浅析钢结构在装配式建筑中的应用

朱明

【摘要】基于绿色装配式钢结构建筑体系的深入研究，能够为其在实际应用中提供科学合理的理论指导，改善建筑施工中的节能环保问题，在实际建筑中广泛应用，能够为研究提供实践经验，促进研究进一步的深化，从而提升绿色装配式钢结构建筑体系优势作用的发挥。

【关键词】钢结构;装配式建筑;应用

发展绿色环保和稳定的钢结构建筑设计，积极地将新型技术引进到装配式钢结构建筑体系中，使得装配式钢结构得到广泛的应用，可以在一定程度上推动我国的建筑行业的发展。

1、装配式建筑概念及优势分析

1.1布置灵活，较高集成化

钢结构建筑和传统的混凝土结构建筑相比较具有很大的优势，具有内部空间尺寸较大、空间布置灵活等优点。用户可以根据自己的喜好对建筑进行二次分隔和装修布置，对建筑的结构安全不会有太大的影响。为保证室内设计的美观合理，设计的水电管线可以很好的融入墙壁和楼板中，保证室内空间的完整性。

1.2自重较轻，抗震效果好

装配式钢结构的主要承重构件是薄壁方管和H型热轧钢，具有质量较轻、受力合理等特点。建筑的墙体和楼面采用的建筑材料都是质量较轻的，从根本上减轻了建筑自身的自重。装配式钢结构建筑充分发挥出建筑材料本身强度高、塑性强、延性好的特点，具有良好的抗震效果，最大程度上提升了建筑的安全性、稳定性、可靠性，在施工过程中建筑的基础造价、运输、安装费用都因为选用质量较轻的材料有效地得到降低。

1.3建设周期短，实现工业化及产业化

装配式钢结构结构件一般都是前期进行设计由工厂进行预制，后期进行生产时直接运输到现场进行安装，各个工序之间有效的配合、相互协调，施工现场的施工效率进一步提高，充分利用互联网技术和数控机床技术相结合，对施工的精准度和施工效率有效的进行控制。

1.4综合效益较高

装配式钢结构建筑的承载能力比较强、结构件的截面比较小、重量较轻，节约了现场施工的一部分材料，建筑的基础处理工作难度和费用也有所下降。装配式钢结构建筑的住宅结构件一般都是委托工厂进行流水加工生产，人工费用和模板费用在一定程度上有所减少，住宅的建造成本有所下降，为企业创造更大的经济效益。

2、装配式钢结构在建筑中的实际应用

2.1装配式钢结构系统加PC构件

PC构件又称预制混凝土构件，普遍应用在楼梯、楼板、空调板等构件中，其优点显著：产品质量高、制作速率快、不破坏环境，有助于长久性发展等，深受国内外建筑业一致好评。现阶段，PC构件和和预应力技术相融合，利用高强度材料，能充分展开标准化、产业化制造。

钢构件与PC融合的代表构件，就是钢筋桁架叠合楼板。自主支撑叠合楼板接缝处理形式简易，在工厂浇筑混凝土制作预制薄板，把其放置到相应位置后，在接缝位置径直插入横向钢筋，然后浇筑混凝土打造双向叠合板，此叠合板便能自主支撑，无须再添加其他模板，满足现代建筑业发展需求。

22构造做法和维护墙体穿插利用

墙体是建筑物中的关键构成部分，在框架构造的施工进程中，围护墙体是收尾工作。就目前而言，围护墙体得到飞速发展，无论是在功效上、工业化性能，还是建筑性能上均有较大改观，把不同墙体材料搭配应用，且与施工方式互相协调是围护体系前进的新方向。

以保温装饰一体板为例，其就效仿了幕墙的制作方式，主要包括：锚固件、密封材料、黏结层、成品板等部分。通常应用在全新建筑的外墙装饰和保温中，可应用在不同住宅和公共建筑的外墙中。不但如此，其还能适应气候变化，无论是北方严寒地带还是南方酷暑区域，均体现出超高的适应能力。比之前采用普通施工方式的保温隔热效果还要好。

2.3装配式钢结构和BIM技术的有效融合

伴随建筑行业国际化、城市化建设不断推进，还有持续性发展的需求，要想让建筑领域信息化达成质的飞跃，就必须要积极利用BIM技术针对建筑生命周期展开全面的监管。

钢构造建筑的建造特征让其在建筑信息化中具备对比其余结构更显著的优点，通常体现在下面几点：首先，施工图设计阶段和优化阶段，钢构造建筑的全部构件都能依据工厂生产的要求把物理数据数字化呈现，直接提供给生产厂家所使用。建筑数据信息模型的创建，不但能发挥检测的作用，还能发挥虚拟创建的功能，为改善现场施工作业配备方案提供了可靠参照。其次，厂家生产阶段，引进了BIM技术之后，能把BIM数据信息径直录入到数控机床以及智能机器人中，以此完成钢构件的数字化生产，让钢结构建筑产业化发展得到真正的提高，渐渐转向自动化操控的智能制造体系。然后，运输阶段，对构件入场批次和堆放顺序等做科学规划，大大提升运输监管水平。最后，现场安装阶段，可利用信息化手段，把现场安装工程中的差错第一时间反馈给钢结构生产厂家，用来调整后期构件的尺寸，实现精细化监管的目的。

2.4案例分析

某项目主要包括高层建筑和地下车库，总建筑面积达到7.5万平方米。

项目的主楼是采用“钢管束核心筒+钢框架结构体系”的结构形式，主楼钢管方柱内及钢管束空腔内浇筑自密实混凝土，结构整体延性好，在地震作用下能吸收较多的地震能量，抗震性能卓越;主体结构施工工期快，部件产品实现模数化、标准化、生产工厂化;现场施工装配化，钢柱及钢管束墙整节吊装，吊装高度可达每节3层，樓板采用装配式钢筋桁架自承式楼板，工厂加工现场铺装，楼板底部抵消了常规的钢管脚手架支撑体系，可同时多层浇筑混凝土，实现立体交叉作业，主体施工平均3-5天即可完成一层，大大缩短了施工周期，加快了施工进度。钢筋桁架楼板的应用减少现场70%左右的钢筋绑扎工作量，在整个施工作业过程中，保证了施工质量，提高了施工效率，符合绿色建筑的施工理念。

建筑内部结构是采用的轻质防火板来进行处理，防火板敷设在防火保温板的外层，能够起到较好的防火作用。结构外部维护体系由“防腐层+防火保温隔热层+防火CCA板外墙装饰面+外墙涂料”组成。由于防腐层处于内侧，因此能够有效杜绝钢结构和空气接触，降低了氧化的几率，保护钢结构不受腐蚀，起到较好的防腐蚀作用。在保温隔热薄弱的外墙处安装岩棉板，其能够在一定程度上降低“冷桥”的形成，能够达到节约能源，保护环境的目的，实现真正的节能绿色建筑。

结语：

有效促进建筑行业住宅施工技术转型发展的同时，稳定现阶段装配式钢结构在住宅建筑施工中的重要地位，结合建筑设计施工的主体思想，兼顾施工图纸规范使用装配式钢结构体系，建立健全装配式钢结构建筑材料的标准型号参数，不断开拓同行业市场经营者的创业思想、理念，从而加快我国建筑施工产业的迅猛发展，高效促进建筑行业可持续发展的目标。

参考文献：

[1]李秋娜.装配式钢结构建筑的优势与发展策略[J].商品与质量，2016（37）：132-133.

[2]纪伟东.钢结构框架体系装配式保障性住房设计[J].建筑技术开发，2015（08）：23-25.