摘要：随着社会不断发展以及科学技术不断进步，装配式钢结构建筑在社会各行业中得到广泛的应用。在施工及使用过程中呈现了建筑工业化的优势，具有良好的社会和经济效益。本文对装配式钢结构建筑的深化设计进行研究，以期更好的促进装配式钢结构建筑的健康发展。
关键词：装配式；钢结构建筑；深化设计
前言：装配式钢结构建筑属于一种全新的建筑形式，主要是通过装配化的生产工艺来制作结构构件，采用工业化制造的方式来取代传统施工方法，进而减少工程造价，优化资源配置，缩短工程建设进度，提高工程施工的安全性和整体质量。
1装配式钢结构建筑的基本特征
装配式钢结构建筑是采用全盘统筹设计施工制造替换分阶段实施、信息智能化管理替换现场协调指导、标准化部件替代现浇制作的绿色建筑，其具有以下特征。
1.1标准化和工业化设计
在设计和分析的过程中，结合制作运输吊装的要求，充分发挥材料的性能优势，使建筑模数、使用功能和构件参数达到标准效果；标准构件和组件在各工程中具有高度重复利用的概率；进而减少废弃模板和一次性建材以达到绿色环保效果。
1.2装配式施工和一体化装修
有效提高施工质量，减少现场湿作业，降低劳动力需求数量，优化施工工序，降低中间废弃物的产生与缩短项目建设周期。
1.3信息化管理和智能化应用
工厂制作加工预拼装已成为主战场，工作环境和人员相对舒适和稳定，作业流程、质量检查和人员的管理手段较多，不确定性风险发生概率显著下降。现场作业以运输安装为主，作业人员数量减少，安全规章制度等贯彻执行效率大幅提高。
2装配式钢结构建筑的深化设计原则
2.1标准与普适原则
工程在进行装配式钢结构建筑的深化设计时，要秉持标准与普适为基本原则。实现同一工程各构件标准化并且可普遍适用于不同工程，从而极大地提高工业化生产的效率，减少重新开模作业的工序，更好地实现绿色建筑的效果。
2.2耐久与美观原则
工程在进行装配式钢结构建筑的深化设计时，要秉持耐久与美观为基本原则。实现建设后设计使用年限内不出现漏水、渗水、不保温、不保暖等影响正常使用生活等不利现象；同时使装配式建筑具有丰富的建筑外立面，更好地体现绿色建筑的价值。
2.3无差错与一体化原则
工程在进行装配式钢结构建筑的深化设计时，要秉持无差错与一体化为基本原则。以系统化思考和无差错理念进行设计，实现主体建设兼顾室内装饰，尽量减少二次施工，更好地响应绿色节能的主题。
3装配式钢结构建筑深化设计的运用
3.1建筑设计
在进行装配式钢结构建筑设计过程中，应该要综合考虑建筑的美观以及其经济效果，且能够达到建筑功能的要求。第一，平面设计。装配式钢结构建筑中的厨房与卫生间的平面尺寸需达到整体橱柜以及卫浴的标准化要求，以确保其平面设计的可行性。同时，还需确保门窗的平面位置以及几何尺寸均与预制构件的结构受力设计标准相符，在对其铜扣进行设计时刻采取成列分布或上下对其的方式。第二，细部构造的深化设计。在设计细部构造时，应当要有效考虑接缝、防水以及防渗漏等问题。第三，节点设计。由于预制内外墙板要求其几何尺寸非常精准，所以在对门窗进行设计时可以根据该特点来有效连接门窗与预制墙板，并采取无门窗副框的安装方式，尽可能减少外墙洞口和外窗出现接缝渗漏的几率。第四，外墙与里面设计。在设计外墙时，应当要满足外立面多样化与整体美观的要求。而在对内外墙板接缝进行设计时，应当要有效结合实际材料和构造，从而达到防火、防水、保温、隔音的效果。
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。
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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管线深化设计
对于装配式钢结构建筑而言，其进行管线综合深化设计的目的就是保证预制构件与装修层之间管线的深化，涉及要点如下：（1）曲线型管道需要适当避让直线型的管道；（2）管路附件少的管道应适当避让多附件的管道，便于附件的维修以及施工安装操作；（3）由于热水管道需要进行保温层施工，因此冷水管线要适当避让热水管线；（4）重力管线是以重力为依据来输送流体，当其与压力管线相交叉时，压力管线应避让重力管线；（5）在管线布置过程中，应遵循“先大后小”的原则，因而小管径管线需要避让大管径的管线。
4结语
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，其在实际应用过程中需要准确把握设计要点，如建筑设计、结构设计、管线综合深化设计等，从而缩短设计周期，保障其设计工作能够具备理想的可靠性效果。
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[5]叶之皓．我国装配式钢结构住宅现状及对策研究[4]．南昌：南昌大学．
论文作者:谢泽鹏
论文发表刊物:《基层建设》2019年第18期
论文发表时间:2019/9/21
标签：钢结构论文; 建筑论文; 管线论文; 构件论文; 墙板论文; 预制构件论文; 作业论文; 《基层建设》2019年第18期论文;