装配式钢结构建筑的深化设计研究

王勇

【摘 要】随着社会经济的快速发展，我国的综合国力在不断提升。在科学技术水平快速提升的大背景下，装配式钢结构以其独特的设计要求和理念，在社会各行业的应用中发挥着重要作用，且在社会的发展中得到了十分广泛的应用，逐渐在市场经济体制下显露出其重要的存在价值。基于此，文章阐述了装配式钢结构建筑的概念及其特点，并对装配式钢结构建筑的深化设计进行了研究，希望能够促进装配式钢结构建筑的进一步发展。

【关键词】装配式钢结构；设计要求；设计理念

在社会经济快速发展和科学技术水平快速提升的大背景下，很多新型的建筑技术和材料不断出现，比如，装配式钢结构建筑得到了十分广泛的应用。装配式钢结构设计是制造业和建筑业快速发展的产物，其主要特征是通过应用结构构件装配进行生产和制作，使用先进的工业制造方式代替传统的现场实地作业，以提升建设总进度，有效地降低材料成本，为建筑工程的质量和安全提供保障。

一、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方式进行结构构件生产，其涉及到构件、施工、生产、设计和安装等全过程，能够体现出“绿色建筑”的概念。通常情况下，装配式钢结构建筑具有以下优势：第一，提高生产率。预制墙板和钢构件能够在施工现场进行安装或在工厂制作，施工技术人员可以将安装与设计结合起来，科学地协调各个工序之间的搭接，进而有效地提高生产效率；第二，缩短设计周期。通过使用结构分析软件和工程建模软件，可以设计构件的几何尺寸，并分析构件内力，实现快速修改，与此同时，在制作构件过程中，施工技术人员将数控机床和三维模型进行结合，完成设计后可以直接用于产品制作，具有很高的精确度和效率，有利于缩短工程建设的周期。第三，实现施工工业化。与传统的施工技术相比，利用构件工厂化生产制作的形式，能够为产品的性能及质量提供保障，且生产后的钢结构预制件可直接用于螺栓安装和焊接，便于全天候作业。

二、装配式钢结构建筑应用特点

（一）准确性高

现阶段，装配式结构建筑的应用价值主要表现在设计构件的准确性等方面，其主要表现是装配式建筑结构的应用特点比较明晰，其设计工作的顺利开展，能够有效地借助相关建筑设计软件或建模软件进行操作处理，能够切实保障相应建筑设计达到最优化效果，减少了可能出现的各类偏差问题，尤其在相应建模软件的运用方面，其能够呈现出三维立体模型结构，能够为相应装配式钢结构的合理性和可靠性提供保障，也能够通过相关模拟操作来分析其是否能够在后续操作中得到较好落实，进而切实提升可行性效果，减少可能出现的各类问题，保证后续具体施工建设后的整体建筑结构质量满足相关要求。

（二）应用效率高

装配式钢结构的具体应用不仅能够在设计环节中借助于各类设计软件以及建模软件进行操作，提升其设计的便捷性和可靠性，进而最大程度上优化具体的应用效率，还在设计以及施工环节的连贯性方面具备突出表现，进而有效地提升其落实进度，缩短建设工期。在装配式钢结构设计处理中，其应用效率的优化表现比较明显，在后续具体施工操作过程中，能够较好借助于相应施工操作的协调性进行处理，通过相关施工组织安排，明确其相应工序操作落实的需求，通过选择较为合理的施工操作人员，提升其施工操作的最大价值效果。除此之外，由于装配式钢结构的施工操作对周围天气环境的依赖性不强，可以实现较为突出的全天候作业效果，进而提升施工技术人员的作业效率。

三、装配式钢结构建筑的设计

（一）建筑设计

在建筑设计过程中，设计人员需要考虑美观要求和经济效果，有效地满足建筑的功能要求，实现现场安装与工厂化制作的统一协调，其主要表现在以下方面：第一，平面设计。卫生间和厨房的平面尺寸应与标准化整体卫浴和厨柜的要求一致，保证平面布设的合理性；建筑门窗的几何尺寸与平面位置应采用上下对齐和成列分布的形式布置其洞口；第二，细部构造深化设计。在细部构造设计环节，设计人员应考虑防渗漏、防水和接缝等问题，比如，墙板的导水管和空腔构造设计、墙板上下侧接缝设计、上下相邻墙板拼接设计等；第三，节点设计。预制内外墙板的几何尺寸精度要求高，设计人员在设计门窗过程中，可以结合这一特点，将预制墙板和门窗相连，选用无门窗副框的安装形式，避免出现外窗与外墙洞口的接缝渗漏问题；第四，外墙与立面设计。外墙设计需要达到整体美观经济以及外立面多样化的標准；内外墙板的接缝处可以选用构造与材料相结合的设计，以满足隔音、保温、防水和防火的要求。

（二）结构设计

结构设计主要包括主体结构和附属加强结构两部分。以某钢结构大厦为例，其梁柱节点深化设计主要包括以下内容：第一，梁翼缘与柱的连接。焊接形式应采用全熔透坡口焊缝，在焊缝连接处加设衬板。在翼缘坡口两侧应设引弧板，在梁腹板上下端作扇形切角，钢梁翼缘与扇形切角端部连接处，应采用圆弧过渡，钢柱翼缘与衬板反面相接处应选用点焊形式进行固定；第二，梁腹部与钢的连接。应采用全熔透的坡口焊缝，板厚<16mm时，应采用双面角焊缝，焊缝厚度应不小于5mm且满足等强要求；板厚≥16mm时，应采用K字形坡口对接焊缝；第三你，在节点区，当节点板厚度≥30mm时，应进行预热处理和后热处理。

（三）管线深化设计

装配式钢结构建筑管线综合深化设计主要包括以下内容：第一，曲线型管道需要适当避让直线型的管道；第二，管路附件少的管道应适当避让多附件的管道，为附件的维修以及施工安装操作提供保障；第三，由于热水管道需要进行保温层施工，因而冷水管线要适当避让热水管线；第四，重力管线是以重力为依据输送流体，在压力管线相交叉的过程中，压力管线应避让重力管线；第五，在管线布置过程中，应遵循“先大后小”的原则，因而小管径管线需要避让大管径的管线。

（四）机电设备设计

1.给排水管道预留预埋

给排水专业管道预留预埋主要在厨卫的预制墙体设计中进行的，主要有预埋管线和预留管道槽两种形式，在深化设计过程中应考虑以下内容：首先，预留管道槽的绝对位置应根据其管线和型号在构件生产图纸中表达；其次，预留管道槽设计过程中，要考虑管道正常安装与调试所需要的空间；最后，预留管道槽的深度应与预埋管道几何尺寸相匹配，避免因预留空间过浅而出现完工后产生管道外露的现象。

2.燃气专业预留预埋

燃气专业预留预埋的设计主要是指人户管道在外墙板上预留设计中，设计人员在燃气专业管道预留深化设计过程中，应考虑燃气管径的大小与空间定位问题。

3.电气管线预留预埋

电气管线的深化设计主要是预制墙板内的电气管线预留（预埋）：第一，墙板上不同材质线管线盒与强弱电专业相配合；第二，后续施工，比如，管线穿线数量及线径对线管材质的要求；第三，电气管线预埋预留与后续施工顺利实施的可行性。

四、结束语

随着科学技术水平的快速提升，很多先进的施工技术融入到建筑业的发展中。装配式钢结构建筑深化设计是一种新型的施工方式，在实际应用过程中，相关技术人员应该合理地把握其中的设计要点，比如，建筑设计、结构设计、管线综合深化设计等，从而有效地缩短设计周期，增强设计效果，为今后类似工程的设计提供参考依据。

【参考文献】

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