天津天华北方建筑设计有限公司 天津 300073
摘要：随着科技的不断发展与进步，将来的装配式钢结构建筑设计的施工技术也会不断地创新和发展，在进行设计时应该充分的发挥建筑的性能。与时俱进，发展绿色环保和稳定的钢结构建筑设计，积极地将新型技术引进到装配式钢结构建筑体系中，使得装配式钢结构得到广泛的应用，可以在一定程度上推动我国的建筑行业的发展。
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我国钢结构装配式建筑的现状
2.1设计方法落后
传统式住宅与装配式钢结构住宅相比，两者在结构体系、基本模数、平面的定位、设计的指导思想等方面有着很大的差别。在对钢结构建筑进行设计时，其结构体系并没有利用当前先进的技术，也没有将标准的思想融入到设计当中，使得钢结构建筑达不到建筑所需的要求；在设计施工图时，对其组成部件没有进行深入的探讨分析，这就在一定程度上阻碍了钢结构建筑的发展。
2.2设计规范缺失
钢结构装配式建筑从出现到现在时间不是很长，所以在有些设计规范领域不能够做到全面，到目前为止相关的施工技术和安全法规还没有建成，与国外的一些发达国家相比，我国的装配式建筑的发展还很落后，在一些建筑施工技术方面还不够先进，导致我国的钢结构建筑发展的很慢，不能够很有效的保障施工技术的稳定，也不能保证施工的质量，这就在一定程度上影响了施工的进度，降低了建筑企业的经济效益。
2.3部件发展落后
钢结构建筑都是成套的施工技术，由于施工技术缺乏创新，在市场中对钢结构的需求还不足以对其进行产业化的生产。我国的产品存在很多的不足之处，不仅功能性单一，而且生产厂家的专业知识基础不够牢固，所以生产的产品质量还不能达到建筑所需的要求。在当今社会，钢结构建筑的施工技术具有零散而不系统的缺点，其技术的水平达不到要求且不够规范，因此需要科研团队结合先进技术对其进一步研究创新，进而推动钢结构建筑的发展。
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。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆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。装配式钢结构住宅的外墙最为复杂，目前大部分使用的墙板是轻质条板，如蒸压加气混凝土条板，预制墙板与主体框架一般通过拉结筋、螺栓、连接件等进行连接。预制墙板是通过连接的方式来使其和主体结构进行搭接的，而且在围护结构的稳定和强度方面，其连接的部位发挥了非常大的作用，尤其是在高烈度地震区的节点位置，因为该部位受力比较大，所以非常容易产生破坏问题，因为就非常容易出现预制墙板脱落的问题，进而引发次生灾害的出现，所以在对预制钢结构进行设计时，比如要对预制墙板和主体结构的连接形式予以高度的重视，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、可靠性，并具备合理的施工性能。深化设计时需应特别注意以下事宜：1、钢柱分段应综合考虑钢柱受力特点、施工方案、塔吊或其他起吊设备机械性能；汽车运输条件及成本和现场焊接条件等因素，确定钢柱分段长度及分段点。2、考虑到综合成本，在满足受力性能和保证施工质量的前提下，梁柱连接节点尽量不采用牛腿连接形式。3、对于跨度较大的钢梁，在设计时应考虑起拱问题，其计算方法在《钢结构设计规范》中已给出，起拱值应适宜，一般钢梁起拱值控制在L/500～L/1000范围内。4、如选用钢筋桁架楼承板组合楼板，则应考虑次梁间距尽量满足楼承板无支撑跨度要求，否则，深化设计应考虑施工阶段设置临时支撑。5、考虑钢结构构件管道孔洞加强措施，楼板、墙板附属金属结构的连接等，避免现场二次施焊，尽量减少现场焊接量。深化设计时，借助于可视化三维软件建模，易于保障钢结构构件能够在相应模型结构中进行合理呈现，如此也就能够保障具体钢结构构件的运用均能够较为合理高效，避免相互之间存在矛盾，实现各专业协同深化设计。
3.4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。
结论
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：
[1]毕可廷.预制装配式钢结构建筑经济性研究[J].建材与装饰，2018（02）：148~149.
[2]陈新升.装配式钢结构建筑的深化设计浅述[J].四川水泥，2017（04）：116.
[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.
论文作者:李缘
论文发表刊物:《建筑细部》2018年2月上
论文发表时间:2018/9/7
标签：钢结构论文; 建筑论文; 构件论文; 墙板论文; 结构论文; 在对论文; 外墙论文; 《建筑细部》2018年2月上论文;