裝配式鋼結構建筑的深化設計探討

文/鄭軍 日照三磊建設發展有限公司 山東日照 276800

1、裝配式鋼結構建筑特點

裝配式結構是裝配式混凝土結構的簡稱，將工廠中生產出來的預制構件裝配而成的結構。裝配式建筑具有施工周期短，節能減排，經濟效益好的優點，這是我國實現建筑工業化的重要方式。鋼結構具有輕質高強等特點，可以輕松應用于大跨度、高層建筑物中。由于其優越的性能，目前在發達國家應用較為廣泛; 裝配式鋼結構也是我國未來鋼結構建筑的主要發展趨勢。

1.1 安全質量性能強

施工方式可以大幅提高工程質量和安全技術標準，提高建筑本身的安全可靠性；可增大建筑空間使用面積，比鋼筋混凝土結構增加有效面積8%左右；建筑本身的抗震性能比傳統建筑好，可大大增強城市防災減災能力。

1.2 設計建造可循環

能夠實現建筑設計、施工、建造、拆除及異地重建等的全過程管控，有效實現節能減排、品質保證，同時鋼材可回收再利用的特點使建筑在建造和拆除時對環境污染小，節能指標達50%以上，是可循環使用的綠色建筑。

1.3 產業綜合效益高

建筑設計建造周期短、效率高、污染少，能夠推動建筑產業化、信息化和智能化的良好結合，推動建筑業以及與之相關的產業提高資金使用效率、提高產業發展效益，進而推動經濟社會實現健康持續發展。

2、裝配式鋼結構建筑設計現狀分析

2.1 設計水平不高

設計水平不高，對于鋼結構的設計要點沒有把握，進而影響鋼結構裝配式設計水平。在進行鋼結構裝配式設計中，其設計理念、結構體系以及平面的定位方式等都與傳統的設計不盡相同，但是在施工階段，缺少對鋼結構裝配式設計的詳細分析，進而影響其設計水平。因此，要對鋼結構的設計要點進行嚴格的把控。

2.2 設計規范缺失以及部件發展落后

設計規范缺失以及部件發展落后使得鋼結構裝配式設計無規范可依，進而影響鋼結構裝配式設計。在進行鋼結構裝配式設計中，沒有對鋼結構設計形成統一的標準和規范，使得在進行設計施工時無規范可依，進而阻礙鋼結構裝配式設計。此外，部件發展落后，無法推動現今技術水平和設計體系理念的進步，進而使得鋼結構裝配式設計無法滿足人們的需求。

3、加強裝配式鋼結構建筑設計的優化措施

3.1 建筑設計的深化

建筑設計要充分考慮到施工的要求，要切實滿足施工要求。建筑設計要考慮到成本，還要考慮到外觀的美感，尤其是建筑結構設計中，要考慮到合理性，建筑結構不能與機電安裝產生沖突，確保工廠化制作和現場安裝同時進行。

（1）在進行平面設計環節中，應該確保設計部分銜接得當，確保設計部分整齊，對結構的受力情況分析的基礎上，明確預制構件的設計要求。在廚房和衛生間的平面設計中，應該滿足整體的廚衛要求。（2）在外墻和立面設計中，應該符合人們的審美，而且實現功能的多元化，完善接縫的防水處理，外墻應該安裝防噪音的材料，確保人們享受安靜的環境。在內外墻板和接縫設計中，要注重防水設計。（3）在進行門窗安裝節點設計環節中，應該不采用門窗副框安裝，直接將門窗和預制墻板銜接，從而有效的防止外墻和外窗洞口發生滲漏。（4）在小型金屬構件設計環節中，特別是空調板的安裝，要將預埋件的位置準確的控制，分析預埋件是否與其他的構件產生位置的沖突。在外欄桿和裝飾構件安裝中，應該注意測量錨固的長度，使其滿足基本要求。（5）在進行細節構造中，主要考慮的問題是防滲漏，尤其是在拼接縫的設計中，要對導水管的結構和空腔的構造進行合理設計。

3.2 結構的深化設計

在進行結構深化設計中，主要進行主體和附屬加強結構的設計。主要結構主要指的是鋼柱、剛節點和鋼梁等。附屬加強架構主要是加強板和連接板等。在設計中，應該對預制構件的抗壓能力進行分析，確保預制構件在受到壓力后不會產生嚴重的變形問題，對裂縫進行控制。在預制構件抗壓能力計算中，應該完善抗震設計方案。在預制構件制作和運輸中，要對構件的參數進行計算，確保其各項參數符合國家規定。

（1）在梁柱節點設計中，要確保梁翼緣和柱子有機地銜接在一起，焊接方式選擇全熔方式，并且加設襯板。（2）在連接的設計中，要做好梁之間的節點設計，確保柱與柱之間可以銜接得當，確保墻板和樓板可以與主體牢固的銜接。在節點設計中，應該充分考慮到節點在受力后發生變形情況，防止節點產生位移，要確保節點連接的部位具有良好的抗震性能。（3）在進行附屬部位的設計中，應該控制好裝飾配鋼結構的強度，將局部加厚。

3.3 機電設備的設計

在廚衛的排水管道設計中，應該控制好預留，對管線的型號確定，并且設計好預留管槽的位置。在進行管槽設計中，應該預留下寬敞的調試空間，確保預留槽具有合適的匹配度，設計好預留管道的尺寸，防止管道尺寸不合理導致滲流。燃氣預留埋設應該充分發考慮到外墻板的預留設計方案，確保燃氣管道具有良好的空間位置。

3.4 管線的綜合設計

在進行管線設計中，應該先布置好直徑較大的管線，然后再布置直徑較小的管線。在進行重力管線安裝中，應該結合管線的壓力。應該先設計熱水管線，再設計冷水管線。在電纜橋架和流體管道設計中，二者應該獨立設計。盡量減少管線，清除多余管線。

結語：

總而言之，由于鋼結構的住宅設計具有安全穩定、經濟性高以及抗震等優勢，在我國的住宅設計中占有重要地位，其中我國的鋼產量充足也是其得以推廣的主要原因。在進行裝配式鋼結構設計中，通過應該結合建筑設計、結構設計、機電設備設計等，對裝配式鋼結構建筑進行優化，提高鋼結構裝配和設計安全性以及追求戶型的美觀和功能需求的明確的優化方案，進而不斷提高鋼結構裝配式住宅設計水平，使得鋼結構建筑具有更加廣闊的發展空間。