装配式钢结构建筑物设计

陈龙

（山东能源枣庄矿业集团中兴建安有限责任公司 山东枣庄 277000）

装配式钢结构设计是伴随着建筑行业发展中兴起的一类新的结构，其主要特征在于对结构构件进行装配，从而完善制作。借助现代化的工业制造方式，提升建筑建设的效率，节约建筑施工成本，提升施工安全。

1 装配式钢结构建筑概述

装配式钢结构建筑主要是通过工厂化的形式生产各类结构构件，实现全生命周期的设计，包括生产、施工和安装等环节，具有节能环保的社会效益。装配式钢结构建筑的优势非常明显：①其可以切实提升生产效率，在预制墙板和钢构件的制造中，在施工现场进行安装，将设计人员和安装人员组织在一起，实现设计和安装的协调，确保整个工序衔接良好，提升生产效率。②切实缩短设计周期。通过结构分析软件和工程建模软件的应用，在进行构件尺寸和内力设计中非常精确，而且便于调整。在构件制作环节中，将数控机床和三维模型有机结合，从而在设计后可以将构件直接投入生产，提升了建筑建设的进度。③实现了施工工业化，与传统的工艺相比，借助构件工厂化生产方式，可以提升产品的整体性能，钢结构在生产后可以直接用户焊接。

2 装配式钢结构建筑的特征

①装配式钢结构可以完全借助软件进行建模，缩短了设计周期。借助建模软件和结构软件进行几何尺寸的设计，从而提升尺寸修改的效率。设计模型可以直接在生产线中使用，其精确度可以得到有效的保障。②实现了实际和施工的良好衔接，使设计过程和现场安装过程结合。③与传统的工业相比，工厂化的生产模式使构件的质量得到保障。

3 装配式钢结构深化设计的实践

通过对装配式钢结构深化设计的分析，其在建筑设计、结构设计、管线设计和机电设计中都发挥很大的作用。

（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构件产生位置的冲突。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。

（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）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。

（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。

4 结语

在进行装配式钢结构建筑设计中，应该着力采用工厂化的建构模式，从而确保构件的设计、生产、施工和安装形成一个完整的模式，进行全周期的设计，提升建筑建设的效率。在装配式钢结构深化设计环节中，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，也为我国钢制造业发展铺平道路。

参考文献

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[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.