试析装配式钢结构的发展和设计问题

试析装配式钢结构的发展和设计问题

雷磊

浙江东南网架股份有限公司浙江杭州311209

摘要：装配式钢结构建筑具有空间布置灵活、绿色环保、施工周期短、抗震性强等特征，因此在现代建筑行业中有着较为广泛的运用。但是随着装配式钢结构建筑的发展也出现了一些问题，本文对这些问题与对策进行了分析，并就装配式钢结构建筑的未来发展进行了探讨，仅供参考。

关键词：装配式；钢结构建筑；设计问题

1装配式钢结构建筑体系的优势

1.1空间布置灵活

近年来建筑行业得到了快速的发展，要想满足当前人们对个性化的需求，创造良好的居住环境，需要在建筑施工过程中要提高建筑材料的合理性及安全性，保证建筑物质量及安全。钢材本身的抗压强度及抗拉强度较高，所以钢材在建筑施工过程中得到了广泛应用，尤其是一些跨度比较大的建筑工程。钢结构能满足不同人群对空间多样的需求。通过从结构布置角度分析，可以看出钢结构相比于混凝土结构，其空间更具有灵活性和简单性。

1.2绿色环保

绿色环保在钢结构构建及其应用过程中非常重要的一个特点，同时也是此过程的重点内容。钢结构建筑中，各种构建需要进行组装，有效连接各种构建，既有利于后期拆建，又能提高安装时的简便性。钢结构的利用还能回收利用已经使用过的钢材，在很大程度上减少了建筑垃圾的产生，防止对建筑周围环境造成严重的污染。在建造过程中，通过装配方式进行建造，因此，不会对施工场地有过多的需求，并且施工过程噪音小，减少了对周围居民的影响。总而言之，装配式钢结构建筑体系，既能提高建筑绿色环保水平，又能与我国可持续发展战略相适应。

1.3自重轻、承载力高

轻质高强是钢结构材料的特点，将其应用于建筑钢结构工程中，使用较少的材料就能承担较大的荷载，而混凝土如果想要承载相应的负荷，就要将混凝土截面变大，但是这样会增大结构自重，进而影响结构基础。结构自重减小，其承担的荷载也会减小，进而降低了对基础的要求，最终使基础工程的施工成本降低。

1.4抗震性强

通过工厂加工生产的装配式钢结构，在出厂时会经过严格的质量检测，对每一个构件进行严密检查，保证每一个构件的质量。并且钢材塑性、强度及韧性好，所以在抗震方面具有较好的效果。

2钢结构在我国土木工程设计施工中存在的问题

2.1钢结构设计过于复杂

土木建筑是多种材料结合体，当一栋建筑出现相关问题时，原因可能是不同因素所致，即使同一个问题，也可能所发原因不同，钢结构技术在土木工程中的应用也同样这种道理，在实际建筑施工中，由于建筑设计需大量勾绘、设计，对相关问题排查较为困难，钢结构的应用更加重这一后果，复杂的钢结构使用会导致建筑设计过程艰难，计算结果准确性低下。

2.2钢结构技术应用后果难测

钢结构用于建筑物内部的设计中，而整栋建筑物使用质量受多种因素影响，外界环境的变化也会造成钢结构质量隐患，且在整体建筑设计施工过程中，若结构设计不合理或材料使用不恰当都会引发事故问题，而问题排查还会延长工期，影响整栋建筑设计时间，加大建筑成本，因此，钢结构技术在土木工程施工中的应用具有严重性和可变性多种不利因素，会对整个土木工程施工产生不利影响。

2.3安全事故频繁发生

钢结构技术的应用多取决于设计师设计构造，由于土木工程施工过程复杂，很多细节考虑不周都会导致事故频发，加之施工方法不科学和人为缩减施工材料等附加因素的出现，施工质量问题堪忧，而质量问题所造成的惨重后果，不仅浪费了大量人力物力，还会给人们的生命安全造成危险，带来不好地社会影响。

3对存在问题采取的预防工作

3.1做好对气候和天气变化的预防

气候条件气候是影响建筑工作的重要因素，因为其建筑行业都是在室外进行建设的，因此在开始进行施工之前，要对第二天的天气进行观测，做好相关防护措施，尤其是针对钢结构这一特殊材料来说，在遇到水时更容易发生氧化，引起材料的生锈，导致施工时间的延长，对建筑的寿命也会大大缩短。因此企业要对气候变化做好预防工作，避免天气所带来的不利影响，积极采取相关措施和方法进行应对，以此保证建设工作的顺利进行和发展。虽然恶劣天气会导致工期的延误，但这是不可控因素，只能尽最大程度地减少对材料造成的伤害，保证建设的整体质量不会受到影响才是最重要的。

3.2对施工流程的严格把控

在钢结构的建设工作中，要严格按照规定的流程进行工作，首先是对施工图纸的初步规划，其图纸的正确规划是所有工作进行之前的前提和基础，因此相关的专业人员要对数据进行计算，其次对现场建设的模拟，这一环节的目的主要就是发现施工过程中产生的问题和数据的错误，可以及时的进行修改和完善，最后就是专业团队的相关检查审核工作，专业人员要对每个环节的施工质量进行严格的把控和管理，规范人员行为提高工作效率。

3.3对建筑原料的管理监督

在钢结构的建设过程中，使用的建筑原料的总量繁杂，所以要对原料的规格型号进行严格的管理监督，并且对不能使用的原料，例如过期混凝土，如若将这些不符合规格的原料，使用到具体的建设之中就会导致结构的坍塌，严重还会使整个建筑要重新开始，所以相关企业要对原料规格标准，进行严格的监管，不允许此类状况的发生。否则就会造成不堪设想的后果，因此对原料的质量一定要进行定期的检查和保养工作，才能保证钢结构施工工作的顺利进行。

4装配式钢结构的应用于发展

4.1维护墙体、构造做法的交叉应用

墙体是建筑物中不可缺少的一个重要部分，尤其体现在框架结构施工过程中，施工的最后一道工序就是对墙体采取相应的措施。随着新型理念及技术的不断应用，很多方面的功能都有了很大提高，墙体维护的耐久性也有了较大提升。不同施工中墙体本身的特质不同，因此，每一个墙体都具有其自身的优点及缺点。所以，在处理过程中，要避免单一化，要将各种材料与墙体混合使用，有利于墙体与其他材料之间的融合，具有较好的交叉应用作用。

4.2装配式钢结构体系＋PC构件

装配式钢结构体系应用于实际中具有较多的优点，但是其本身也存在较多问题，为了使这些问题得到有效解决，所以在施工过程中，要利用预制混凝土，对装配式钢结构起到辅助性作用，通过这样的方式，既能提高生产效率，还能保证生产质量，可以得到广泛的应用。并且预制混凝土本身就具有环保性特点，所以可以应用于一些楼板或楼梯构件建设中，进而与钢结构形成互补状态。

4.3我国装配式钢结构未来的发展

虽然中国有大量的钢铁生产，但目前的钢结构住宅仍低于美国和日本等发达国家。因此，组装钢结构的发展可以扩大钢结构建筑的市场份额，并在促进中国相关产业和其他相关产业的发展中发挥作用。20世纪后期，中国开始鼓励使用钢材促进建筑工业化的发展。建设部也开始采取措施促进钢结构建筑的发展，比如组织一个钢结构房屋的车间。中国代表性的钢结构示范项目是华北、远达、宝光集团。特别是在360h建设的30层高的酒店，充分展示了建设产业化的优势，也是我国钢结构组装发展的一个里程碑。然而，大多数建筑都是具有较低层的钢结构，而中国高层建筑钢结构的主体结构是支撑钢框架结构的空心梁。因此，我国装配式钢结构还是需要不断的发展。

5结束语

绿色装配式钢结构建筑体系具有较广的适用范围及较高的应用价值。可持续发展是当今最为重视的问题，所以，建筑企业要加大科研投入，促进自身技术水平的提高，在建筑结构中应用绿色装配式钢结构，减少施工材料的浪费，提高保证施工质量，满足人们对建筑的需求。

参考文献：

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