探析多层钢结构模块与钢框架复合建筑结构设计

郭艳艳

【摘要】建筑结构设计，是当代建筑形式实践的主导形式。为此，本文结合建筑设计院有限责任公司的实践基本情况，着重从结构设计、关键构件确定等方面，明确多层钢结构模块与钢框架复合建筑结构设计要点，以达到明晰技术实施核心，不断促进国内建筑设计领域发展的目的。

【关键词】多层钢结构模块;钢框架;复合建筑;结构设计

复合建筑，是一种新型建筑设计形式，它是在建筑体系之上，通过多重建筑材料重新组合的方式，增加了建筑整体的承重能力、负载能力。为了在当前建筑行业竞争逐步激烈的状态下，使我国建筑整体发展到新的高度之上，以复合建筑为依据，进行新型建筑形式的研究，可以说是行业技术方式创新的具体体现。

1、结构体系部分设计

复合建筑，当前主要以公寓楼建设为主要代表，此类建筑设计的主要特征为，横向空间一般，纵向空间较大[1]。它与传统的房屋建筑之间的相似点是横向空间规划上，依旧可以按照原有的模块单元规划法进行设计;而不同点在于，纵向空间的预留比例要增加。因此，国内房屋整体进行复合建筑设计期间，结构框架部分的规划上，首先是要从钢结构的整体尺寸上进项合理调节，其次是进行钢结构拼装组合时，应尤为突出的考虑纵向框架部分的支撑能力。

比如，某地区建设工程，就是多层钢结构模块与钢框架复合建筑结构，为适应当前社会的建设与发展需求，设计人员将该部分的规划要点归纳为：（1）复合建筑进行结构规制和科学安排期间，首先是从横向空间部分进行具体工作方面的规划。为避免复合建筑上空间预留不规范，设计人员按照常规建筑“一室一厅”的规格进行模块设计，设计单元预留宽度为3-5米。（2）复合建筑纵向建设和规划环节上，空间高度部分以5-7米为适宜。（3）本次复合建筑部分研究期间，框架设计上层部分以框架梁、柱承担作为主要目标，而底部设计上以底部支撑探究为主。建筑结构具体设计上，以“H”型结构为复合建筑的重力承担梁。

多层钢结构模块与钢框架复合建筑结构规划期间，适当的进行钢梁环节的科学规制和系统化调节，不仅能够保障结构整体承载能力，更是多层钢结构模块与钢框架复合建筑结构设计美观度的影响调节因素。

2、关键构件部分设计

多层钢结构模块与钢框架复合建筑结构设计期间，关键构件部分的要点规划与分析，也是其活动分析中不可缺少的组成部分[2]。其一，公寓楼上层部分，应设定主梁和次梁。采用双重性负荷调节法，不仅可以保障建筑结构整体的稳定性，还可以增加建筑结构的整体抗震性，这是多层钢结构模块与钢框架复合建筑结构，上层关键要件部分的分析点。其二，多层钢结构模块与钢框架复合建筑结构研究时期，应做好模块单元梁整体界面部分的设计规划。也就是说，通过界面汇交点的确定，对评估基层负荷截面整体状态以及构件设计要素进行现场解析。

比如，某工程设计人员进行多层钢结构模块与钢框架复合建筑结构规划时期，工作人员的系列规划要点可概括为：（1）技术人员利用BIM技术，首先对公寓楼建设的上层部分进行了整体设定，对应確定核心主梁和次主梁。其次，对应在公寓楼的框架结构之下，适当的进行了主梁和次主梁部分的对应调整，以适应当前工作结构层面的相应划分。在确保结构框架稳定之上，对多层钢结构模块与钢框架复合建筑结构的上层承重能力合理规制。（2）技术人员对公寓楼底部进行关键要件分析时，设计人员为了对应上层结构的建设需要，公寓结构整体进行模块单元梁设定时，需采用模块单元梁进行截口规制时，同样也确定了一个主干部分，一个为辅助部分。（3）公寓多层钢结构模块与钢框架复合建筑结构设计时，关键要件部分安排上，技术人员着重实行了底层和上层的对应调整，这样可最大限度的，将建筑结构实践的工作进行系列化安排。尤其是在主梁和主截面部分，需最大限度的确定两者位置层面的对应，这样方可达到多层钢结构模块与钢框架复合建筑结构设计体系科学规制的目的。

以公寓楼为代表的，多层钢结构模块与钢框架复合建筑结构，设计关键要件部分的规制和安排，首先是采取上层与下层单独分析法，进行公寓楼宏观层面的规制与调节。其次是从关键要件的对应位置上，分析设计环节问题的方法。

3、衔接节点部分设计

多层钢结构模块与钢框架复合建筑结构衔接点方面的研究，也是其工作具体落实中不可忽视的内容之一。其一，复合建筑本身的纵向承重强度就比较大，后续进行衔接节点方面分析时，需要对钢框架连接节点、支撑架、单元模块三个方面进行详细的考核分析。其二，对比传统建筑结构和复合结构之间的关系，也是寻求问题解决要素中不可忽视的内容。

比如，某工程进行多层钢结构模块与钢框架复合建筑结构设计分析时，就将衔接节点部分的内容归纳为：（1）为保障公寓楼整体设计安全性，设计人员专门制定了柳丁和螺栓杆进行连接调节，从而将地上与地下结构部分很好的衔接起来。（2）单元模式测定与研究期间，应注重插取和插销部分的固定衔接。本次技术人员采取先确定衔接节点，再利用设计连接的方式解决问题。（3）单元模块衔接时，先进行大模块方面的衔接组合，再实行局部问题方面的勘察和研究，以达到多层钢结构模块与钢框架复合建筑结构设计规制层面的科学性式组合。（4）多层钢结构模块与钢框架复合建筑结构设计中，衔接节点部分的合理分析，还需要对比传统建筑和复合建筑之间的差异，尤其是针对承重结构环节的确定，为后续工作的深入推进奠定了良好的根基。

多层钢结构模块与钢框架复合建筑结构分析时，应科学进行关键衔接点部分的对应调整。

结论：

综上所述，探析多层钢结构模块与钢框架复合建筑结构设计，是国内建筑设计形式不断优化的理论归纳。在此基础上，本文通过结构体系部分设计、关键构件部分设计、衔接节点部分设计等方面，分析多层钢结构模块与钢框架复合建筑结构规划要点。因此，文章研究结果为国内建筑工程深层次开发提供了新思路。

参考文献：

[1]王志友.多层钢结构模块与钢框架复合建筑结构设计探究[J].工程建设与设计，2019（13）：37-38.

[2]张百振.多层钢结构模块与钢框架复合建筑结构设计与研究[J].科技创新与应用，2018（30）：93-94.