装配式钢结构建筑的深化设计探讨

【摘要】装配式建筑的发展对于资源能源的节约、施工污染的减少以及劳动生产效率和建筑质量水平的提高非常有利，同时也加快化解产能过剩，促进信息化、工业化与建筑业的深度融合。本文主要分析装配式钢结构的设计，分析装配式钢结构建筑的概念和基本特点，完善装配式钢结构深化设计中的建筑设计、结构设计、管线设计和设备设计等。

【关键词】装配式钢结构；设计

1、装配式钢结构建筑特点

装配式结构是装配式混凝土结构的简称，将工厂中生产出来的预制构件装配而成的结构。装配式建筑具有施工周期短，节能减排，经济效益好的优点，这是我国实现建筑工业化的重要方式。钢结构具有轻质高强等特点，可以轻松应用于大跨度、高层建筑物中。由于其优越的性能，目前在发达国家应用较为广泛； 装配式钢结构也是我国未来钢结构建筑的主要发展趋势。

1.1 安全质量性能强

施工方式可以大幅提高工程质量和安全技术标准，提高建筑本身的安全可靠性；可增大建筑空间使用面积，比钢筋混凝土结构增加有效面积8%左右；建筑本身的抗震性能比传统建筑好，可大大增强城市防灾减灾能力。

1.2 设计建造可循环

能够实现建筑设计、施工、建造、拆除及异地重建等的全过程管控，有效实现节能减排、品质保证，同时钢材可回收再利用的特点使建筑在建造和拆除时对环境污染小，节能指标达50%以上，是可循环使用的绿色建筑。

1.3 产业综合效益高

建筑设计建造周期短、效率高、污染少，能够推动建筑产业化、信息化和智能化的良好结合，推动建筑业以及与之相关的产业提高资金使用效率、提高产业发展效益，进而推动经济社会实现健康持续发展。

2、装配式钢结构建筑设计现状分析

2.1 设计水平不高

设计水平不高，对于钢结构的设计要点没有把握，进而影响钢结构装配式设计水平。在进行钢结构装配式设计中，其设计理念、结构体系以及平面的定位方式等都与传统的设计不尽相同，但是在施工阶段，缺少对钢结构装配式设计的详细分析，进而影响其设计水平。因此，要对钢结构的设计要点进行严格的把控。

2.2 设计规范缺失以及部件发展落后

设计规范缺失以及部件发展落后使得钢结构装配式设计无规范可依，进而影响钢结构装配式设计。在进行钢结构装配式设计中，没有对钢结构设计形成统一的标准和规范，使得在进行设计施工时无规范可依，进而阻碍钢结构装配式设计。此外，部件发展落后，无法推动现今技术水平和设计体系理念的进步，进而使得钢结构装配式设计无法满足人们的需求。

3、加强装配式钢结构建筑设计的优化措施

3.1 建筑设计的深化

建筑设计要充分考虑到施工的要求，要切实满足施工要求。建筑设计要考虑到成本，还要考虑到外观的美感，尤其是建筑结构设计中，要考虑到合理性，建筑结构不能与机电安装产生冲突，确保工厂化制作和现场安装同时进行。

（1）在进行平面设计环节中，应该确保设计部分衔接得当，确保设计部分整齐，对结构的受力情况分析的基础上，明确预制构件的设计要求。在厨房和卫生间的平面设计中，应该满足整体的厨卫要求。（2）在外墙和立面设计中，应该符合人们的审美，而且实现功能的多元化，完善接缝的防水处理，外墙应该安装防噪音的材料，确保人们享受安静的环境。在内外墙板和接缝设计中，要注重防水设计。（3）在进行门窗安装节点设计环节中，应该不采用门窗副框安装，直接将门窗和预制墙板衔接，从而有效的防止外墙和外窗洞口发生渗漏。（4）在小型金属构件设计环节中，特别是空调板的安装，要将预埋件的位置准确的控制，分析预埋件是否与其他的構件产生位置的冲突。在外栏杆和装饰构件安装中，应该注意测量锚固的长度，使其满足基本要求。（5）在进行细节构造中，主要考虑的问题是防渗漏，尤其是在拼接缝的设计中，要对导水管的结构和空腔的构造进行合理设计。

3.2 结构的深化设计

在进行结构深化设计中，主要进行主体和附属加强结构的设计。主要结构主要指的是钢柱、刚节点和钢梁等。附属加强架构主要是加强板和连接板等。在设计中，应该对预制构件的抗压能力进行分析，确保预制构件在受到压力后不会产生严重的变形问题，对裂缝进行控制。在预制构件抗压能力计算中，应该完善抗震设计方案。在预制构件制作和运输中，要对构件的参数进行计算，确保其各项参数符合国家规定。

（1）在梁柱节点设计中，要确保梁翼缘和柱子有机地衔接在一起，焊接方式选择全熔方式，并且加设衬板。（2）在连接的设计中，要做好梁之间的节点设计，确保柱与柱之间可以衔接得当，确保墙板和楼板可以与主体牢固的衔接。在节点设计中，应该充分考虑到节点在受力后发生变形情况，防止节点产生位移，要确保节点连接的部位具有良好的抗震性能。（3）在进行附属部位的设计中，应该控制好装饰配钢结构的强度，将局部加厚。

3.3 机电设备的设计

在厨卫的排水管道设计中，应该控制好预留，对管线的型号确定，并且设计好预留管槽的位置。在进行管槽设计中，应该预留下宽敞的调试空间，确保预留槽具有合适的匹配度，设计好预留管道的尺寸，防止管道尺寸不合理导致渗流。燃气预留埋设应该充分发考虑到外墙板的预留设计方案，确保燃气管道具有良好的空间位置。

3.4 管线的综合设计

在进行管线设计中，应该先布置好直径较大的管线，然后再布置直径较小的管线。在进行重力管线安装中，应该结合管线的压力。应该先设计热水管线，再设计冷水管线。在电缆桥架和流体管道设计中，二者应该独立设计。尽量减少管线，清除多余管线。

结语：

总而言之，由于钢结构的住宅设计具有安全稳定、经济性高以及抗震等优势，在我国的住宅设计中占有重要地位，其中我国的钢产量充足也是其得以推广的主要原因。在进行装配式钢结构设计中，通过应该结合建筑设计、结构设计、机电设备设计等，对装配式钢结构建筑进行优化，提高钢结构装配和设计安全性以及追求户型的美观和功能需求的明确的优化方案，进而不断提高钢结构装配式住宅设计水平，使得钢结构建筑具有更加广阔的发展空间。

参考文献：

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[2]陈新升.装配式钢结构建筑的深化设计浅述[J].四川水泥，2017（04）：116

[3]李响.谈装配式钢结构的发展和设计问题[J].山西建筑，2017，43（03）：35～36.

作者简介：

郑军，日照三磊建设发展有限公司，山东日照。