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摘要：随着社会经济文化的不断进步与发展，国家综合国力日益提升，在信息化网络时代的新形势下，装配式钢结构以其独特的设计要求和理念在社会各行业中的应用体现出其建筑工业化的优势，装配式钢结构在社会各领域中得到广泛性的应用，并日渐在市场经济体制下显露出其重要的存在价值。装配式钢结构的设计要求与现实生活紧密衔接，对于社会建筑行业的发展具有重要作用，因此，本文对装配式钢结构建筑的深化设计进行分析研究。
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方式进行结构构件生产，其涉及到构件、施工、生产、设计和安装等全过程，能够体现出“绿色建筑”的概念。通常情况下，装配式钢结构建筑具有以下优势：第一，提高生产率。预制墙板和钢构件能够在工厂制作，施工现场进行安装，施工技术人员可以将安装与设计结合起来，科学地协调各个工序之间的搭接，进而有效地提高生产效率；第二，缩短设计周期。通过使用结构分析软件和工程建模软件，可以设计构件的几何尺寸，并分析构件内力，实现快速修改，与此同时，在制作构件过程中，施工技术人员将数控机床和三维模型进行结合，完成设计后可以直接用于产品制作，具有很高的精确度和效率，有利于缩短工程建设的周期。第三，实现施工工业化。与传统的施工技术相比，利用构件工厂化生产制作的形式，能够为产品的性能及质量提供保障，且生产后的钢结构预制件可直接用于螺栓连接和焊接，便于全天候作业。
2装配式钢结构建筑的深化设计原则
2.1实用并且造型优良的设计理念
实用并且造型优良的设计理念是装配式钢结构建筑在深化设计过程中应坚持的主要原则。装配式钢结构建筑在深化设计过程中，应保持其实用的性质，同时也要使其造型能够得到感官美。例如某学校的建设工程，就改变了传统的建筑结构模式，由现浇混凝土框架结构模式转变为装配式钢结构为一体的现代化新形势下的结构模式。一是改变传统模式下对于模板的利用，装配式实现了对于绿色发展理念的需求，减少对于传统木模板的资源浪费，从而实现了节能而实用的经济效果；二是在建筑外观方面，装配式有具有极其重要的作用，改变了原始建筑的平屋顶设计，各种造型的坡屋顶设计由钢结构骨架随意构造，加之装配式叠合板的完美结合，不仅节约资源，更打造出一座清新与和谐的建筑景观。
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2.2可持续性的设计方针
可持续性的设计方针是装配式钢结构建筑在深化设计过程中应坚持的根本原则。随着社会经济文化的不断进步，国家虽正出于社会主义初级阶段，但是我国仍致力于倡导资源节约型社会的构建。装配式钢结构建筑的深化设计，能够有效体现装配式钢结构的可持续性，钢材具有可反复性且可持续性使用的特征，在相应科学合理的维护下，钢材的耐久性能够发挥极其重要的作用，更重要的是，尽管装配式钢结构建筑物被损坏，钢材也能够通过回收，并对其重新加工，在其他建筑物建造过程中被重新使用。因此装配式钢结构建筑具有回收性强以及可持续发展性强的重要特点。
3装配式钢结构建筑的深化设计
3.1建筑设计
在建筑设计过程中，设计人员需要考虑美观要求和经济效果，有效地满足建筑的功能要求，实现现场安装与工厂化制作的统一协调，其主要表现在以下方面：第一，平面设计。卫生间和厨房的平面尺寸应与标准化整体卫浴和厨柜的要求一致，保证平面布设的合理性；建筑门窗的几何尺寸与平面位置应采用上下对齐和成列分布的形式布置其洞口；第二，细部构造深化设计。在细部构造设计环节，设计人员应考虑防渗漏、防水和接缝等问题，比如，墙板的导水管和空腔构造设计、墙板上下侧接缝设计、上下相邻墙板拼接设计等；第三，节点设计。预制内外墙板的几何尺寸精度要求高，设计人员在设计门窗过程中，可以结合这一特点，将预制墙板和门窗相连，选用无门窗副框的安装形式，避免出现外窗与外墙洞口的接缝渗漏问题；第四，外墙与立面设计。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。预制墙板与主体结构的连接件以抗剪连接件（栓钉、四角弯筋）为主。由于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，容易产生破坏，所以非常容易产生破坏问题，会导致预制墙板脱落，进而引发严重次生灾害，因此在对预制钢结构进行设计时，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。再有就是不管是在安装还是运输、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，最后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
具体到装配式钢结构的实际设计处理中来看，其深化设计还需要重点围绕着钢结构进行处理，保障其钢结构能够体现出理想的稳定性和承载能力，尤其是对于主体结构中涉及到的梁、柱以及相关节点，更是需要进行重点分析设计，促使其能够具备理想的可靠性效果。例如钢结构的框架中的柱属于贯通型的，考虑到抗震的设计，要求框架与支撑的梁柱采用刚连。一般分为梁柱直连或是梁与悬臂拼连，后者要求构件制作很精准。由翼缘带来的受弯承受力，应该大于梁的塑性受弯力的 1.2 倍；由腹板带来的受剪承受力，应高于梁端剪切力的 1.3 倍等等要求。
3.4管线的综合设计
在进行管线设计中，应该先布置好直径较大的管线，然后再布置直径较小的管线。在进行重力管线安装中，应该结合管线的压力。应该先设计热水管线，再设计冷水管线。在电缆桥架和流体管道设计中，二者应该独立设计。尽量减少管线，清除多余管线。
结束语：
综上所述，对于装配式钢结构建筑设计工作的有效推进和落实而言，因为其自身确实具备着理想的作用价值效果，进而也就值得引起高度重视，需要重点围绕着建筑设计的各个方面以及钢结构的各个要点进行充分把关，保障其设计工作能够具备理想的可靠性效果。
参考文献：
[1]毕可廷，高子阳，蔡明明.预制装配式钢结构建筑经济性研究[J].建材与装饰，2018（02）：149.
[2]陈新升，段同杰，祁德胜.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）：36.
[4]刘永霞.预制装配式钢结构建筑设计要点及经济性研究[J].中国新技术新产品,2016,(21): 168.
论文作者:魏丽萍
论文发表刊物:《防护工程》2018年第31期
论文发表时间:2019/1/18
标签：钢结构论文; 建筑论文; 管线论文; 墙板论文; 构件论文; 外墙论文; 过程中论文; 《防护工程》2018年第31期论文;