浅析装配式钢结构建筑的技术体系

韩蕊

摘 要 我国装配式建筑目前有三大结构体系：装配式混凝土（PC）体系、钢结构建筑体系、木结构建筑体系。随着我国经济的高速发展，人们对环境保护意识的不断加强，生态环保发展理念深入人心。为了实现节能减排，减轻建筑在建造、使用、拆除的全生命周期内对环境资源的压力，为了材料的可循环、再利用，更为了可持续发展，推广装配式钢结构建筑已越来越成为全社会的共识。装配式钢结构建筑是绿色建筑的主要代表。

关键词 装配式建筑;钢结构;技术体系

1装配式钢结构建筑特点

装配式钢结构的优势有很多。随着装配式钢结构建筑的推广，可以带动相关新型建材的研究与开发;装配式钢结构建筑自重轻，强度高，可减少基础工程的造价;装配式钢结构建筑工业化程度很高，符合产业化需求，可批量生产，促进生产力的发展;装配式钢结构建筑施工周期短，提前发挥投资效应，加快资金回笼，降低建设成本。装配式钢结构建筑的结构强度高延性好，抗震性好。装配式建筑主要由预制品部件组成，现场安装方式完成施工，最大的优势集中体现在：最大限度节约资源的同时，减少现场施工作业产生的垃圾及污染[1]。

2装配式建筑中钢结构的技术体系

装配式钢结构建筑通常由以下几部分构成：结构体系、外墙体系、楼板及附属构件等。实现装配式钢结构的建造还包括一些重要的建筑技术，如防火防腐耐候技术、绿色建筑技术等。

2.1 结构体系

裝配式钢结构建筑主要包括钢框架结构体系、钢框架--支撑结构体系、钢框架--延性墙板结构体系、筒体结构体系、巨型结构体系、交错桁架结构体系、门式刚架结构体系、低层冷弯薄壁型钢结构体系等。除此之外，还包括钢管束混凝土剪力墙结构体系、方钢管组合异形柱结构体系、约束混凝土柱组合梁框架--钢支撑结构体系、自复位装配式钢结构体系等。以钢框架--支撑结构体系为例，这种结构体系中采用矩形钢管混凝土柱，即有利于防火、隔声，又可将柱距做大，实现内部空间的自由分割。

2.2 外墙体系

装配式钢结构建筑外墙围护体系分外挂做法、内嵌做法两种。为了避免钢结构住宅露梁露柱，国内通常选用内嵌式做法。

装配式外墙板使用的主要墙板种类有：承重混凝土岩棉复合外墙板、薄壁混凝土岩棉复合外墙板、混凝土聚苯乙烯复合外墙板、混凝土珍珠岩复合外墙板、钢丝网水泥保温材料夹芯板、SP预应力空心板、加气混凝土外墙板等。以加气混凝土外墙板为例，加气混凝土外墙板是以水泥、石灰、硅砂等为主要原料，再根据结构要求配置添加不同数量经防腐处理的钢筋网片的一种轻质多孔新型的绿色环保建筑材料外墙板。该墙板高孔隙率致使材料的密度大大降低，墙板内部微小的气孔形成的静空气层减小了材料的热导率。因为墙板的孔隙率大，具有可锯、可钉、可钻和可黏结等优良的可加工性能，便于施工。该墙板同时具有良好的耐火性能、较高的孔隙率使材料具有较好的吸声性能等优点。

2.3 楼板及附属构件

装配式钢结构建筑的楼板形式包括：普通混凝土叠合楼板、普通压型钢板混凝土组合楼板、钢桁架楼承板、钢筋桁架混凝土叠合板组合楼板、轻钢楼板、新型蜂窝楼板等。以钢筋桁架楼承板为例，筋桁架楼承板是将楼板中的钢筋在工厂加工成钢筋桁架，并将钢筋桁架与镀锌钢板在工厂焊接成一体的组合模板。桁架式模板支架采用木模为底模，可重复使用，降低使用成本; 采用桁架式模板支架替代，可重复使用，施工速度显著提高。

附属构件包括阳台板、空调板、楼梯等构件。预制阳台板与主体结构采用三边支撑;空调板支撑于反梁上。装配式楼梯按构件尺度可分为：小型构件装配式;大中型构件装配式。小型构件装配式钢筋混凝土楼梯的主要特点是构件小而轻，易制作，但施工繁而慢，湿作业多，耗费人力，适用于施工条件较差的地区。构件从小型改为大、中型可以减少预制构件的品种和梳理，利于吊装工具进行安装，从而简化施工，加快速度，减轻劳动强度。

2.4 防腐防火技术

钢结构建筑耐火性能较弱，所以钢结构建筑必须采用安全可靠、经济合理的防火保护措施。所有主要钢结构及其配件均必须经喷珠（砂）抛丸处理;焊缝要求打磨齐平，涂刷面层涂料后不得有明显焊接痕迹。钢柱防火涂料采用防火涂料，满足钢柱2.5小时耐火极限要求、钢梁防火涂料采用防火涂料，满足钢梁1.5小时耐火极限要求。 增加耐火板对梁、柱进行保护。建筑外墙与楼板之间的缝隙用岩棉填实;设备井道四周需采用防火材料做好封堵等措施。

2.5 绿色建筑技术

与混凝土建筑相比，装配式钢结构建筑具有安装速度快，施工质量高，抗震性能好，基础造价低等优势，同时钢结构又是可回收材料，更加绿色环保。从以下几个方面举例说明装配式绿色建筑技术的实施：屋顶安装太阳能集热器采用集中-分散供热水系统，让用户轻松享受绿色自然新能源带来的舒适体验;结构采用钢结构体系，钢材采用Q345，地下部分混凝土结构受力钢筋全部采用高强钢筋HRB400;根据当地气候和自然资源条件，合理利用可再生能源，由可再生能源提供的生活热水比例≥80%;建筑体型规则，采用工厂化的预制构件[2]。

3结束语

当下，装配式钢结构建筑的推广已呈大势所趋之势，从全国到地方各项鼓励装配式钢结构建筑推广的相关政策发布频率不减，鼓励装配式钢结构建筑发展的路径逐渐清晰，保障装配式钢结构建筑质量的标准不断完善。

综上，钢结构在装配式建筑中的有效应用，具有诸多优势。因此，装配式建筑施工期间，需结合具体工程，综合考虑相关技术、安全等方面的需求，加强钢结构的推广应用，以此推动绿色建筑事业的发展，实现建筑行业的可持续发展。

参考文献

[1] 陆丽.浅谈钢结构在装配式建筑中的应用[J].居舍，2019，（28）：5.

[2] 陈应超.钢结构在装配式建筑中的应用[J].住宅与房地产，2019，（27）：99-116.