钢结构在装配式建筑中的应用研究

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　　摘    要：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。
　　关键词：钢结构;装配式建筑;应用
　　1  引言
　　从建筑材料上分类，装配式建筑包括三类，即混凝土装配式、木结构装配式、钢结构装配式。木结构的装配式建筑发展历史最为悠久。而钢结构装配式建筑因其强度高、抗震性能强、施工方便、热工性能良好等优点而被广泛应用。钢结构的装配式建筑从用途上分为重型钢结构建筑和轻型钢结构建筑。重型钢结构建筑的特点一般为跨度大、空间大、强度高、刚度大，比如高层钢结构、设备钢结构、桥梁钢结构等。而轻型钢结构主要是指普通的房屋建筑，比如普通住宅、度假村建筑、临时类建筑等，具有拆卸方便、结构安全、建筑设计年限短等特點。
　　2  钢结构应用在装配式建筑中的具体优势
　　2.1  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。
　　2.2  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。
　　2.3  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  钢结构在装配式建筑中的具体应用
　　3.1  结构支撑体系
　　钢结构住宅的结构体系可划分为：钢框架体系、钢框架-混凝土剪力墙结构体系、钢框架-钢支撑结构体系、钢框架-核心筒体系等，随着技术进步，会出现更新型的结构体系。钢框架体系和钢框架-混凝土剪力墙结构体系较为常见。钢框架结构体系建筑平面布置灵活，可做成需要大空间的会议室、餐厅、办公室等。钢框架-混凝土剪力墙结构体系有效的将钢材的强度高、重量轻、施工速度快和混凝土的抗压强度高、防火性能好、抗侧刚度大的特点结合起来。变形较小，舒适性好，且造价较低，易于推广。
　　3.2  整体安装技术
　　整体安装技术包括钢结构构件的整体提升、整体顶升、整体吊装。由于施工中机械设备及吊装位置的不同，可分为提升安装技术和顶升安装技术。所谓提升安装技术是指将起重设备放在结构顶部和屋顶上进行起重过程，而顶升安装技术是指采用能承受较大载荷的地面起重设备，如千斤顶、液压支杆等，将其放在屋顶下和结构内部，进行顶升安装的过程。提升安装技术更适用于屋面面积小、重量轻的装配式钢结构建筑施工，而顶升安装技术主要用于大型装配式钢结构施工，该施工技术减少了高空安装多个部件的高空作业工作量和由此造成的各种安全隐患。更重要的是，它能保证下部主体结构的施工，同时实施主屋面的拼装，加快工程进度，降低工程造价，保证工程的施工周期。由于钢结构构件在地面组装完成，减少了临时支架的使用，避免了设置临时支架而增加工作量的问题，同时也节省了这方面的成本。由此可见，这种施工技术不仅优化了工程造价，节省了时间，而且降低了能耗。在具体的施工过程中，应该合理控制所有吊装设备或顶升设备的垂直度和上升速度，减少施工和安装误差，使屋面受力点分布均匀，从而保证钢结构构件在提升时更加平衡。
　　3.3  外围护体系
　　外围护体系按照构造形式分类主要有砌块式、条板式、大板式等。应用比较广泛的有幕墙、PC挂板等;但成本较高，只能应用于高档项目。为了推广应用，应加强研发外围护与保温装饰一体化产品，研发外墙板与钢结构的连接技术，其连接节点更加适应钢结构建筑。
　　3.4  内装体系
　　目前内装体系与结构体系不分离的特点，严重制约着钢结构装配式产业现代化工业化的发展;而装配式建筑设备管线分离，水电管线埋在装饰层中，同时还应进一步加强研发一体化产品及其与钢结构的连接技术。
　　4  结束语
　　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。
　　参考文献：
　　[1] 陆丽.浅谈钢结构在装配式建筑中的应用[J].居舍，2019（28）：5.
　　[2] 陈应超.钢结构在装配式建筑中的应用[J].住宅与房地产，2019（27）：99～116.
　　[3] 马世长，孙燕飞.浅谈钢结构在装配式建筑中的应用[J].建材与装饰，2019（27）：14～15.
　　[4] 李洋.浅谈钢结构在装配式建筑中的应用[J].居舍，2019（17）：27.
　　[5] 张敬华.装配式建筑结构在医院建筑中的应用探讨[J].工程技术研究，2019（2）：249～250.
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