装配式钢结构建筑的发展与应用探讨

区杰智

（广东工商职业技术大学，广东 肇庆 526100）

与传统的钢筋混凝土建筑相比，装配式钢结构建筑在节能环保方面具有很好的优势，而且能够较快的施工，是未来建筑发展的方向。钢结构自身抗震性能好、强度较大，应用到装配式建筑中，能够使建筑物的承载力得到较好的提升。

1 装配式建筑介绍

建筑工程在不断发展的过程中，施工技术在逐渐的创新进步，新的建筑形式、新型建筑材料等在工程建设中的应用，使得传统建筑工程建设中存在的环境污染、资源浪费等问题得以有效的解决。框架结构形式能够增强建筑物的承载能力，施工的速度也得到了较大的提高，对于推动建筑行业的转型发展起到了重要作用。装配式建筑主要是在工厂中加工制造构件，减少了施工现场的大量操作，预先制作好构件后运到工地现场，通过一定的连接方式在工地进行安装形成建筑。这种新型的建筑结构使施工建设的速度得到加快，而且减小了施工难度，对环境的破坏较小，同时受环境的影响也很小。如果是在冬季进行建设，传统的混凝土浇筑在施工现场受到温度的影响，强度会出现不足，但是，在工厂加工建筑构件，相关的数据信息可以通过实验得出，然后进行预先制造，建筑构件的质量可以得到有效的保障。在施工现场进行构件连接组合时，能够减少大气污染、噪音污染等，是一种节能环保的建筑形式。

2 装配式建筑中钢结构应用分析

装配式建筑的结构形式主要有木结构、钢结构以及预制混凝土结构等，钢结构在装配式建筑中应用，受力构件是预制式，可以使钢结构的刚度增强，应用较为常见。

2.1 突出较好的抗震性

钢结构自身具有较好的优越性，在制作建筑构件时，相比较其它建筑材料，自身重量很轻，所以有很好的抗震性。在装配式建筑设计中，钢构件主要是承受荷载力的，作为最主要的受力结构，建筑设计时，楼面以及墙体材料的选择也是重量较轻的，装配式钢结构建筑的抗震性主要在上层体现，地震发生时波动能够被较强的抵消掉。钢结构的薄壁钢管和热轧型钢的截面合理的分配，单位面积的质量较为平均，整体结构更轻，以很小的自重承受建筑物较大的重量，具有较强的塑性变形能力，这些优越性都更好的体现了钢结构应用到装配式建筑中的良好的抗震性能，使建筑的结构稳定性更高。钢结构可以预先制造，在工程建设现场进行安装，借助于数控机床技术以及计算机技术等，能够使结构在加工制造时的尺寸数据更加精准，使建筑的整体质量得到有效的保障。装配式建筑应用钢结构时，为了能够更好的突出抗震性，结构预制框架顶部的梁柱点需要进一步加强连接，或者是用固定的支架进行支撑。在梁柱顶部点做出上述的支撑，能够使结构的侧方向刚度得到有效的增强，进而使装配式钢结构建筑的抗震性得到加强。

2.2 符合绿色环保、具有很好的综合效益

钢结构的应用减少了混凝土的使用，而且施工现场工程量的降低，使其对环境的污染减少，而且建筑垃圾也大大降低，对于生态环境保护起到很好的帮助。在装配式建筑中，钢结构构件的制造是根据严格的尺寸大小加工的，各个构件能够进行装配安装，同时也可以拆除进行回收使用，可以节约资源，突出了绿色建筑的观念。另外，装配式钢结构承重力较好，而且构件的截面面积比较小，所以钢材的使用量可以得到节省，建筑工程建设中的相关成本也有所降低。由于装配式建筑中的钢结构制造都是在工厂进行提前统一加工，施工的速度大大提高，同时构件的质量得到了较好的提升。装配式建筑一开始使用钢结构，在成本投入方面可能较高，但是从长远来看，这种建筑形式具有较好的综合效益，由于现场工程量的减少，人工成本以及设备成本的投入相对就会有所降低，能够突出经济性。另外，这种结构在布置上比较灵活，拆除和安装都非常方便，工程工期可以大大缩短，这样很多方面的成本支出都能够减小。

3 装配式钢结构建筑发展趋势

3.1 钢结构应用的问题

装配式建筑的发展由于处在初级阶段，对于施工建设，缺乏统一的标准体系，装配式建筑的钢结构在构件的设计及施工中的问题，对于预制混凝土的构件有现场浇筑节点的问题，这些都使得装配式钢结构建筑涵盖的专业内容较多，对于这种形式的建筑不管是在设计中还是在施工中，都需要多专业体系结合，所以，装配式钢结构建筑的建设还需要建立信息化的模型，使相关的信息能够融合为一体，这样建筑建设才能更加顺利。装配式钢结构建筑的成本增加了构件运输的费用、构件加工的费用等，这在成本管控方面短时间内没有应用优势，同时由于建造经验有限，在现场的装配安装技术还需要不断的提升。这种新型的建筑结构形式，相比较传统的建筑工程建设来讲，在设计、构筑物的建造以及现场施工方面差别都非常大，施工人员以及设计人员对于建筑形式的相关知识和技能的掌握还有所不足。装配式钢结构建筑的专业人才较为缺乏，由于建筑形式的新兴，有关于这方面具体的研究相对也较少。

3.2 未来的发展

装配式钢结构建筑在未来的发展中，会更加突出绿色环保的观念，在材料的使用方面尽可能应用环保型的原材料，比如保温墙体、节能门窗等。设计人员需要积极的引入新的建筑结构，对于建筑人员需要加强新技术的培训，对这种新的建筑形式建设的有关流程和规范进行统一，以使装配式钢结构建筑的建设质量得到有效的提升。完善建立关于装配式建筑建设的质量和安全监管机制，使管理人员能够有具体的文件指导，明确管理工作具体的内容，更好的推进装配式建筑的建设。另外，还要充分的利用BIM 技术，发挥其技术优势，使装配式建筑结构的设计和施工的精准性得以提高。要想使装配式钢结构建筑建设得到更为广泛的使用，还需要加强对其示范性工作的建设，政府有关部门可以加强政策优惠，对项目的推广设置一定的补贴标准。投资建设试点建筑，将装配式钢结构作为招投标的重点条件，由公用建筑建设向商业以及住宅建筑进行推广。由于建筑构件的统一加工制造，装配式钢结构建筑未来会形成产业化发展，在技术水平不断提高的同时，建设成本会逐渐得到良好控制，对于社会可以带来更好的综合效益。

4 结束语

综上所述，装配式钢结构建筑的发展，打破了传统建筑工程建设的固定模式，推动了建筑工程行业的转型发展，钢结构在装配式建筑中的使用，能够保护环境、节约资源，具有非常好的应用优越性。不过由于这种建筑形式的发展处在初级阶段，仍然需要在设计、施工中不断的加强研究，建立规范化的装配建设体系，使现场的安装施工可以更加有序进行，以此更好的展现这种新型建筑形式的优越性，使建筑工程建设得到长久稳定的发展。