装配式钢结构建筑的深化设计研究 孟繁楠

装配式钢结构建筑的深化设计研究孟繁楠

发表时间：2018-10-17T09:53:24.530Z 来源：《基层建设》2018年第27期作者：孟繁楠

[导读] 摘要：伴随着我国建筑行业以及制造业的迅速发展，装配式钢结构建筑成为我国房屋建筑的重要发展方向，通过使用装配式结构，不仅能够有效的提高建筑物的构建效果，而且还能提高整体建筑的可靠性以及整体施工的效率。

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摘要：伴随着我国建筑行业以及制造业的迅速发展，装配式钢结构建筑成为我国房屋建筑的重要发展方向，通过使用装配式结构，不仅能够有效的提高建筑物的构建效果，而且还能提高整体建筑的可靠性以及整体施工的效率。而在装配式钢结构建筑中，设计环节是非常关键的，只有确保设计的质量才能提高整体装配式钢结构的质量，并且通过对装配式钢结构设计节点的有效控制，能够给更好的提高其使用的价值，由此来提高整体建筑的质量，从而更好的促进我国装配式建筑结构的健康发展。

关键词：装配式；钢结构建筑；深化设计

1装配式钢结构建筑概述

装配式钢结构建筑是以钢结构作为承重结构的装配式建筑。众所周知，钢结构生来就是装配式的，即便是局部的现场焊接，并不改变其构件工厂化制作的事实。所以着眼于构成整个建筑的部品部件的工厂预制化程度和现场安装效率，而不仅仅是钢结构，这是实现建筑工业化的根本所在。它必须是钢结构、围护系统、设备与管线系统和内装系统做到和谐统一，才能算得上是装配式钢结构建筑。

我国装配式建筑的主要形式有装配式混凝土建筑和装配式钢结构建筑，虽然目前装配式混凝土结构的研究和应用取得了一定的进展，但是与钢结构不同，混凝土结构在装配式建筑中存在显著的不足，首先，在关键技术上，混凝土结构依然需要大量的湿作业来确保结构的整体性，而且还有一些技术上的不完全的问题存在。

其次混凝土结构属于资源消耗较多的一种结构形式，这与我们所提倡的低碳、绿色建筑相违背；再次，精心设计的装配式钢结构建筑比装配式混凝土结构具有更好的经济性。

装配式钢结构建筑的优点：首先能够提高生产效率，所以在实际生产中可以把设计和安装进行有效的结合，通过对诸多工序进行有效的结合和协调，从而有效的提高生产的效率。其次有效的缩短设计的周期。在对装配式建筑进行设计时，可以通过结构分析软件或者工程建模软件等来对构件进行设计；在构建制作中，可以把数控机床和三维模型进行结合，从而实现在设计完成以后就可以进行产品的生产，不仅精确度非常高，而且还大幅度缩短了施工的工期，提高了施工的效率。第三就是有效的实现了工业化。装配式钢结构能够通过构件工厂化的生产方式来有效的提高产品的性能以及产品的质量，并且生产完成以后的钢结构预制件能够直接进行螺栓安装和焊接，而且可以全天进行施工。

2装配式钢结构建筑应用特点分析

2.1有助于确保建筑设计的准确性

装配式钢结构建筑要求协同设计，各专业通过使用共同的模型平台实现专业设计互动。该工作模式设计成果具有非常高的准确性，其主要表现就是建筑结构的模型特点非常清楚，设计出来的效果出现偏差的概率非常低，能够确保最大程度上的设计最优化，能够以三维立体模型的结构展现出来，从而能使设计的细节更直观，使得装配式建筑设计更为科学合理，而且通过模拟软件可以把后续工作中一些比较关键或者困难的环节进行提前模拟。

2.2施工效率明显提升

装配式钢结构建筑通过应用BIM技术，不仅提升了设计的可靠性以及精确性，而且还在具体的施工过程中体现出更为突出的连贯性，此特点的显著效果就是有效的提高了工程的施工进度，缩短了施工的工期。通过科学合理的安排，确保各项工序得以有效的落实，加上科学的选择安排作业人员，能够在很大程度上实现其操作水平的最优化。此外，装配式钢结构的施工操作对于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，进而也就有助于确保其实现理想作业效率的提升。

3装配式钢结构建筑深化设计的运用

3.1建筑设计

①平面设计。在对卫生间以及厨房进行设计时，一定要严格按照标准进行，并且要确保平面布置的科学合理，此外就是在对门窗几何以及平面进行设置时也要严格依据预制构件的受力情况进行，并且采取上下对齐以及成列分布的方式来对洞口进行设置。

②对细节构造的优化设计。在细节部位必须要对防渗漏以及防水和接缝位置进行有效的分析，比如导水管以及官腔构造的设计，再有就是墙板上下侧缝的设计等部位。

③对节点进行设计。预制内外墙板的几何尺寸要求非常的严格，所以在对门窗进行设计时一定要对其予以充分的考虑，并且把预制墙板和门窗进行有效的连接，而且要尽可能的使用没有副框的形式，以便能够更好的保障外窗和洞口之间的接缝不会出现渗漏问题。

④对外墙以及外立面的设计。在对外墙进行设计时，必须要保障外墙立面的美观和经济，而为了确保其防水效果，在设计时要确保构造的设计与材料有效的结合，并且确保其防水以及隔音、防火的各项性能。

3.2结构设计

结构设计主要包括钢结构设计和三板设计等内容，其中前者涉及竖向及水平受力构件设计，后者包含楼板、内墙板和外墙板的设计。通常要遵循几个方面：

首先，在设计的过程中为了保证稳定性尽量避免使用临时支撑的预埋件以及固定连接件的预埋吊件，而且一旦遇到特殊情况要本着满足设计工况的标准进行。再有就是不管实在安装还是运输、制作的过程中，都要确保预制构件的演算和规定的标准相一致。

其次就是必须要对预制构件的承载力进行验算，从而使其更好的满足地震工况的设计要求，然后就是要对预制构件的裂缝以及变形和承载力进行验算，从而使其满足持久设计工况的实际需要。

3.3钢结构深化设计

装配式钢结构建筑中钢结构的深化设计应在充分理解各专业设计图纸的基础上，合理规划、统筹安排、精心设计，特别应注重各专业的协同深化设计和钢结构制作工艺要求，兼顾考虑钢结构的施工便利性。

装配式钢结构建筑中钢结构的深化设计与普通钢结构深化设计一样，应对钢结构节点进行重点分析设计，使其符合结构设计假定、可