前言：装配式钢结构建筑主要是将分阶段施工方式替换为全盘统筹设计施工形式，以及将现场施工协调指导替换为信息智能化管理模式。由于装配式钢结构能够快速与标准化、模块化、信息化以及工厂化等发展要求相适应，同时能够顺应现代“创新、绿色、开方、协调、共享”的发展理念。
1.绿色装配式钢结构建筑体系研究
装配式钢结构建筑具有自重轻的优势，在建筑行业中可充分提升钢材的利用效率，降低水泥及砂石料应用量，节能减排，绿色环保，装配式钢结构建筑的应用可不断推动我国建筑行业发展。因此，在建筑项目建设中积极响应国家绿色建筑等相关政策，大力推广装配式钢结构建筑，合理应用现代化建筑体系。
1.1 装配式钢结构建筑
钢管混凝土柱+H型钢梁框架结构是典型的装配式钢结构建筑体系。该建筑体系是以钢管混凝土柱+钢梁为框架，以轻型建筑内外墙为主要围护结构，应用装配化楼板，与其他配套部件共同构成钢结构建筑体系。装配式钢结构建筑具有承载能力强的特征，延性良好，有较强的抗震性能，在高层住宅中应用广泛。
1.2 模块化建筑体系
模块化的建筑由具有活动性以及模块化的厢房构成，在建设中主要利用轻钢结构或者薄壁钢结构进行建造。这两种钢结构具有成本低廉、方便应用的优点。
1.3 工业化住宅建筑体系
工业化住宅建筑体系是由标准化和模数化的钢管组合，内部通过钢筋混凝土形成钢管束，楼板是装配式钢桁架预应力混凝土叠合楼板，具有施工快捷、质量可靠的优势，可降低钢材用量。箱型钢板剪力墙结构体系是一种多腔钢板剪力墙组合结构建筑体系，属于多腔体钢板剪力墙。楼板由钢筋桁架楼承板或预制混凝土叠合板制成，内墙多为轻质复合条板，外墙体系由保温装饰一体化外墙组件构成。
2.装配式钢结构建筑体系的应用
2.1装配式钢结构体系的发展历程
由于装配式钢结构具有降低环境污染、加快施工速度、减轻劳动强度等施工优势，在建筑行业内得以广泛应用，形成了装配式住宅。这种建筑形式诞生于20世纪初期，并在二战后得以发展。20世纪50年代，欧洲因二战原因受到了严重的创伤，急需重新建设大量的房屋住宅。基于此，欧洲采用了工业化方式进行建设，并借此形成了完整且标准的住宅体系。法国是世界上最早推行建筑工业化发展的国家，在50年代到70年代这段时期，法国形成了全装配化大板和工具式模板现浇的工业化生产体系。法国的工业化装配式建筑主要是利用干式连接方式，将预应力混凝土框架结构进行连接施工，整体的工业化建设发展程度达到了80%。德国在建筑行业工业化发展过程中，主要是利用钢筋混凝土框架剪力墙结构，且相关构件需要在工厂内进行预制化加工生产。德国住宅产业化发展契机也是在二战之后，经过几十年的发展，目前德国住宅产业化技术已经发展得相当成熟。法国、德国等国家的装配式钢结构建筑已经具有几十年的发展历史，在相关技术应用方面较为成熟。但其主要是低层结构住宅，施工所用的装配式钢结构是轻钢结构，尤其是冷弯薄壁型钢材质的应用较为广泛，很少在高层建筑中应用装配式结构。而我国的装配式钢结构发展起步较晚，但在国家的大力支持下，许多企业和高等院校以及科研院所都开始了这方面的研究，并取得了显著的成绩，在北京、上海、天津等地还兴建了钢结构住宅示范点。
2.2绿色装配式钢结构在建筑工程中的应用，具有建设工期优势
该形式下工程项目整体施工作业可在3～5d内完成对一个楼层的建设，不仅施工作业速度快，而且整个施工作业符合负荷模块化和标准化要求。这种现代化施工方式直接省去了振捣环节，不但形成了对施工成本的有效节省，且在极大程度上缩短了工程整体建设周期，有助于建筑企业整体经济效益的有效提升。该建设形式在具体施工中的优势主要表现在钢筋桁架楼板的应用减少现场70%左右的钢筋绑扎工作量，在施工作业期间，施工人员得到了彻底解放，机械式作业模式为施工质量提供了可靠保障，改善并提升了施工整体经济效益和社会效益，成为我国当前阶段衡量建筑绿色性、节能性、环保性的重要指标。除此之外，绿色装配式钢结构中钢筋混凝土束组合结构体系的应用，提高了工程机构的防火性能和防腐性能。具体表现如下：（1）一般绿色装配式建筑以轻质防火板作为工程项目的内部结构，在防火保温板外层进行防火板的敷设，能够从根本上实现防火的目的；（2）“防腐层+防火CCA板外墙装饰面+防火保温隔热层+外墙涂料”共同组成结构外部维护体系。防火系统在外部的结构中的有效建立，实现了某种程度上的防火目的；（3）项目的装配式钢结构建筑，在框架内外拥有双层以上的保温隔热防火保护，并且将岩棉板安装于保温隔热较为薄弱的外墙，避免出现“冷桥”现象，实现对能源的有效节约，形成对当地环境的有效保护，顺应国家当前可持续发展趋势，从真正意义上实现建筑节能。
2.3装配式钢结构中梁柱的连接节点
按照钢结构构件的连接刚度性，可以将梁柱之间的连接方式分为刚性连接方式、半刚性连接方式、铰接方式。而按照连接措施可以将梁柱之间的连接方式分为全焊接连接方式、栓焊混合连接方式、全螺栓连接方式。其中，多高层钢结构的梁柱连接方式可以采用刚性连接方式，利用梁翼缘与腹板进行全部焊接，或者翼缘焊接和腹板螺栓连接，以及翼缘与腹板都采用螺栓连接方式。全焊连接方式能够实现钢结构的等强刚性连接，但由于工地焊接施工的工作量较大，且受到诸多因素的影响，无法对施工质量进行控制，这就会导致焊接施工存在诸多的质量问题。再加上焊接残余的应力较大，实际焊接施工难度较大，且施工质量的检测费用较高，所以在钢结构的梁柱连接过程中，是不宜采用现场焊接方式的。栓焊混合连接方式的应用，不仅因其施工较为方便，还因其能够保证焊接强度达到全焊连接方式的焊接强度。在美国和日本地震发生之后，尽管钢结构具有较高的强度以及良好的塑性和韧性，仍旧会在强震的影响作用下使得部分钢结构梁柱节点出现脆性破坏，其破坏位置主要是在梁下翼缘和柱的焊接缝位置。这也充分地暴露出钢结构采用焊接连接方式所存在的不足之处。因此，为了提高装配式钢结构构件之间的安装速度，保证其连接安装的施工质量，需要针对梁柱节点采用螺栓连接方式。虽然，这种螺栓连接方式的节点要比焊接节点存在的螺栓数目更多，且实际的节点较大，但其综合经济成本会略低于现场焊接费用。梁柱全螺栓连接方式能够实现刚性连接和半刚性连接，其中刚性连接方式的计算分析较为简单，实际应用较为普遍，但其连接应用过程中的螺栓数目较多。而半刚性连接方式的实际耗能能力更好，且螺栓的使用数量较小，具有较大的经济性，但其实际的计算分析过程较为复杂。
3.结束语：
综上所述，装配式钢结构设计需将各个建筑空间内不同节点的功能性纳入设计考虑范围之内，并围绕此展开全面改进与优化，进而从根本上促使绿色装配式钢结构技术实践效果的有效提升，实现了工业化及标准化的生产。
参考文献：
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