钢结构在装配式建筑中的应用研究

徐林刚

（智方工程设计有限公司 江苏南京 210001）

进入21世纪以来，社会主义市场经济虽发展迅速，但是以消耗资源为代价的社会经济发展，外加粗放型管理方式，生态环境遭到严重破坏，局部地区环境不适宜人们的生存。可持续发展、生态环保等理念，逐渐深入人心，社会各行各业纷纷重视可持续发展，生态环保理念的贯彻实施，尤其是一些高耗资源的行业，例如：建筑行业等，更是重视绿色发展。装配式建筑的发展，能够贯彻落实环保节能、可持续发展等理念。具体言之，装配式建筑施工主要加工厂完成预制品部件的加工，随后运输到施工现场，完成部件组装任务，即可完成施工任务。一方面最大程度节约了资源，减少了污染；另一方面有助于保证施工质量。鉴于此，本文对“钢结构在装配式建筑中的具体应用”展开深层次分析具备一定的现实意义与实践价值。

1 钢结构应用在装配式建筑中的具体优势概述

1.1 建筑内容高度集成

钢结构建筑在优化建筑空间方面，具有突出优势，建筑内部使用面积增加，承重墙剪力墙结构较少。基于建筑用户角度而言，可结合自身兴趣爱好，对建筑内部空间进行优化设计。同时，装修期间，可让给排水管道、线管等埋设在墙壁内，一方面不会影响建筑结构的稳定性与安全性；另一方面增强了建筑美观效果，满足了现代人们日益增长的物质需求与精神层次的需求[1]。

1.2 抗震能力强，自重轻

钢结构装配式建筑中的施工材料，主要以轻型建筑材料为主，在建筑承重墙方面，所选材料主要以薄壁钢管和车型热轧钢为主，这种材料的最大特征有质量轻、截面受力均匀等。正因如此，钢结构装配式建筑最大限度发挥了建筑材料的优势，整体上降低了自重，并将建筑材料的特点，例如：高强度、高塑性、高延展性等，淋漓尽致体现在建筑中，有效提高了建筑稳定性、质量、抗震效果[2]。

1.3 贯彻落实了环保节能理念

装配式建筑全过程操作均能够体现了环保节能理念。施工材料主要以加工厂加工完成的预制品部件为主，现场施工仅是严格按照施工图纸进行安装即可，一方面降低了现场污染，例如：噪音污染、粉尘污染、水资源污染、建筑垃圾污染等；另一方面钢结构装配式建筑在后期改造及维修中，相比砖混结构而言，操作更加简单与便利，并且建筑垃圾可进行回收二次利用，真正意义上贯彻落实了环保节能理念，有助于推动建筑行业可持续发展[3]。

1.4 施工质量有保障，施工进度快

装配式钢结构建筑的施工，主要以加工厂预先加工的结构部件为基础施工材料，然后在现代互联网技术及数控加工技术的支持下，高效进行现场安装操作，每一环节都在先进技术的支持下，有效配合，相互协调，一方面保证了安装操作有序进行，避免施工反复操作，加快施工进度；另一方面数控加工技术等的支持下，保证了施工精准度，以此有效提高了施工质量[4]。

1.5 钢结构装配式建筑综合效益好

装配式钢结构建筑施工材料主要来源于加工厂的预制品部件。预制品部件的生产，主要以工厂规模化方式进行生产，不仅具有超高的效益，还具有较高的生产效率，应用在建筑施工中，极大地降低了材料费用，并且避免了现场施工垃圾污染等问题的发生[5]。同时，现场施工，主要以互联网技术、数控加工技术为主，人工费用及工作难度也一定程度上缩减。如此一来，钢结构装配式建筑不仅降低了整个施工成本，还具有良好的生态效益。

2 钢结构在装配式建筑中的具体应用分析

2.1 钢管束结构的有效应用分析

钢管束结构的构成，主要以多个标准化、模数化部件钢管为主要材料，连接形成钢管束，随后在钢管内部浇筑混凝土，从而构成钢管束构件。钢管束构件的制作与应用，主要是充当装配式建筑主要承重构件和抗侧力构件。现如今，钢管束组合结构因自身独有技术优势，在现代建筑结构中广泛应用，并有效提高了建筑整体安全性、稳定性。同时，近些年来钢管束组合结构的有效应用，除了上述优势之外，逐渐在环保节能方面崭露头角，展现出诸多优势。实践中，钢管束结构的施工，需严格符合现有标准的技术要求，方可保证钢管束结构优势的发挥，进而保证装配式建筑的整体安全性与稳定性。具体言之：①标准层面，在具体设计中，需严格按照《建筑抗震设计规范》（GB 50011）等实施相关操作。倘若装配式建筑物为高层建筑物，建材使用需符合《高层民用建筑钢结构技术规程》（JG J99）当中的具体要求。②钢材质量层面，钢管束钢材牌号主要以采用Q235钢为主，质量等级需高于B级，同时需要符合国家现行标准《碳素结构钢》（GB/T 700）中的具体规定。③钢管束内混凝土强度层面，混凝土强度需控制C30级以上。同时，混凝土浇筑期间，需结合钢管束混凝土剪力墙的具体要求，考虑是否采用密实混凝土，还是普通混凝土，唯有如此，才能保证混凝土浇筑质量，进而保证钢管束结构体系的安全性与稳定性，最终保证装配式建筑物整体的安全性与稳定洗。通常情况下，钢管束混凝土剪力墙厚度小于20cm情况下，主要以密实混凝土为主，在条件允许情况下，也可以考虑使用普通混凝土。

2.2 钢筋桁架楼承板的有效应用分析

首先优化选择钢筋桁架楼承板。钢筋桁架楼承板的选择，以民用建筑为例，通常选择单向简支或连续板，考虑自重之外，施工荷载标准值不得超过1.5kN/m2，同时，混凝土强度需符合（GB 50010）中具体要求，不得低于20级。其次，钢筋桁架楼承板设计要点。设计要点着重考虑使用环节、施工环节两个方面的内容：①使用环节：计算钢筋桁架楼承板的正截面承载力、楼板下部钢筋应力控制、支座裂缝控制、挠度等，需严格按照国家现行标准《混凝土设计规范》（GB 50010—2002）、当中的具体规定，进行科学计算，并保证计算结果的真实有效性。②施工环节：施工期间，倘若设置了临时支撑点，则可在设计环节，忽视此方面的计算。值得注意的是临时支撑点设置时，需计算桁架杆件内力和模板挠度。③装配式钢筋桁架楼承板应用在建筑施工中，最大优势集中体现在可减少建筑的钢筋绑扎数量，有效降低了施工技术难度，一定程度上极大地提高了施工效率。同时，在施工安全、生态保护等方面，也有着突出优势，贯彻落实了绿色施工理念、节能理念。另外，装配式钢筋桁架楼承板材料本身具备实用性强、方便拆卸、重复使用等特征，应用在装配式建筑中，符合当前建筑行业发展中的节能环保、可持续发展等的具体要求。

3 结语

综上，钢结构在装配式建筑中的有效应用，具有诸多优势。因此，装配式建筑施工期间，需结合具体工程，综合考虑相关技术、安全等方面的需求，加强钢结构的推广应用，以此推动绿色建筑事业的发展，实现建筑行业的可持续发展。