装配式钢结构建筑的发展与应用探讨

田昭勇 战小康

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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 装配式建筑概述

在建筑工程的不断发展中，施工技术也在逐渐的进步，新的建筑形式与材料在工程建设中的应用，使得传统工程在建筑时的环境污染和资源浪费等问题得以有效解决。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。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。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优势分析

目前常见的装配式建筑形式主要有装配式混凝土结构、预制集装箱式房屋、装配式木结构和装配式钢结构。钢结构在国内工业领域中的应用已经比较成熟，在民用建筑中的应用也在逐步增加，钢结构在装配式建筑中应用的受力构件是预制式，可以使钢结构的刚度增强，从而得到了广泛的应用。

2.1 重量轻、抗震效果好

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，具有很好的抗震性。在钢结构中常用的钢构件有薄壁钢管和热轧型钢，在惯性矩相同时其重量较轻，既能够满足强度要求又可以减少结构自重，因此适合用作装配式钢结构的主要承重部件。另外，装配式建筑中的外墙、隔墙、楼面板都可以采用质量较轻的建筑材料，荷载较小，减少对主要承重构件的影响。此外，装配式钢结构建筑可以充分发挥钢结构强度高、塑性和韧性好的特点，提高了建筑的安全性、稳定性和可靠性，增强建筑的抗震性能。

2.2 符合绿色建筑的要求

装配式钢结构建筑和传统的混凝土建筑相比，能够明显地减少施工过程中产生的光污染、水污染、大气污染等，减少建筑垃圾的排放，降低能源损耗，因此不会给周围的生态环境带来负面影响。此外，由于装配式钢结构中的结构构件都是按照统一的标准尺寸进行生产的，因此在完成使用功能后很多构件还可以拆除运用在其他的建筑中。实现资源再利用的目的，节约成本，成为真正意义上的绿色建筑。

2.3 综合效益较好

由于装配式钢结构的建筑构件承载能力强、截面面积较小，节约了大量的钢材和混凝土，并且可以降低建筑工程基础建设费用。此外，装配式钢结构建筑中的钢构件和混凝土预制构件都可以在工厂预先加工完成，在很大程度上加快了施工进度，节约了时间成本，构件的质量也可以得到保证，减少了施工过程中由于构件质量不达标造成的返工费用，所以装配式钢结构建筑具有较好的综合效益。

3 装配式钢结构建筑存在的问题及发展趋势

3.1 钢结构在发展中存在的问题

由于装配式建筑的发展还处于初级阶段，对于施工建设，缺乏统一的标准体系，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。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，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 钢结构未来趋势的发展

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。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，在装配式建筑中使用钢结构，能够加快建筑结构形式的转换，实现节能减排、可持续发展的目的。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，着力健全规范相关施工体系，探索如何保障施工现场秩序，从而有效发挥装配式钢结构绿色环保的优势，推动我国建筑业的可持续发展。