裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑的發(fā)展與應(yīng)用

裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑的發(fā)展與應(yīng)用摘要：目前，我國(guó)建筑技術(shù)的持續(xù)發(fā)展，鋼結(jié)構(gòu)建筑設(shè)計(jì)在我國(guó)有了突破性的進(jìn)展，尤其是裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑由于具有綠色、環(huán)保和高效的特點(diǎn)，在建筑行業(yè)得到了廣泛應(yīng)用。同時(shí)，裝配式鋼結(jié)構(gòu)也具有施工進(jìn)度快的特點(diǎn)，在建筑生產(chǎn)中發(fā)揮出了越來越明顯的作用，對(duì)其分析具有重大現(xiàn)實(shí)意義。鑒于此，文章主要探究了大跨度空間鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)的特點(diǎn)，并提出幾點(diǎn)可行性建議，為大跨度空間鋼結(jié)構(gòu)施工奠定基礎(chǔ)與保障。關(guān)鍵詞：裝配式；鋼結(jié)構(gòu)；發(fā)展與應(yīng)用引言與傳統(tǒng)的鋼筋混凝土建筑相比，裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑在節(jié)能環(huán)保方面具有很好的優(yōu)勢(shì)，而且能夠較快的施工，是未來建筑發(fā)展的方向。鋼結(jié)構(gòu)自身抗震性能好、強(qiáng)度較大，應(yīng)用到裝配式建筑中，能夠使建筑物的承載力得到較好的提升。1裝配式建筑概述隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，建筑業(yè)逐漸蓬勃發(fā)展，新的建筑材料的出現(xiàn)解決了黏土磚所破壞耕地的問題，框架結(jié)構(gòu)、剪力墻結(jié)構(gòu)、筒中筒結(jié)構(gòu)等新型建筑結(jié)構(gòu)形式的出現(xiàn)增強(qiáng)了建筑物抵抗地震作用、風(fēng)荷載等的影響，同時(shí)也符合了新時(shí)代對(duì)城市的定義。2綠色節(jié)能建筑現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢(shì)2.1裝配式鋼結(jié)構(gòu)綠色節(jié)能建筑的現(xiàn)狀就發(fā)展來看，目前我國(guó)現(xiàn)階段采用的裝配式鋼結(jié)構(gòu)主要應(yīng)用在高層建筑中，以及一些大型鋼廠房和大型公用建筑中。住宅等建筑多以鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)為主，對(duì)于裝配式鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用在這種住宅類型建筑中相對(duì)較少。2.2裝配式鋼結(jié)構(gòu)綠色節(jié)能建筑的未來趨勢(shì)裝配式建筑依舊是我國(guó)建筑行業(yè)的主要發(fā)展與研究方向，基于結(jié)構(gòu)形式以及造價(jià)等多因素的考慮，應(yīng)用不多，起步較晚，沒有緊跟建筑行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)。預(yù)制建筑因其綠色節(jié)能環(huán)保的優(yōu)勢(shì)，在未來具有很大的發(fā)展?jié)摿Γ虼?，未來建筑行業(yè)要抓住機(jī)遇實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)型，這是我國(guó)建筑行業(yè)未來發(fā)展的主要趨勢(shì)。2.3創(chuàng)新體系，改進(jìn)建筑過去因?yàn)楦鞣N因素使得這種建筑類型發(fā)展得到遏制，而發(fā)達(dá)國(guó)家在此時(shí)間段內(nèi)充分利用與改進(jìn)此類結(jié)構(gòu)形式，現(xiàn)在我國(guó)裝配式建筑雖然得到有序提升，但是在未來依舊需要以改變傳統(tǒng)為基礎(chǔ)，勇于創(chuàng)新新型的建筑體系。如何提升建筑體系，如何改進(jìn)以往結(jié)構(gòu)形式，如何控制成本來改進(jìn)空間制約問題，如何提高建筑整體安全性能，還需要我們仔細(xì)研究。如何改進(jìn)建筑發(fā)展研究方向是需要我們政府機(jī)構(gòu)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員、業(yè)界專業(yè)人士共同來改進(jìn)完善，勇于改變以往在各方面只注重建筑結(jié)構(gòu)而忽略建筑自身的情況。2.4更加完善新型建筑體系以相同結(jié)構(gòu)形式的模數(shù)化設(shè)計(jì)會(huì)更加完善，運(yùn)用實(shí)際工程中會(huì)更加合理安全。工廠化主要是改變以往的現(xiàn)場(chǎng)加工形式，在工廠加工完成后運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)吊裝安裝，隨著裝配式建筑的不斷發(fā)展，“模塊化”“工廠化”的新型建筑依舊會(huì)沿用質(zhì)量管理體系對(duì)出廠產(chǎn)品實(shí)施嚴(yán)格審核，嚴(yán)格吊裝、安裝，完善新型建筑體系的連接問題，在保證建筑質(zhì)量的同時(shí)降低建筑建造成本。3鋼結(jié)構(gòu)在裝配式建筑中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)目前常見的裝配式建筑形式主要有裝配式混凝土結(jié)構(gòu)、預(yù)制集裝箱式房屋、裝配式木結(jié)構(gòu)和裝配式鋼結(jié)構(gòu)。鋼結(jié)構(gòu)在國(guó)內(nèi)工業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用已經(jīng)比較成熟，在民用建筑中的應(yīng)用也在逐步增加，鋼結(jié)構(gòu)與裝配式建筑都是以預(yù)制構(gòu)件作為主要受力構(gòu)件，二者的有效結(jié)合克服了單純的鋼結(jié)構(gòu)剛度不足的缺點(diǎn)，從而得到了廣泛的應(yīng)用。3.1重量輕、抗震效果好在鋼結(jié)構(gòu)中常用的鋼構(gòu)件有薄壁鋼管和熱軋型鋼，截面形式受力合理，在慣性矩相同時(shí)其重量較輕，既能夠滿足強(qiáng)度要求又可以減少結(jié)構(gòu)自重，因此適合用作裝配式鋼結(jié)構(gòu)的主要承重部件。另外，裝配式建筑中的外墻、隔墻、樓面板都可以采用質(zhì)量較輕的建筑材料，荷載較小，減少對(duì)主要承重構(gòu)件的影響［1］。此外，裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑可以充分發(fā)揮鋼結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高、塑性和韌性好的特點(diǎn)，大大地提高了建筑的安全性、穩(wěn)定性和可靠性，增強(qiáng)建筑的抗震性能。3.2符合綠色建筑的要求裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑和傳統(tǒng)的混凝土建筑相比，能夠明顯地減少施工過程中產(chǎn)生的光污染、水污染、大氣污染等，減少建筑垃圾的排放，降低能源損耗，因此不會(huì)給周圍的生態(tài)環(huán)境帶來負(fù)面影響。此外，由于裝配式鋼結(jié)構(gòu)中的結(jié)構(gòu)構(gòu)件都是按照統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)尺寸進(jìn)行生產(chǎn)的，因此在完成使用功能后很多構(gòu)件還可以拆除，在其他建筑中進(jìn)行重復(fù)利用。有的建筑施工原材料經(jīng)過一定的加工處理后也能夠循環(huán)利用，實(shí)現(xiàn)資源再利用的目的，體現(xiàn)了綠色環(huán)保的理念，并且可以節(jié)約成本，是真正意義上的綠色建筑［2］。3.3綜合效益較好由于裝配式鋼結(jié)構(gòu)的建筑構(gòu)件承載能力強(qiáng)、截面面積較小，節(jié)約了大量的鋼材和混凝土，并且可以降低建筑工程基礎(chǔ)建設(shè)費(fèi)用。此外，裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑中的鋼構(gòu)件和混凝土預(yù)制構(gòu)件都可以在工廠預(yù)先加工完成，在很大程度上加快了施工進(jìn)度，節(jié)約了時(shí)間成本，構(gòu)件的質(zhì)量也可以得到保證，減少了施工過程中由于構(gòu)件質(zhì)量不達(dá)標(biāo)造成的返工費(fèi)用，所以裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑具有較好的綜合效益。4裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑發(fā)展趨勢(shì)4.1鋼結(jié)構(gòu)應(yīng)用的問題裝配式建筑的發(fā)展由于處在初級(jí)階段，對(duì)于施工建設(shè)，缺乏統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)體系，裝配式建筑的鋼結(jié)構(gòu)在構(gòu)件的設(shè)計(jì)及施工中的問題，對(duì)于預(yù)制混凝土的構(gòu)件有現(xiàn)場(chǎng)澆筑節(jié)點(diǎn)的問題，這些都使得裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑涵蓋的專業(yè)內(nèi)容較多，對(duì)于這種形式的建筑不管是在設(shè)計(jì)中還是在施工中，都需要多專業(yè)體系結(jié)合，所以，裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑的建設(shè)還需要建立信息化的模型，使相關(guān)的信息能夠融合為一體，這樣建筑建設(shè)才能更加順利。裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑的成本增加了構(gòu)件運(yùn)輸?shù)馁M(fèi)用、構(gòu)件加工的費(fèi)用等，這在成本管控方面短時(shí)間內(nèi)沒有應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，同時(shí)由于建造經(jīng)驗(yàn)有限，在現(xiàn)場(chǎng)的裝配安裝技術(shù)還需要不斷的提升。這種新型的建筑結(jié)構(gòu)形式，相比較傳統(tǒng)的建筑工程建設(shè)來講，在設(shè)計(jì)、構(gòu)筑物的建造以及現(xiàn)場(chǎng)施工方面差別都非常大，施工人員以及設(shè)計(jì)人員對(duì)于建筑形式的相關(guān)知識(shí)和技能的掌握還有所不足。裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑的專業(yè)人才較為缺乏，由于建筑形式的新興，有關(guān)于這方面具體的研究相對(duì)也較少。4.2未來的發(fā)展裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑在未來的發(fā)展中，會(huì)更加突出綠色環(huán)保的觀念，在材料的使用方面盡可能應(yīng)用環(huán)保型的原材料，比如保溫墻體、節(jié)能門窗等。設(shè)計(jì)人員需要積極的引入新的建筑結(jié)構(gòu)，對(duì)于建筑人員需要加強(qiáng)新技術(shù)的培訓(xùn)，對(duì)這種新的建筑形式建設(shè)的有關(guān)流程和規(guī)范進(jìn)行統(tǒng)一，以使裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑的建設(shè)質(zhì)量得到有效的提升。完善建立關(guān)于裝配式建筑建設(shè)的質(zhì)量和安全監(jiān)管機(jī)制，使管理人員能夠有具體的文件指導(dǎo)，明確管理工作具體的內(nèi)容，更好的推進(jìn)裝配式建筑的建設(shè)。另外，還要充分的利用BIM技術(shù)，發(fā)揮其技術(shù)優(yōu)勢(shì)，使裝配式建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)和施工的精準(zhǔn)性得以提高。要想使裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑建設(shè)得到更為廣泛的使用，還需要加強(qiáng)對(duì)其示范性工作的建設(shè)，政府有關(guān)部門可以加強(qiáng)政策優(yōu)惠，對(duì)項(xiàng)目的推廣設(shè)置一定的補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)。投資建設(shè)試點(diǎn)建筑，將裝配式鋼結(jié)構(gòu)作為招投標(biāo)的重點(diǎn)條件，由公用建筑建設(shè)向商業(yè)以及住宅建筑進(jìn)行推廣。由于建筑構(gòu)件的統(tǒng)一加工制造，裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑未來會(huì)形成產(chǎn)業(yè)化發(fā)展，在技術(shù)水平不斷提高的同時(shí)，建設(shè)成本會(huì)逐漸得到良好控制，對(duì)于社會(huì)可以帶來更好的綜合效益。結(jié)束語經(jīng)過以上分析可知，在裝配式建筑中使用鋼結(jié)構(gòu)，能夠加快建筑結(jié)構(gòu)形式的轉(zhuǎn)換，實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排、可持續(xù)發(fā)展的目的，然而在生產(chǎn)加工和施工過程中還存在一些問題，應(yīng)當(dāng)在現(xiàn)有的裝配式建筑基礎(chǔ)上繼續(xù)推進(jìn)裝配式鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展，著力健全規(guī)范相