钢结构在装配式建筑中的应用

钢结构在装配式建筑中的应用

高小欢

新疆冶金建设（集团）有限责任公司 新疆乌鲁木齐市 830000

摘要：现代建筑业的发展已经向着装配式建筑转型，这种新型的建筑模式不仅给施工带来了便利，还可以提高建筑工程的整体质量和使用性能。近年来，装配式建筑的飞速发展，使得不同建筑结构在人们的日常生活中得到广泛运用。其中钢结构是一种最突出的新型结构类型，在装配式建筑中使用钢结构能够有效发挥其性能优势。基于此，本文主要阐述钢结构在装配式建筑中的具体应用。

关键词：建筑行业；钢结构；装配式建筑；应用

引言

钢结构的主要受力构件是钢，具有适用性强、防风抗震性能强、造型美观、自重轻等优点，被广泛应用在了医院、学校等建筑工程中。将其与装配式建筑结合在一起，正可以充分发挥出钢结构的优势，提升装配式建筑的使用性能。并且从实际来看，钢结构自应用以来，一直都是采用的装配式结构。所以，我们应继续加大钢结构在装配式建筑中的应用。

1钢结构装配式建筑的优势

1.1集成化

相比于传统砌体结构建筑来说，钢结构装配式建筑的灵活性非常强。用户完全可以根据自身的需求，对建筑空间、建筑装饰进行二次分割、布置，且不会影响到建筑工程的安全性。最重要的是可根据建筑特点将水电、空调等完全融合到空间中，在保证建筑结构完整性的同时也可提升建筑空间的美观性、舒适性。

1.2抗震性强

钢结构装配式建筑的构件多是应用热轧型钢或冷弯钢板组合截面。这种构件不仅自重轻，而且受力设计比较合理。另外，钢结构本身就具有良好的抗震性，可使得钢结构装配式建筑的抗震性得到进一步提升。

1.3环保节能

钢结构装配式建筑的施工材料多是提前在工厂加工的，在施工现场只按照施工图图纸进行组装即可。相对于传统的现场施工来说，既可以杜绝噪声污染、水污染、垃圾污染、粉尘污染，而且也方便后期的改造、围护，极大地减少了建筑垃圾的产生。可以说，钢结构装配式建筑真正落实了节能、环保理念，非常有利于建筑行业的可持续发展。

2制约装配式钢结构建筑发展的因素

2.1环境因素

考虑施工成本，大多数高层住宅楼仍是采用的钢筋混凝土剪力墙结构形式。并且很多房地产企业并不考虑住宅建筑后期的生态效益、节能环保，只是追求经济效益。这也是装配式钢结构建筑难以大面积推广、应用的根本原因。也正因为如此，国家一直在出台发展政策，给予优惠的税收、补贴，促使房地产企业主动开发装配式钢结构建筑。

2.2装配式钢结构建筑自身的问题

除却环境因素的影响，装配式钢结构建筑本身还存在的问题，无法大面积推广。如腐蚀问题。依据相关设计规程，建筑物在环境腐蚀等级为二级及以上时，设计防腐年限在15年以下。但是住宅楼的使用寿命在70年左右，原有的防腐要求根本无法满足防腐需求。最重要的是梁柱构件都需要包覆，后期防腐维修成本极高。又如防火问题。钢材虽不可燃，但钢结构耐火性差，在高温下材质性能容易发生变化。当温度达到600℃时，钢材性能会完全失效，造成钢结构建筑坍塌。另外，装配式钢结构建筑的舒适性也存在一定的弊端。尤其是装配式钢结构住宅的舒适性问题比较突出。造成这一问题的根本原因是建筑围护部品及构造技术不成熟。如围护墙体的构造不合适，会引发外墙裂缝问题，导致外墙保温、隔热、隔音等性能无法得到保证。

2.3建筑配套不完善

由于我国装配式钢结构建筑行业起步较晚，且得不到重视。所以，与其配套的产业链并不完善，远远落后于钢结构产业、装配式建筑行业的发展。如配套外墙板、楼板等产品的选择范围比较窄，且价格比较高。加之，一套完整产业链的建设周期比较长，以致于相关产业链仍不够完善。

3装配式钢结构建筑应用要点分析

3.1做好装配式钢结构建筑结构体系设计工作

对于装配式钢结构的结构体系而言，在实际的应用过程中按照建筑功能和抗震设防烈度可以分为以下几类：钢框架机构、钢框架-延性墙板结构、钢框架-支撑结构、门式钢架结构、交错桁架结构、低层冷弯薄壁型钢结构等。在对装配式结构建筑体系进行前期的设计工作时：①要按照建设的具体要求选择最合适的结构体系，只有在前期确定好结构体系类型，才能确保后期设计工作的顺利完成；②在对装配式钢结构的体系进行设计时，要确保其建筑平面的布置达到简单、规则、对称的效果，同时设置好伸缩缝、沉降缝和防震缝的大小，从而才能确保装配式结构建筑的功能得到有效发挥以及符合用户的构造要求；③在进行实际设计过程中，要通过力学的方法来进行受力性能的分析，设计科学合理的传力路径，对受力不均匀的薄弱部位要进行加强；④装配式钢结构建筑的应用楼板类型较多，相关施工人员要选择最佳的结构材料，比如：压型钢板组合楼板、预制混凝土叠合楼板、预制应力空心楼板以及钢筋桁架楼承板组合楼板等。

3.2做好装配式结构建筑外围护系统建设工作

对装配式钢结构进行外围护系统的建设而言，首先要根据施工所在地的气候条件来对施工性能和功能进行有效的判断，同时，还要提高屋面系统的结构性能强度。其次，装配式钢结构建筑外围护系统类型的选择主要是依据建筑类型和结构的形式来确定的，现阶段主要运用的外围护连接形式为内嵌式、外挂式以及嵌挂结合式。在具体的建设过程中，不同的建设区域应选择最佳外围护连接形式。再次，由于存在外板墙材料，结构层间位移以及温度变形等因素的影响，那么就要对这些影响因素进行全方位的考虑，选择最佳的接缝宽度和材料，并确保其满足实际的建设需求。最后，实际设计过程中要对连接点进行力学性能进行分析，根据其受力大小来确定材料的耐久性是否符合实际需求，从而才能有效提高其使用寿命，进而才能提高外围护系统建设的整体质量。

3.3加强安全设计

在装配式钢结构建筑设计中还应高度重视安全设计工作，保证装配式钢结构建筑安全等级达到设计标准。尤其是加强装配式钢结构建筑的防火、防腐等的设计，消除装配式钢结构建筑自身的缺陷。首先，要充分考虑构件的使用寿命，加强围护材料、密封材料的设计管理。如灵活应用镀锌方式对各种构件、材料进行防腐处理，并结合实际要求灵活选择材料种类。其次，要重视关键节点的设计。如连接节点、防水节点、外墙保温节点等。如在结构防护节点设计中，要严格遵循相关设计规范，加强钢管混凝土柱的耐火极限计算、排气孔设计管理，提升钢结构的安全性。同时，还要灵活选择钢结构防火材料，并依据国家相关标准进行保护层设计以及设计防腐涂层方案。只有这样才能真正提高钢结构的防火、防腐性能。

结语

总而言之，在装配式建筑当中运用钢结构，能够将钢结构自身全部特点展现出来。所以，在实际施工期间，应当根据工程项目实际情况，全方位思考有关施工技术，施工安全等若干方面的规范标准，以增强钢结构的运用效能，用此来推进绿色环保建筑的进步，继而促进建筑行业的进步。

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