余躍
摘要:隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,鋼結(jié)構(gòu)在我國(guó)已經(jīng)取得了突破性的發(fā)展。鋼結(jié)構(gòu)在取得飛速發(fā)展的同時(shí),如何有效推進(jìn)和研發(fā)綠色、高效的鋼結(jié)構(gòu)是目前研究的主要課題。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)得到了廣泛的應(yīng)用??v觀我國(guó)的裝配式鋼結(jié)構(gòu)的發(fā)展,已經(jīng)從傳統(tǒng)的建筑施工形式轉(zhuǎn)化為現(xiàn)代化和集成化的方式。目前在建筑領(lǐng)域中,綠色裝配式鋼結(jié)構(gòu)已經(jīng)得到了廣泛應(yīng)用?;诖?,本文作者結(jié)合自身實(shí)踐就綠色裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑體系研究與應(yīng)用進(jìn)行探討,以供參考。
關(guān)鍵詞:鋼結(jié)構(gòu);裝配式;體系創(chuàng)新;工業(yè)化;模塊化
1綠色裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑體系優(yōu)勢(shì)分析
第一,施工強(qiáng)度高、抗壓強(qiáng)度高。從建筑工程結(jié)構(gòu)角度來(lái)分析,鋼結(jié)構(gòu)和混凝土結(jié)構(gòu)的差異較小,但鋼材自身具備較強(qiáng)的抗壓性能與抗拉性能,故在具體施工過(guò)程之中,其應(yīng)用范圍更加廣泛,尤其是一些跨度特別大的建筑工程項(xiàng)目,該體系的應(yīng)用效果更好。鋼結(jié)構(gòu)體系的出現(xiàn),能夠有效滿足居民對(duì)居住空間的個(gè)性化需求,布置方式更加簡(jiǎn)單。第二,環(huán)保效果好。在運(yùn)用鋼結(jié)構(gòu)建筑體系時(shí),因?yàn)槠洵h(huán)保效果佳,符合當(dāng)下低碳社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展需求。在鋼結(jié)構(gòu)建筑體系施工過(guò)程當(dāng)中,施工作業(yè)人員僅將不同的鋼構(gòu)件組裝,并將構(gòu)件進(jìn)行完美連接,不但減少施工后期的拆建量,降低施工拆建難度,而且安裝更加便捷。第三,可實(shí)現(xiàn)循環(huán)使用。鋼結(jié)構(gòu)體系施工完畢后,各項(xiàng)鋼結(jié)構(gòu)能夠?qū)崿F(xiàn)循環(huán)再利用,針對(duì)之前投入到建筑施工中的各項(xiàng)鋼構(gòu)件,各項(xiàng)鋼材的回收利用率能夠得達(dá)到70.0%左右,有效減少了建筑垃圾量。與常規(guī)的混凝土建筑垃圾量相比較來(lái)講,減少了大約60.0%,碳排放量大約減少40.0%,對(duì)工程項(xiàng)目周圍的生態(tài)環(huán)境起到良好保護(hù)。第四,裝配式鋼結(jié)構(gòu)體系施工采用裝配式方法進(jìn)行施工,對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)的要求較低,施工過(guò)程中產(chǎn)生的噪音也少,進(jìn)而減小了建筑工程施工對(duì)周圍居民日常生活產(chǎn)生的影響。
2綠色裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑體系研究
2.1創(chuàng)新維護(hù)體系,改進(jìn)建筑體系
裝配式建筑是一種新型建筑形式,因此要想保證裝配式鋼結(jié)構(gòu)的順利發(fā)展,需要以傳統(tǒng)鋼結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ),并勇于創(chuàng)新,形成新型的建筑體系和結(jié)構(gòu),同時(shí)設(shè)計(jì)人員還需要努力創(chuàng)新,勇于改變之前只注重建筑結(jié)構(gòu),忽略建筑施工的施工方式。裝配式建筑施工更加重視建筑本位功能,緊緊圍繞建筑框架結(jié)構(gòu)來(lái)展開,同時(shí)在設(shè)計(jì)中更加注重建筑結(jié)構(gòu)的布局和功能性,以結(jié)構(gòu)為中心,對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行合理優(yōu)化,并在控制成本的前提下,最大程度的擴(kuò)大空間。在內(nèi)部設(shè)計(jì)中還需要對(duì)內(nèi)部的梁柱等進(jìn)行隱藏,提高建筑的安全性。
2.2“模塊化、工廠化”新型建筑體系
模塊化建筑主要是由可活動(dòng)性房和模塊化箱型房構(gòu)成,這兩種建筑形式都是采用輕鋼結(jié)構(gòu)或者薄壁鋼結(jié)構(gòu)來(lái)建筑而成,這種模式的鋼結(jié)構(gòu)造成成本低,且方便使用。工廠化鋼結(jié)構(gòu)沿用質(zhì)量管理體系動(dòng)設(shè)計(jì)到出廠實(shí)施嚴(yán)格審核,在保證建筑質(zhì)量的同時(shí)降低建筑成本。
2.3工業(yè)化住宅”建筑體系
為了有效解決在住宅建筑中出現(xiàn)的梁柱問(wèn)題,提出了“工業(yè)化住宅”建筑體系。工業(yè)化住宅建筑體系是由標(biāo)準(zhǔn)化和模數(shù)化的鋼管組合在一起,其內(nèi)部是由鋼筋混凝土組合而成的鋼管束組成,樓板是采用裝配式鋼筋架樓承板。由于傳統(tǒng)的鋼結(jié)構(gòu)體系造價(jià)較高,適應(yīng)性不強(qiáng),因此難以適應(yīng)復(fù)雜的平面戶型和梁柱裸露的現(xiàn)象,在這種背景下提出了箱型鋼板剪力墻結(jié)構(gòu)體系,由于這一體系的優(yōu)勢(shì)較為突出,能夠有效解決傳統(tǒng)鋼結(jié)構(gòu)體系出現(xiàn)的問(wèn)題,且此種方式能夠有效降低用鋼量。
3綠色裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑體系具體應(yīng)用
3.1應(yīng)用范圍分析
綠色裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑體系的優(yōu)點(diǎn)比較突出,并不是適用在全部的建筑工程,例如,長(zhǎng)時(shí)間暴露在室外的建筑工程,不宜采用鋼結(jié)構(gòu)施工體系,因?yàn)樵谔?yáng)光與降雨的作用之下,鋼結(jié)構(gòu)體系會(huì)出現(xiàn)明顯變形,影響該類建筑的正常使用。比較適合應(yīng)用綠色裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑體系的建筑主要有建筑總體架構(gòu)、內(nèi)墻結(jié)構(gòu)等等。除此之外,在一些路橋工程施工當(dāng)中,綠色裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑體系也同樣適用,在常規(guī)的路橋工程施工中,鋼筋混凝土是重要的施工原材料,路橋工程的整體性與剛度均能夠達(dá)到相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),而綠色裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑體系的合理應(yīng)用,能夠保證路橋工程的施工質(zhì)量得到全面提升,路橋整體性更強(qiáng)。綠色裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑體系當(dāng)中,主要使用的材料是鋼材,使得工程項(xiàng)目造價(jià)比較高,但是,從總體角度來(lái)分析,鋼結(jié)構(gòu)的物理強(qiáng)度更佳,有效減少了其他施工材料的損耗,故能夠有效降低工程施工造價(jià)。例如,在某大型廠房當(dāng)中,通過(guò)運(yùn)用施工強(qiáng)度比較高的鋼材,工程項(xiàng)目的單位造價(jià)比鋼筋混凝土增加13.5%,若工程的建筑面積超過(guò)100.0m2,工程造價(jià)則會(huì)降低7.5%左右。主要是因?yàn)殇摻钣昧慷?,墻體的厚度變小,使得工程項(xiàng)目的總施工成本下降。
3.2在商業(yè)建筑中的具體應(yīng)用
在大型行業(yè)建筑工程當(dāng)中,綠色裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑體系的合理應(yīng)用,能夠保證工程的施工效果更好。根據(jù)工程項(xiàng)目的具體施工需求,在商業(yè)建筑內(nèi)部采用模塊化綠色裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑體系,能夠進(jìn)一步降低項(xiàng)目造價(jià)。模塊化綠色裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑體系,主要指的是將鋼材等一系列材料,在預(yù)制前提之下實(shí)施組合,然后采用成型模塊方法應(yīng)用到各大商業(yè)建筑當(dāng)中。例如,方形的鋼制建筑,可以將其設(shè)置在大型商場(chǎng)閣段位置,施工比較方便,拆卸也便捷。模塊化綠色裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑體系的合理應(yīng)用,有關(guān)人員需要加強(qiáng)施工質(zhì)量控制,產(chǎn)品從設(shè)計(jì)到出廠,每一道工序均需要進(jìn)行全面審查,保證每件產(chǎn)品質(zhì)量均符合有關(guān)標(biāo)準(zhǔn),有效提升項(xiàng)目的整體施工效果。在具體的施工過(guò)程當(dāng)中,作業(yè)人員要明確建筑靠外墻鋼結(jié)構(gòu)防火構(gòu)造要點(diǎn),進(jìn)行科學(xué)施工。
3.3在住宅建筑中的具體應(yīng)用
在住宅建筑工程當(dāng)中,鋼結(jié)構(gòu)體系的合理運(yùn)用,能夠保證梁柱剛度不足問(wèn)題得到妥善解決。例如,施工人員通過(guò)采用鋼管束組合結(jié)構(gòu)體系,結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)化要求,形成良好的鋼管束,并在鋼管內(nèi)部澆筑適量的混凝土,有效提升鋼管束的施工剛度,保證各項(xiàng)承重構(gòu)件施工質(zhì)量得到更好提升。鋼管束體系的合理運(yùn)用,能夠防止建筑工程出現(xiàn)大面積結(jié)構(gòu)失穩(wěn)現(xiàn)象的發(fā)生,妥善解決了工程梁柱裸露問(wèn)題,采用中空混凝土灌注鋼束的方法,提高剪力墻的施工剛度,工程中的承重部位承重性能得到更好提升。
3.5裝配式鋼結(jié)構(gòu)綠色節(jié)能建筑的發(fā)展趨勢(shì)
裝配式建筑是我國(guó)未來(lái)建筑的發(fā)展趨勢(shì)。裝配式建筑是我國(guó)建筑行業(yè)的主要發(fā)展趨勢(shì),由于在裝配式中鋼結(jié)構(gòu)的應(yīng)用不多,起步較晚,因此建筑行業(yè)需要緊跟綠色節(jié)能建筑的發(fā)展趨勢(shì),抓住機(jī)遇實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)型,也是我國(guó)建筑行業(yè)發(fā)展的主要趨勢(shì)。積極借鑒國(guó)外的綠色建筑發(fā)展經(jīng)驗(yàn),大力發(fā)展裝配式鋼結(jié)構(gòu)綠色節(jié)能建筑,同時(shí)還需要不斷完善結(jié)構(gòu)體系和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)體現(xiàn)裝配式鋼結(jié)構(gòu)的施工以及其應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。根據(jù)相關(guān)專家和學(xué)者的分析,不難看出,我國(guó)的鋼結(jié)構(gòu)具有較廣的發(fā)展前景。
4結(jié)語(yǔ)
綜上所述,裝配式鋼結(jié)構(gòu)主要包括PC+裝配式鋼結(jié)構(gòu)體系,通過(guò)在樓梯和樓板等處加入混凝土,能夠有效解決鋼結(jié)構(gòu)的問(wèn)題,同時(shí)還能夠有效保護(hù)環(huán)境,符合我國(guó)可持續(xù)發(fā)展的要求?,F(xiàn)如今,現(xiàn)代PC構(gòu)件和預(yù)應(yīng)力技術(shù)結(jié)合,已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了規(guī)?;凸I(yè)化生產(chǎn),因此國(guó)家和政府需要加強(qiáng)對(duì)建設(shè)鋼結(jié)構(gòu)的研究,提供相應(yīng)的政策和資金扶持,加強(qiáng)各個(gè)領(lǐng)域之間的合作,實(shí)現(xiàn)綠色化工業(yè)化裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑的發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
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[2]程江淮.基于綠色發(fā)展的裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑體系研究[J].建筑安全,2018(1):24~26.
(作者單位:浙江紫微建筑工程有限公司)