钢结构在装配式建筑中的运用分析

2021-11-24李迎华

商品与质量 2021年9期

李迎华

辽宁福斯特建筑设计有限公司辽宁沈阳 110013

建筑业是国民经济的支柱型产业，对我国经济发展具有十分重要的影响和作用。目前，我国建筑业仍然属于劳动密集型产业，劳动生产率低下、项目建设周期长、资源消耗量大、环境污染严重等问题依旧突出。“国务院办公厅在《关于大力发展装配式建筑的指导意见》中明确指出，我国建造方式大多仍以现浇为主，装配式建筑比例和规模化程度较低，与绿色建筑的有关要求以及先进制造方式相比依然具有较大差距。”在这样的产业背景和现实状况下，大力发展装配式建筑有利于提升建筑行业数字化水平，从而推动建筑业与现代产业技术深度融合，培育新型动能，创造新型建筑模式[1]。

1 装配式钢结构建筑的特点分析

在进行装配式钢结构建筑设计之前，相关工作人员需要了解装配式钢结构建筑的特点，从而保证后续工作的有序进行，随着我国当前建筑行业的不断发展，建设工程的数量和规模在不断地扩大，对实际建筑设计来说提出了诸多新的要求，假如工作人员仍然运用传统的设计理念和工作方法来开展日常工作，那么会严重影响装配式钢结构实际设计效果的有效提升，也无法适应当前时代发展的主要特点。因此在实际工作的过程中，相关工作需要加强对预制装配式钢结构建筑设计的了解以及分析，从而保证实际工作的有序实施。装配式建筑是绿色建筑发展的必然产物，能够使建筑行业获得源源不断的发展活力。预制装配式建筑结构的构件是在工厂内完成加工，并且输送到现场施工中，完成组装，这种工作模式不仅可以加快施工的进度，还有助于降低外界环境对施工质量所产生的恶劣影响，相关设计人员在进行建筑设计时，要明确装配式结构的设计要点以及难点，在实践工作中进行有效的控制，从而有效提高整体施工质量。装配式钢结构属于新型的建筑结构形式，在装配式钢结构中包含了钢梁和钢柱等结构，需要工作人员结合实际工作需求和要求进行现场性的组装和焊接，从而提高实际工作的效果和质量，通过这类结构的有效应用，不仅有助于提高实际施工的效果和质量，还防止出现资源浪费现象的发生，有助于从整体上提高工程建设的质量。

2 国内装配式建筑产业存在的问题

长期以来，世界发达国家将建筑构配件工厂化预制和装配产业化施工作为建筑产业现代化的重要标志。美国很早就形成了成熟的装配式住宅建筑市场，装配式建筑构件部品的标准化、系列化以及商品化程度近乎100%，实现了建筑从研发、生产建造、运输、安装、零售到金融服务的一体化发展模式。由此，美国的装配式建筑一直走在世界最前沿。日本，地震多发国家，装配式建筑起步较早、发展较好。其国内建筑业已形成了主体工业化与内装工业化协调发展的完善体系，并且已经接受了强烈地震的考验，可以代表世界先进水平。“2016 年2 月22 日，国务院出台《关于大力发展装配式建筑的指导意见》，要求因地制宜发展装配式混凝土结构、钢结构和现代木结构等装配式建筑，力争用10 年左右的时间，使装配式建筑占新建建筑面积的比例达到30%。”但是，装配式建筑在快速推进的同时，技术、管理、监督等方面仍存在不少问题，有待进一步完善和提高。

2.1 管理的精细化程度偏低

施工、建设、监理、设计单位已经习惯于现浇模式，对工程质量的预控能力不足，预制构配件的深化设计与现场浇筑部分融合度不高，施工单位对预制构件综合性能统筹不够，构件生产厂对产品综合设计能力缺乏，尤其对预制构件的节点连接研究不够深入。节点连接、抗震等施工要求考虑不周，对装配式建筑发展必然形成严重障碍。构件拆分需要提前进行，拆分不合理对项目的经济性、流畅性及最终的工程质量产生负面影响。装配式建筑对项目的整体性和管理的协调性要求很高，未来管理体系需要结合BIM 技术、建筑智能化等手段进一步提升[2]。

2.2 技术缺乏

装配式建筑质量难保障，不仅存在预制构件的组装原因，还涉及诸如水电安装配套技术、运输工具选择、吊装技术、固定连接等因素。如果标准化程度不高，就会影响配件、部品的标准化与相应配套技术的集成，阻碍了质量的提高。在现场实际安装操作时，现行的安全施工技术标准与装配式建筑施工结合仍不紧密。装配式施工质量检查、验收和管理仍存在套用现浇结构，如对套筒连接缺乏完善的检查手段，对灌浆密实程度的检验缺乏必要的保证措施。

3 预制装配式钢结构建筑设计的思路

3.1 建筑设计的深层次研究

为了使预制装配式钢结构建筑设计方案能够在实际中发挥其应有的价值和效果，相关工作人员要结合实际情况对建筑设计的理念以及要求进行深入的分析和研究，从而保证实际工作的有序进行。相关工作人员需要加强对局部节点设计的重视程度，将建筑平面和空间设计相互融合，构成建筑集成化设计的主要内容。在前期策划阶段要充分地考虑现场的施工概况，并且做好调研工作，使得最终的设计方案能够更加贴合实际情况，在进行预制装配式钢结构设计时，要做好协调工作，满足一体化装修和设计的要求。

3.2 结构设计的深化处理

在进行日常建筑设计的过程中，相关工作人员需要加强对连接节点和主体结构设计的重视程度，明确钢柱和钢结点的受力情况，结合现场的施工要求对相关数值进行科学性的计算，从而使得实际工作的效果和质量能够得到有效提高，值得注意的是在实际设计工作中不要采用临时支撑预埋吊件，这在一定程度上会对实际工期产生较大的影响，当采用这种类型设计结构时，要对各个标准点进行有效的控制。在安装和制作预制构件时，要严格按照相关的标准和要求来开展日常工作，精准性地计算预制构件的承载力和主要的结构形式，对于地震多发区域还要做好相应的抗震设计，从而使得结构性能能够满足抗震的要求以及标准，防止在地震发生时对建筑结构造成较大的破坏[3]。