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摘要：伴随着我国建筑业的迅速发展的同时，国家对建筑也做出了相应的政策调整措施，由此装配式钢结构建筑也由此而生，该结构最为显著的特点就是使用装配化的生产方式来对建筑内部的构件进行有效的制作和安装工作，并且通过工业化的制造和生产方式改变了传统的作业方法，不仅有效的缩短了施工的期限，而且还节省了施工材料，并且提高了施工的安全性。装配式建筑结构不仅包括了结构构建的设计以及生产工序，而还包括了施工安装的环节，并且在建筑设计时通过信息化的平台来进行，由此转变为工厂制造的形式，并且充分满足了绿色施工的理念。
关键词：装配式；钢结构建筑；深化设计
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。
二、装配式钢结构建筑应用特点分析
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，由此来查看采用相应技术是否能够顺利的实施，进而有效的提高了其可行性效果，在很大程度上降低了具体实施过程中出现问题的概率，同时也确保了后续施工中整体建筑的施工进度、施工质量和效果。
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。
三、装配式钢结构建筑深化设计的运用
1、建筑设计
1.1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。
1.2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。
1.3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。
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1.4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。
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、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。
结束语
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：
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[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:江伦
论文发表刊物:《建筑模拟》2019年第7期
论文发表时间:2019/5/6
标签：钢结构论文; 建筑论文; 构件论文; 结构论文; 墙板论文; 在对论文; 外墙论文; 《建筑模拟》2019年第7期论文;