高層裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅結(jié)構(gòu)優(yōu)化

王霞

【摘要】經(jīng)濟的不斷發(fā)展，加速了城市化的進程，建筑工程的需求量也逐年攀升。隨著建筑工程的發(fā)展，為提高其工程質(zhì)量，裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑工程成為許多施工單位的首要選擇。對于裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑工程而言，其在施工的過程中，最為關(guān)鍵的是鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)的運用，通過對該項技術(shù)的合理運用，極大的提高了鋼結(jié)構(gòu)工程的質(zhì)量，同時，還需要加大對工程建造管理的重視程度，避免因管理不到位產(chǎn)生安全事故問題。本文就高層裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅結(jié)構(gòu)優(yōu)化展開探討。

【關(guān)鍵詞】裝配式;鋼結(jié)構(gòu);建筑工程

現(xiàn)在裝配式鋼結(jié)構(gòu)在我國已經(jīng)有了非常廣闊的市場，具有方便快捷的特征，還符合建設(shè)生態(tài)文明的需要，能營造一個良好的生態(tài)環(huán)境。在城鎮(zhèn)建設(shè)中裝配式鋼結(jié)構(gòu)被大量使用，居民住宅就是一個例子。

1、鋼結(jié)構(gòu)的具體概述

裝配式建筑是現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)方式的代表。裝配式建筑可以理解為用搭積木的形式建房。其主要構(gòu)件都是在加工廠完成，完成后送到現(xiàn)場進行組裝。裝配式建筑主要有三種類型，分別是混凝土結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)、現(xiàn)代木結(jié)構(gòu)。鋼結(jié)構(gòu)建筑是用鋼材料所組成的建筑，有非常大的優(yōu)勢。和傳統(tǒng)的混凝土相比，鋼結(jié)構(gòu)產(chǎn)生的建筑垃圾比較少，對環(huán)境的污染比較小。除此之外，它還有一個優(yōu)勢就是工期比較短，可以盡快完成作業(yè)，提高工作效率。鋼結(jié)構(gòu)建筑最大的優(yōu)點就是工業(yè)化程度非常高，因此有較高的工程質(zhì)量。而且現(xiàn)場濕作業(yè)非常少，方便那些冬季混凝土施工不便的地區(qū)。鋼結(jié)構(gòu)建筑產(chǎn)生的污染較少。與傳統(tǒng)方式相比，鋼結(jié)構(gòu)建筑所產(chǎn)生的污染會小很多。當(dāng)鋼結(jié)構(gòu)建筑完工后，拆除和遷移工作是非常容易的，這些鋼材料還可以繼續(xù)使用，減少了資源的浪費。鋼結(jié)構(gòu)建筑還有一個特點就是自重輕，能提高建筑物的凈高，使之擁有一個更為開放的空間。裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑具有以下優(yōu)點：（1）沒有現(xiàn)場現(xiàn)澆節(jié)點，安裝速度更快，施工質(zhì)量更容易得到保證;（2）鋼結(jié)構(gòu)是延性材料，具有更好的抗震性能;（3）相對于混凝土結(jié)構(gòu)，鋼結(jié)構(gòu)自重更輕，基礎(chǔ)造價更低;（4）鋼結(jié)構(gòu)是可回收材料，更加綠色環(huán)保;（5）精心設(shè)計的鋼結(jié)構(gòu)裝配式建筑，比裝配式混凝土建筑具有更好的經(jīng)濟性;（6）梁柱截面更小，可獲得更多的使用面積。缺點是本身具有較高的造價成本，設(shè)計較為復(fù)雜，安裝需要具有一定的專業(yè)技術(shù)，對安裝專業(yè)性和技術(shù)性的要求更高，在發(fā)展推廣過程中受到一定的局限性，其應(yīng)用領(lǐng)域還存在較大的發(fā)展空間。鑒于此，加強對鋼結(jié)構(gòu)施工技術(shù)的不斷研究，進行相應(yīng)的優(yōu)化升級，對其建筑工程行業(yè)未來的發(fā)展有著積極的促進作用。裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑具有以下缺點：（1）相對于裝配式混凝土結(jié)構(gòu)，外墻體系與傳統(tǒng)建筑存在差別，較為復(fù)雜;（2）如果處理不當(dāng)或者沒有經(jīng)驗，防火和防腐問題需要引起重視;（3）如設(shè)計不當(dāng)，鋼結(jié)構(gòu)比傳統(tǒng)混凝土結(jié)構(gòu)更貴，但相對裝配式混凝土建筑而言，仍然具有一定的經(jīng)濟性。

2、高層裝配式鋼結(jié)構(gòu)住宅結(jié)構(gòu)優(yōu)化

2.1對施工圖紙進行相應(yīng)的審查

在工程建造的過程中，設(shè)計圖紙對整個工程起著至關(guān)重要的作用。設(shè)計圖紙是工程建造和施工的首要依據(jù)，直接影響著整個工程的結(jié)構(gòu)構(gòu)造以及質(zhì)量安全，決定了建筑工程的成敗。如果設(shè)計圖紙存在較大問題，會造成安全隱患，還有可能會引發(fā)嚴(yán)重的安全事故，對施工人員的生命安全和工程的質(zhì)量安全產(chǎn)生威脅。因此，對工程的設(shè)計圖紙進行科學(xué)規(guī)范的審查不可或缺，一旦發(fā)現(xiàn)問題，應(yīng)迅速提出具有針對性的解決方案，避免對工程產(chǎn)生不可挽回的損失。

2.2結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化

（1）主體連接節(jié)點設(shè)計?，F(xiàn)如今，很多的裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑的外墻板采用的是輕質(zhì)均質(zhì)墻板，比如ALC板，樓板的材料一般都是使用混凝土疊合樓板，很多的裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑的框架和預(yù)制墻板之間是通過很多的金屬零件進行連接的，很多預(yù)制樓板和主體結(jié)構(gòu)的連接件主要是用抗剪連接件進行連接，預(yù)制墻板和傳統(tǒng)的混凝土澆筑的墻體不同，預(yù)制墻板是直接和主體結(jié)構(gòu)連接在一起的，在整個裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑中主體結(jié)構(gòu)和預(yù)制墻板之間的連接是整個建筑工程中受力的關(guān)鍵部位，對整個鋼結(jié)構(gòu)建筑都有著很大的影響。如果有比較強的外力破壞，會導(dǎo)致預(yù)制墻板脫落，影響鋼結(jié)構(gòu)整體的穩(wěn)定性，還可能引發(fā)次生災(zāi)害，因此再進行深化設(shè)計時要特別注意預(yù)制墻板和主體間的連接，要保證預(yù)制墻板和主體間的連接牢固，具有足夠的穩(wěn)定性。（2）梁-柱節(jié)點設(shè)計。以某鋼結(jié)構(gòu)大廈為例，進行結(jié)構(gòu)設(shè)計時梁-柱節(jié)點間的設(shè)計首先要注意柱與梁翼緣之間的連接，梁翼緣與柱之間的連接一般靠的是焊接，焊接時要注意在焊縫連接處加設(shè)襯板，因為焊接一般采用的是全熔透坡口焊接。此外，要在翼緣的兩側(cè)設(shè)置引弧板，在梁腹板上下端作扇形切角，一些連接點的固定要采用適當(dāng)?shù)狞c焊進行固定，所有的操作規(guī)范要滿足相關(guān)的規(guī)范要求。在進行梁腹部和鋼之間的連接時也要用到全熔透坡口焊縫，其中要注意焊縫的厚度大于5mm且滿足等強要求，對于一些厚度較大的要采用K字形坡口對接焊縫。當(dāng)節(jié)點區(qū)的板厚度大于30mm時，要對節(jié)點板進行預(yù)熱處理和后熱處理。

2.3管線綜合深化設(shè)計

在設(shè)計小管徑管線時，應(yīng)該根據(jù)現(xiàn)實的情況來進行相關(guān)設(shè)計，對大管徑管線進行避讓。因此，設(shè)計人員可以先設(shè)計較大管線的線路，然后再布置小管道。相關(guān)的壓力管線也需要優(yōu)化設(shè)計，使重力管線避開壓力管線，提高管線布置的合理性。冷水管道和熱水管道需要分開進行工作，原因在于熱水管道是有保溫層的，但是冷水管不需要保溫層的處理。冷水管的施工造價很高，要先布置熱水管道，進行相關(guān)的設(shè)計工作。

2.4機電設(shè)備設(shè)計

在進行裝配式鋼結(jié)構(gòu)的機電設(shè)備設(shè)計時，首先要對預(yù)埋管線進行合理的設(shè)計，一般預(yù)埋管線和預(yù)留管道槽兩種形式，在設(shè)計時要注意將預(yù)留管道槽和的位置和管線的型號進行明確的標(biāo)注，要給管道安裝和調(diào)試留出足夠的空間，如果需要在管道彎頭處增加預(yù)留槽的深度，則要保障管道彎頭和預(yù)留槽的匹配。此外，對于燃氣的預(yù)留預(yù)埋要注意入戶時的外墻板預(yù)留設(shè)計，要考慮燃氣管徑的大小和空間的位置，保證預(yù)留的空間和孔洞大小能夠滿足正常的燃氣需求。對于電氣管線的預(yù)留預(yù)埋，主要是在預(yù)制墻板內(nèi)進行操作的，首先要保障墻板上不同材質(zhì)線管線盒與強弱電專業(yè)相配合，要保障管線穿線的材料質(zhì)量，還要考慮后續(xù)施工的方便性。

2.5鋼結(jié)構(gòu)防火防腐設(shè)計

受到鋼板材質(zhì)特性的影響，相關(guān)人員需要注意鋼材的防腐和防火的問題，經(jīng)常使用的防火措施是防火板和鋼柱外包防火砌塊以及防火涂料。在對建筑進行建設(shè)的時候，防火處理可以和建筑裝修相結(jié)合，這樣在達到防火效果的同時，也能讓室內(nèi)的裝修呈現(xiàn)良好的狀態(tài)。

結(jié)語：

經(jīng)濟的高速發(fā)展，使得人們的生活水平發(fā)生了翻天覆地的變化，對生活質(zhì)量有著更高的追求，因此，工程建造的發(fā)展面臨著更大的挑戰(zhàn)。裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑屬于高效率、低耗能、經(jīng)濟效益高的建筑類型，也符合我國建設(shè)生態(tài)文明的需要。加快對裝配式鋼結(jié)構(gòu)的研究，使建材和預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)集中化、大型化，從而推動裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑產(chǎn)業(yè)化，是我國行業(yè)發(fā)展的必然選擇。

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