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摘要：在我国坚持推进节能环保理念和绿色发展的推进理念的建设下，绿色建筑也成为推动绿色发展的重要组成部分。目前我国城市的发展速度正在日益的加快，城市中建筑的数量和种类也在不断的增多，在我国建筑的发展中，钢结构具有很长的历史，满足我国的可持续发展要求，因此在建筑行业中被广泛的应用。本文主要阐述在实际的建筑行业中钢结构在装配式建筑中的具体应用和分析，提出有效的措施，促进我国钢结构的不断发展。
关键词：钢结构；装配式建筑；应用
0引言
绿色建筑高度发展离不开高度“低碳化”的装配式建筑的发展，装配式建筑具有“标准化设计、工厂化生产、装配化施工、一体化装修、信息化管理、智能化应用”等六个主要特征，能够实现环保节能的要求，装配式建筑采用的是预制品部件，可以大幅度节约资源降低垃圾和扬程的发生。积极研究装配式建筑技术，分析发现装配式建筑发展中存在问题，可以推动我国建筑行业的发展，提高我国全面实现现代化建筑、绿色建筑的可能性，研究出一套适合我国国情的装配式建筑技术体系，可以提高建筑技术成熟度。
1钢结构在装配式建筑中应用优势
装配式钢结构建筑主要是通过工厂化的形式生产各类结构构件，实现全生命周期的设计，包括生产、施工和安装等环节，具有节能环保的社会效益。现阶段我国的钢结构建筑在技术上与传统混凝土建筑相比已经十分接近，在人们最关注的防火、隔音等方面已经有明显改善。虽然钢结构建筑仍存在建造成本偏高的问题，但这种说法比较片面，如果基于全生命周期来看，在建筑能耗以及建筑材料回收再利用等方面，钢结构住宅的价格优势将发挥出来。另外，钢结构建筑之所以还没有大规模普及的一个主要原因，还是大众的认知程度不同，相较于传统住宅还需要更大的社会认可。其中，装配式钢结构建筑的优势非常明显：①其可以切实提升生产效率，在预制墙板和钢构件的制造中，在施工现场进行安装，将设计人员和安装人员组织在一起，实现设计和安装的协调，确保整个工序衔接良好，提升生产效率。②切实缩短设计周期。通过结构分析软件和工程建模软件的应用，在进行构件尺寸和内力设计中非常精确，而且便于调整。在构件制作环节中，将数控机床和三维模型有机结合，从而在设计后可以将构件直接投入生产，提升了建筑建设的进度。③实现了施工工业化，与传统的工艺相比，借助构件工厂化生产方式，可以提升产品的整体性能，钢结构在生产后可以直接焊接。
2发展装配式钢结构建筑的意义
2.1装配式钢结构具有节约资源、降低能耗的意义
装配式建筑和传统使用的浇筑式建筑相比较具有节约资源和降低能耗的优点，尤其是对建筑垃圾的排放量，装配式钢结构建筑和传统的浇筑式建筑相比较减少垃圾排放量大约百分之八十，在建筑施工过程中具有明显的节水、节电、节材等优势，因此我们一般对装配式建筑有着绿色建筑的称号。装配式钢结构建筑在城市中的发展具有节能减排、提高环境质量、推进建筑行业绿色发展、建立全新生态文明的城市。
2.2装配式钢结构具有促进建筑工业化、提高建筑品质的意义
我国建筑行业的发展道路，早在上个世界50年代就由国务院提出了，明确了我国建筑行业的发展方向，装配式钢结构在建筑中的应用有效的推动了剩余钢铁的消化过程，尤其在建筑行业中专业设备的生产制造、结构件的预制加工制作、设备的运输和组装等方面都有效的起到了拓宽产业、健康发展的目的。装配式钢结构建筑是一种包含种类较多、设计领域较广的综合性工程，包含了新产品的研发、设计、生产、施工、装配等一系列环节，我国建筑行业的发展离不开装配式建筑的支持，装配式建筑的结构件都采用新型的机械自动化信息管理流水线生产制造，其质量能够有效的得到保障，促进了建筑品质的进一步提升。
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2.3装配式钢结构具有节约成本、缩短工期的意义
我国目前普遍使用的浇筑式建筑中，人工费用一般占总造价百分之十五到二十之间，材料费用一般占总造价的百分之四十五到六十左右，最近几年中我国的劳动力价格正在逐年的增长，使用传统的浇筑式建造方法建筑水平较低，施工效率较差，建筑成本较高，能源的消耗也比较大。装配式钢结构建筑的发展能够有效的降低其中建筑使用材料、模板、设备的费用，施工效率也远远高于传统的浇筑式施工模式，在施工过程中不会受到天气变化的影响，还能合理有效的控制生产工期，缩短工期时间。
3钢结构在装配式建筑中的应用
3.1钢管束结构在装配式建筑中的应用
3.1.1钢管混凝土束结构的技术要求
（1）满足《钢结构设计标准》（GB50017）、《建筑抗震设计规范》（GB50011）的标准，高层钢结构建材满足《高层民用建筑钢结构技术规程》（JGJ99）的有关规定。
（2）钢管束钢材牌号宜采用Q235钢、Q345钢，其质量等级应不低于B级，并应分别符合现行国家标准《碳素结构钢》（GB/T700）和《低合金高强度结构钢》（GB/T1591）的规定。
（3）钢管束内混凝土强度等级不应低于C30级。混凝土强度等级、力学性能和质量标准按照《混凝土结构设计规范》（GB50010）的有关规定执行；厚度小于200mm的钢管混凝土束剪力墙应采用自密实混凝土，厚度不小于200mm的钢管棍凝土柬剪力墙直采用自密实混凝土，也可采用普通混凝土。
3.1.2钢管束结构在装配式建筑的应用
钢管束结构主要由几个标准化、模数化的部件钢管，将其并排连接形成钢管束，并将钢管内部浇筑混凝土，从而构成钢管束构件，以此作为建筑物的主要承重构件和抗侧力构件。钢管束组合结构由于其独有技术优势，目前已被广泛应用在不同的建筑结构体系中。例如，在商用住宅结构中，杭萧钢构已将“钢管束组合结构住宅体系”成功申请国家专利。历经多年的技术耕耘和实践，见证了该技术可以进一步缩短钢结构住宅建筑的施工工期，节约成本，其主要是对房屋结构的安全性、抗震性有所提升，在节能环保方面也将体现了更多优势。
3.2钢筋桁架楼承板在装配式建中的应用
3.2.1钢筋桁架楼承板的选用
钢筋桁架楼承板的选用分为施工和使用两个阶段，在施工阶段，民用建筑中的单向简支或连续板的选用，除开自重外，施工活荷载标准值不应该大于1.5kN/m2，混凝土强度应符合GB50010中的相关要求和其他的相关标准，不低于C20级。
3.2.2钢筋桁架楼承板的设计要点
（1）使用阶段：对钢筋桁架楼承板的正截面承载力、楼板下部钢筋应力控制、支座裂缝控制、挠度等的计算应按照《混凝土设计规范》（GB50010-2010）及《冷轧带肋钢筋混凝土结构技术规范》（JGJ95-2011）的相关规定进行计算。
（2）施工阶段：如果施工阶段设置的有临时支撑，设计时不需要进行计算，如果设置临时支撑时，就需要进行桁架杆件内力和模板挠度的计算。
4结束语
综上所述，目前装配式钢结构建筑在我国仍处于起步阶段。根据住建部的数据，钢结构房屋建筑面积仅占全国房屋建筑面积的6%左右，建筑钢结构用钢占钢产量的５%左右。而发达国家建筑钢结构用钢要占钢产值的10%以上，美国、日本等国家更达到30%以上。因此，在进行装配式钢结构建筑设计中，应该着力采用工厂化的建构模式，从而确保构件的设计、生产、施工和安装形成一个完整的模式，进行全周期的设计，提升建筑建设的效率。在装配式钢结构深化设计环节中，应该结合建筑设计、结构设计、机电设备设计等，对装配式钢结构建筑进行优化，也为我国钢制造业发展铺平道路。
参考文献
[1]戴文莹.基于BIM技术的装配式建筑研究[D].武汉大学,2017.
[2]裴予.中小型装配式建筑体系比较研究[D].吉林建筑大学,2017.
[3]李泳辰.装配式背景下的模块化住宅设计研究[D].青岛理工大学,2018.
论文作者:李川川
论文发表刊物:《建筑实践》2019年第13期
论文发表时间:2019/10/16
标签：建筑论文; 钢结构论文; 钢管论文; 混凝土论文; 构件论文; 桁架论文; 结构论文; 《建筑实践》2019年第13期论文;