钢结构在装配式建筑中的应用研究
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摘 要：在我国经济快速发展过程中，我们的综合国力显著加强，社会不断进步，生态环保发展理念深入人心，建筑行业要想实现绿色发展转变，需重视低碳化装配式建筑的发展。装配式建筑主要以预制品部件，现场安装方式完成施工，其优势集中体现在最大限度节约资源的同时，减少现场施工垃圾及污染。本文围绕装配式建筑展开分析，具体分析了钢结构的优势及具体应用，旨在有效提高钢结构应用价值，推动我国装配式建筑行业发展，进而实现我国建筑行业可持续发展。
关键词：钢结构;装配式建筑;应用
1 引言
随着我国建筑业的发展，建筑施工技术也得到了较大的提高。随着国家的经济发展及人口结构趋于老龄化，需要一种有别于传统的高强度的建筑施工方式以适应社会的需求，装配式建筑应运而生。装配式建筑分为装配式混凝土建筑（PC）、装配式钢结构和装配式木结构。装配式混凝土结构若竖向构件采用装配式，受施工质量的制约，不能很好地保障其传力路径，使其发展受到了一定程度的影响;装配式木结构由于其承载能力较低，只能用在较低的建筑中;钢结构自出现以来一直采用装配式，世界上最高的楼均采用钢结构，钢结构具有承载能力高、抗震性能好的特点，故住建部发文大力推广装配式钢结构。
2 配式钢结构建筑特点
使用装配式钢结构的建筑物，结构安全及经济性有可靠保证，施工相对简单且施工进度快。装配式钢结构的应用，大力推进了我国建筑技术的发展，具体体现在以下两点：一方面，装配式钢结构具有自重较轻、工业化程度高的特点，使用装配式钢结构完成的建筑一般有着重量轻、强度高的特点，并且在承重结构上采用钢材，能维护系统使用新型的建筑材料。另一方面装配式钢结构在建筑工作中，工作效率明显得到提升，对装配式钢结构的采用会缩短建筑周期，且在资金运转方面也得到许多保证。
3 钢结构在装配式建筑中的具体应用分析
3.1 钢管混凝土束结构的有效应用分析
钢管混凝土束结构主要以多个标准化、模数化部件钢管连接形成钢管束，然后在钢管内部浇筑混凝土，从而构成钢管混凝土束构件。钢管混凝土束构件主要是充当装配式建筑中的主要承重构件和抗侧力构件。钢管混凝土束组合结构因其自身独有的技术优势，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。除上述优势之外，钢管混凝土束组合结构的有效应用，逐渐在环保节能方面崭露头角，展现出诸多优势。实践中，钢管混凝土束结构的施工，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》（GB50011）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》（JGJ99）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，Q345钢为主，质量等级应不低于B级，同时需要符合国家现行标准《碳素结构钢》（GB/T700）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，需结合钢管混凝土束剪力墙的具体要求，考虑是采用密实混凝土，还是普通混凝土，若采用自密實混凝土，其配合比设计，施工，质量检验及验收应满足《自密实混凝土应用技术规程》的规定。通常，钢管混凝土束剪力墙厚度小于20cm时，应采用自密实混凝土，厚度不小于20cm时宜采用自密实混凝土，也可采用普通混凝土。
3.2 加强与装配式建筑的适应性
首先，严格遵循各类设计规范规程及标准，保证钢结构设计安全可靠。对现场板材数量、性能、环保标准等进行检查。加强钢结构管理，确保在优化结构设计的同时，保证有效地提升建筑物在应用过程中的舒适体验，突出建筑业的人文关怀，进一步开拓我国装配式建筑应用的相关渠道。其次，加强对装配式建筑户型设计的研究，根据标准化、定型化设计的相关原则，确保建筑设计更加的规范化。如，板材的选择根据统一尺寸，保证标准化生产。减少异形板的使用，强化现场板材裁截量的控制，有效减少现场施工的不确定性，缩短工期，提高生产效率。最后，加强平面布置的设计，根据开放性的原则进行平面设计，根据标准化原则进行设计，更好的配合平面配置的动态变化。
3.3 外围护系统
在装配式建筑外围护系统设计中，需要能够充分联系地区使用功能需求以及气候条件情况对抗震性能、防火性能、气密性能、隔声性能及抗风性能等进行确定，同时屋面系统也需要满足建筑的结构性要求。在外围护系统选型方面，也需要能够根据建筑的具体结构形式以及类型进行确定。在结构以及外墙系统连接方面，主要方式有嵌挂结合式、内嵌式以及外挂式，适合以分层悬挂或者承托处理。处理方式主要有以下4种：①砌块墙、外墙面层及保温层组合，能够有效降低施工成本;②保温层、砌块墙装饰一体化板，该材料具有便捷的施工操作特点，能够有效解决墙体渗漏以及开裂问题;③外墙面层、砌块墙同保温层的外挂墙板形式，能够有效解决墙体外部存在的黏砖问题;④使用建筑幕墙，该结构在装饰性方面具有较好的表现，具有节能、美观及易于维护的优点。在接缝、接缝材料及接缝宽度方面，需要能够根据温度变形、立面分格、墙板材料及结构层间位移综合确定。在保证外墙板同接缝材料间在相容性方面具有较好的表现，正常使用时，外墙板接缝的弹性密封材料具有完好的特点。同时，连接设计也是外围护中的重要内容，对于钢结构主体同外围护系统的连接点，需要满足承载力方面的要求。在极限状态下，避免连接节点存在破坏情况，如果单个连接节点存在失效情况，外墙板不应当掉落，保证连接节点具有受力明确、构造合理以及牢固可靠的特点。同时，因钢结构主体在使用中存在变形情况，对此在钢结构同外围护系统连接位置即需要对柔性连接方式进行应用，保证节点构造便于现场安装、工程加工与现场调整。此外，钢结构同外围护系统连接件耐久性方面，也需要能够满足设计使用年限方面的要求，避免外围护系统产生板面开裂、零件脱落以及塑形变形情况。
3.4 节约资源、降低能耗
装配式钢结构建筑在建筑垃圾的排放方面有效地减少了80%的垃圾排放量，较好地贯彻了资源友好型战略，在建筑施工过程中有效地节约电力消耗、节约材料的使用以及节约水资源等，故与传统的浇筑式施工方法相比，装配式钢结构建筑具有节约资源和降低能耗的特点，被标上绿色建筑的标识，有利于绿色城市、生态文明城市的发展。
4 结语
在我国推进低碳经济发展以及建筑业升级转型的过程中，装配式钢结构建筑的发展前景非常广阔，为使其更好发展，相关政府部门也提供了很多的制度及政策保障。在当今经济全球化的背景下，建筑技术的交流越来越频繁，在与各国建筑从业专家的交流学习中，我们的装配式钢结构产业链也逐渐成型，设计研发、制造以及施工能力都进一步得到提升。今后我们还应不断提高设计及施工水平，加强装配式建筑的适应性研究，注重低碳节能环保，大力推进装配式钢结构的应用。
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.
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