裝配式鋼結構建筑的深化設計研究

王勇

【摘 要】隨著社會經濟的快速發展，我國的綜合國力在不斷提升。在科學技術水平快速提升的大背景下，裝配式鋼結構以其獨特的設計要求和理念，在社會各行業的應用中發揮著重要作用，且在社會的發展中得到了十分廣泛的應用，逐漸在市場經濟體制下顯露出其重要的存在價值?；诖?，文章闡述了裝配式鋼結構建筑的概念及其特點，并對裝配式鋼結構建筑的深化設計進行了研究，希望能夠促進裝配式鋼結構建筑的進一步發展。

【關鍵詞】裝配式鋼結構；設計要求；設計理念

在社會經濟快速發展和科學技術水平快速提升的大背景下，很多新型的建筑技術和材料不斷出現，比如，裝配式鋼結構建筑得到了十分廣泛的應用。裝配式鋼結構設計是制造業和建筑業快速發展的產物，其主要特征是通過應用結構構件裝配進行生產和制作，使用先進的工業制造方式代替傳統的現場實地作業，以提升建設總進度，有效地降低材料成本，為建筑工程的質量和安全提供保障。

一、裝配式鋼結構建筑概述

裝配式鋼結構建筑主要是通過工廠化方式進行結構構件生產，其涉及到構件、施工、生產、設計和安裝等全過程，能夠體現出“綠色建筑”的概念。通常情況下，裝配式鋼結構建筑具有以下優勢：第一，提高生產率。預制墻板和鋼構件能夠在施工現場進行安裝或在工廠制作，施工技術人員可以將安裝與設計結合起來，科學地協調各個工序之間的搭接，進而有效地提高生產效率；第二，縮短設計周期。通過使用結構分析軟件和工程建模軟件，可以設計構件的幾何尺寸，并分析構件內力，實現快速修改，與此同時，在制作構件過程中，施工技術人員將數控機床和三維模型進行結合，完成設計后可以直接用于產品制作，具有很高的精確度和效率，有利于縮短工程建設的周期。第三，實現施工工業化。與傳統的施工技術相比，利用構件工廠化生產制作的形式，能夠為產品的性能及質量提供保障，且生產后的鋼結構預制件可直接用于螺栓安裝和焊接，便于全天候作業。

二、裝配式鋼結構建筑應用特點

（一）準確性高

現階段，裝配式結構建筑的應用價值主要表現在設計構件的準確性等方面，其主要表現是裝配式建筑結構的應用特點比較明晰，其設計工作的順利開展，能夠有效地借助相關建筑設計軟件或建模軟件進行操作處理，能夠切實保障相應建筑設計達到最優化效果，減少了可能出現的各類偏差問題，尤其在相應建模軟件的運用方面，其能夠呈現出三維立體模型結構，能夠為相應裝配式鋼結構的合理性和可靠性提供保障，也能夠通過相關模擬操作來分析其是否能夠在后續操作中得到較好落實，進而切實提升可行性效果，減少可能出現的各類問題，保證后續具體施工建設后的整體建筑結構質量滿足相關要求。

（二）應用效率高

裝配式鋼結構的具體應用不僅能夠在設計環節中借助于各類設計軟件以及建模軟件進行操作，提升其設計的便捷性和可靠性，進而最大程度上優化具體的應用效率，還在設計以及施工環節的連貫性方面具備突出表現，進而有效地提升其落實進度，縮短建設工期。在裝配式鋼結構設計處理中，其應用效率的優化表現比較明顯，在后續具體施工操作過程中，能夠較好借助于相應施工操作的協調性進行處理，通過相關施工組織安排，明確其相應工序操作落實的需求，通過選擇較為合理的施工操作人員，提升其施工操作的最大價值效果。除此之外，由于裝配式鋼結構的施工操作對周圍天氣環境的依賴性不強，可以實現較為突出的全天候作業效果，進而提升施工技術人員的作業效率。

三、裝配式鋼結構建筑的設計

（一）建筑設計

在建筑設計過程中，設計人員需要考慮美觀要求和經濟效果，有效地滿足建筑的功能要求，實現現場安裝與工廠化制作的統一協調，其主要表現在以下方面：第一，平面設計。衛生間和廚房的平面尺寸應與標準化整體衛浴和廚柜的要求一致，保證平面布設的合理性；建筑門窗的幾何尺寸與平面位置應采用上下對齊和成列分布的形式布置其洞口；第二，細部構造深化設計。在細部構造設計環節，設計人員應考慮防滲漏、防水和接縫等問題，比如，墻板的導水管和空腔構造設計、墻板上下側接縫設計、上下相鄰墻板拼接設計等；第三，節點設計。預制內外墻板的幾何尺寸精度要求高，設計人員在設計門窗過程中，可以結合這一特點，將預制墻板和門窗相連，選用無門窗副框的安裝形式，避免出現外窗與外墻洞口的接縫滲漏問題；第四，外墻與立面設計。外墻設計需要達到整體美觀經濟以及外立面多樣化的標準；內外墻板的接縫處可以選用構造與材料相結合的設計，以滿足隔音、保溫、防水和防火的要求。

（二）結構設計

結構設計主要包括主體結構和附屬加強結構兩部分。以某鋼結構大廈為例，其梁柱節點深化設計主要包括以下內容：第一，梁翼緣與柱的連接。焊接形式應采用全熔透坡口焊縫，在焊縫連接處加設襯板。在翼緣坡口兩側應設引弧板，在梁腹板上下端作扇形切角，鋼梁翼緣與扇形切角端部連接處，應采用圓弧過渡，鋼柱翼緣與襯板反面相接處應選用點焊形式進行固定；第二，梁腹部與鋼的連接。應采用全熔透的坡口焊縫，板厚<16mm時，應采用雙面角焊縫，焊縫厚度應不小于5mm且滿足等強要求；板厚≥16mm時，應采用K字形坡口對接焊縫；第三你，在節點區，當節點板厚度≥30mm時，應進行預熱處理和后熱處理。

（三）管線深化設計

裝配式鋼結構建筑管線綜合深化設計主要包括以下內容：第一，曲線型管道需要適當避讓直線型的管道；第二，管路附件少的管道應適當避讓多附件的管道，為附件的維修以及施工安裝操作提供保障；第三，由于熱水管道需要進行保溫層施工，因而冷水管線要適當避讓熱水管線；第四，重力管線是以重力為依據輸送流體，在壓力管線相交叉的過程中，壓力管線應避讓重力管線；第五，在管線布置過程中，應遵循“先大后小”的原則，因而小管徑管線需要避讓大管徑的管線。

（四）機電設備設計

1.給排水管道預留預埋

給排水專業管道預留預埋主要在廚衛的預制墻體設計中進行的，主要有預埋管線和預留管道槽兩種形式，在深化設計過程中應考慮以下內容：首先，預留管道槽的絕對位置應根據其管線和型號在構件生產圖紙中表達；其次，預留管道槽設計過程中，要考慮管道正常安裝與調試所需要的空間；最后，預留管道槽的深度應與預埋管道幾何尺寸相匹配，避免因預留空間過淺而出現完工后產生管道外露的現象。

2.燃氣專業預留預埋

燃氣專業預留預埋的設計主要是指人戶管道在外墻板上預留設計中，設計人員在燃氣專業管道預留深化設計過程中，應考慮燃氣管徑的大小與空間定位問題。

3.電氣管線預留預埋

電氣管線的深化設計主要是預制墻板內的電氣管線預留（預埋）：第一，墻板上不同材質線管線盒與強弱電專業相配合；第二，后續施工，比如，管線穿線數量及線徑對線管材質的要求；第三，電氣管線預埋預留與后續施工順利實施的可行性。

四、結束語

隨著科學技術水平的快速提升，很多先進的施工技術融入到建筑業的發展中。裝配式鋼結構建筑深化設計是一種新型的施工方式，在實際應用過程中，相關技術人員應該合理地把握其中的設計要點，比如，建筑設計、結構設計、管線綜合深化設計等，從而有效地縮短設計周期，增強設計效果，為今后類似工程的設計提供參考依據。

【參考文獻】

[1]曹楊，陳沸鑌，龍也.裝配式鋼結構建筑的深化設計探討[J].鋼結構，2016，31（02）：72-76.

[2]趙林，修龍，蔣德英.對裝配式建筑發展的認識與思考[J].建筑技藝，2016（08）：92-94.

[3]王程.淺談鋼結構裝配式住宅的設計與優化方案[J].中小企業管理與科技（中旬刊），2017（6）：34-35.