料來增加建筑防火的能力里，另外為了保證鋼結構具有較好的耐腐蝕性，對于剛鋼材料本身應該進行鍍鋅，或者是噴涂油漆的處理，從而起到比較好的防腐蝕效果。

3.3 明確功能分區

在不同的建筑類型中對建筑的工能有著不同的需求，目前我國正在大力的推廣裝配式的建筑，因此為了促進裝配式建筑的推廣，在裝配式建筑的設計中要根據不同的使用場景，對功能分區進行合理的劃分，在設計中充分體現出人性化的特點，另外在設計時可以充分利用裝配式不需要墻體承重的特點，提高建筑的空間利用率。

4 結語

裝配式建筑是一種新型的建筑形式，而鋼結構的裝配式建設，可以最大的發揮出裝配式建筑的優點，鋼結構裝配式建筑的運用有利與實現建筑施工領域的可持續發展，具有廣闊的應用前景，在實際的施工中要對裝配式鋼結構的技術要點進行清晰的把握，提高建筑的質量。

參考文獻：

[1]胡泊，劉冰，韋凱杰.鋼結構建筑在裝配式建筑發展過程中的優勢[J].福建建材，2020（02）：31-32+106.

[2]王昱，周瑞雪.裝配式鋼結構在租賃式居住建筑中的應用[J].城市住宅，2020，27（01）：23-29.

作者簡介：張娟娟（1975，08，25） 女 ，? 漢族，? 山西省霍州市? ， 本科，中級，研究方向：建筑工程管理。