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装配式建筑中钢结构的应用探讨麻海栋

发表时间：2020/8/12 来源：《基层建设》2020年第10期作者：麻海栋

[导读] 摘要：为了提高装配式建筑的适用性，促进我国绿色建筑行业的发展，对钢结构在装配式建筑中的应用进行了研究。

        天津市天友建筑设计股份有限公司 300000
        摘要：为了提高装配式建筑的适用性，促进我国绿色建筑行业的发展，对钢结构在装配式建筑中的应用进行了研究。简述了装配式钢结构建筑具有的集成化、抗震性强、环保节能、效率高、综合效益好等优势。分析了国内外有关装配式钢结构建筑的应用现状。为了深化钢结构在装配式建筑中的应用，对影响装配式钢结构发展的因素进行了探讨，并提出了相应的改进方法。
        关键词：装配式建筑；钢结构；改进方法
        引言
        伴随国内社会经济的快速进步，建筑行业也随之有了很大的进步，并且城市当中的建筑物数量也愈来愈多、建筑规模也愈来愈大。与此同时，伴随国民经济的进步，百姓的生活水准也有了很大的提升，百姓也愈加正视绿色环保，建筑行业要想顺应人们的现实需求，就必定要向着绿色环保的方向改变，为此，装配式建筑应时而生。装配式建筑大都以提前加工制造好零散的结构构件，等到实际施工期间，在建筑场地里面对这些结构构件做出组合安装施工，其主要特点是，除了能够节省资源的浪费，而且还能降低建筑场地施工垃圾以及对四周环境产生的污染。
        1在装配式建筑中应用钢结构的优点分析
        1.1施工品质有保证，施工进展速度快
        装配式的钢结构工程项目，大都是在加工厂中将施工期间用到的结构构件提前加工出来，再借助数控加工技术以及信息技术这两者的配合下，在建筑场地中展开实际安装施工，每一个安装施工环节都要保证有高端技术的辅助下来完成，这样不单确保了安装施工的有序开展，而且还可以防止有施工品质不达标，再次返工的情况，继而提升了施工总体进展速度。
        1.2真实体现了绿色环保理念
        装配式建筑施工的整个过程都能呈现出绿色环保的施工理念。建筑材料大都是提前在加工厂加工而成的结构构件，建筑场地施工也主要遵循安装图纸内容将这些零散的构件安装完成就行。如此不单减少了在建筑场地中施工产生的各种污染，比方说灰尘污染、施工垃圾污染以及噪声污染等，而且这种钢结构的建筑在日后维修与改建时候，与砖石混凝土结构对比来说，其施工流程要简捷很多，并且施工期间产生的垃圾也能够再次回收使用，这才是将绿色环保施工理念真实的呈现了出来，有益于推进建筑行业的速度进步。
        1.3抗震能力好，自重较轻
        其施工原材料大都是轻便的材料，对于建筑中的承重墙来说，使用的建筑材料大都是壁管较薄的钢管，这样的材料具备了自重轻、横截面受力匀称等优点。所以钢结构装配建筑可以将施工材料的优点全部的施展出来，让其总体自重减轻了很多，同时还能把施工材料本身拥有的强度高、延伸性好以及塑性优良等特点都呈现在了建筑结构里面，继而提升了建筑总体的稳固能力和抗震能力。
        2装配式钢结构建筑的设计
        2.1装配式钢结构建筑
        根据建筑物的功能和抗震能力，预制钢结构可选择以下结构系统：钢结构、框架结构、大型结构的管道结构、移动桥梁结构、交错桁架结构等。钢结构的设计应简单化、标准化和对称，其垂直定位应在刚性和质量变化方面保持一致，以减少挥发性和质量变化，同时应考虑到温度和降水的不利影响。所以装配式钢结构设计应该设置伸缩缝、抗震缝或者沉降缝来抵抗一些外界因素的影响。预制钢结构的结构系统必须有明确的计算表和合理的传输路径，而且在整个结构已经失去了承受荷载的能力时，应对钢结构较为脆弱的部位采取有效的保护措施，加强钢结构建筑的薄弱部位，以应对因某些结构或部分受损而造成的风力压力和地震。钢材和压力钢板相对较高的工业化水平减少了实地的工作量，节省了时间。

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        2.2对于钢管树结构应用的分析
        钢基础结构主要由钢管组成，其构件以标准化、模型化的钢管为主，钢底连接形成钢基础，然后在钢管内专门施工浇筑混凝土。钢底构件的生产和使用主要作为装配楼的主要承重构件和抗侧力构件，由于其独特的技术优势，在现代建筑中得到了广泛的应用，提高了建筑的整体安全性和稳定性。除了上述的一些钢梁结构有效应用之外，钢管束结构的优势越来越明显，在实际施工中更多地被运用和操作，不仅如此，还严格按照现行标准的技术要求进行钢管束施工，以保证钢梁的结构优势，从而保证总装楼的整体安全与稳定。总结以下几点。（1）标准层面必须密切监控相关操作，包括《建筑抗震设计规范》。如果预制钢结构是高层建筑，建筑材料的使用必须符合在《高层民用建筑中建造钢结构的技术规格》的具体要求。（2）对于装配式钢结构质量的要求，国家主要以q235钢为主且质量等级不能低于B级。不仅如此，对于现行国家标准《碳结构钢》的具体要求也是需要满足的。（3）混凝土强度的要求。钢管底部的混凝土加固层和控制的混凝土强度必须要超过C30，混凝土在浇筑期间必须要结合钢管底部的混凝土剪力墙的具体要求使用，只有这样才能保证水泥的质量，因为混凝土的质量得到保证，那么钢管束结构整体的安全性和稳定性也得到保证。如果情况允许，整个预制建筑通常由钢管混凝土厚度不到20cm的高密度混凝土组成，进行灌溉并最终由钢丝束系统确保其安全和稳定，或者根据实际情况可以使用普通混凝土。
        3促进装配式钢结构建筑发展的措施
        3.1提高钢结构、装配式建筑的适应性
        钢结构、装配式建筑各自有不同的优势、特点。若想提高装配式钢结构建筑的使用性能，就要选择合理的搭配方式，使两者能完全协调、配合。对此，可采取以下措施：首先，从建筑结构设计规律入手，优化、改进钢结构的设计，使其更符合建筑结构设计要求。如加强钢结构的设计管理，提升钢结构的安全性、可靠性，保证钢结构建筑的舒适性、经济性。其次，要深入研究装配式建筑户型设计，并依据标准化、定型化的设计规范，对装配式建筑空间、装饰设计进行优化、改进，从而带给人们更良好的视觉、居住体验。比如减少异形板的使用，保证建筑结构的稳定性；要统一板材尺寸，方便规模化生产。最后，应高度重视平面布置的设计。尽量依据动态性、开放性的原则进行平面配置，保证装配式钢结构建筑的设计质量。
        3.2划分功能分区
        在我国装配式建筑的发展前景非常广阔。无论是商业楼，还是住宅楼，亦或者是办公楼都有这方面的需求。但是不同功能的建筑物其功能分区是不相同的。而装配式钢结构建筑的生产、加工都是要以既定功能分区方式为基础的。所以，在大力发展装配式钢结构建筑行业时，要重点做好功能区划分。首先，要充分考虑业主的需求进行功能区划分。毕竟，装配式钢结构建筑的施工是以业主需求为导向的。在功能区划分时也要充分考虑业主需求。其次，要从大局出发对装配式钢结构建筑进行动静分区，从而最大程度的利用现有的空间面积。尤其是保证不同分区相互之间不会产生太大的干扰，以免影响到人们的日常使用体验。最后，在划分功能区时，还应做好建筑结构设计，尽可能地节约钢材，从而进一步提升装配式钢结构建筑的经济效益。
        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。
        参考文献：
        [1]胡泊，刘冰，韦凯杰.钢结构建筑在装配式建筑发展过程中的优势[J].福建建材，2020（02）：31-32+106.
        [2]李传月.玻纤增强无机复合保温外墙板在装配式钢结构中的应用[J].住宅与房地产，2020（03）：101.
        [3]李科.BIM技术在装配式钢结构建筑中的应用研究[J].建材技术与应用，2019（05）：37-38.