装配式钢结构设计要点

装配式钢结构设计要点

陈若成

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摘要：随着国家对建筑行业现代化发展的支持，工程企业已然意识到了绿色化发展的优势，也在积极探索绿色环保的发展道路。装配式钢结构建筑的技术优势明显，并且符合建筑施工中节能环保的总体要求。为促进施工目标的总体实现，相关工作人员需严格遵守各个环节的设计要点，提升装配式钢结构的建筑质量。

关键词：装配式;钢结构;设计要点

引言

装配式钢结构住宅建筑的性能不同于其他结构体系住宅的性能，外墙系统应根据不同的结构体系选择适宜类型，同时也要求采用的外墙系统要耐久耐腐蚀，要与主体钢结构使用寿命相协调，所以两者之间的技术发展是一个协同化发展的过程。因此未来我们要结合近几年装配式钢结构住宅的研究结果和工程实践经验，努力去实现装配式钢结构住宅高效率高质量的工业化生产目标。

1装配式钢结构的优势分析

建筑自动化、智能化施工技术使得建筑施工效率逐步提高。标准规范、绿色环保的要求，装配式建筑是指建筑工程所需要的建筑预制结构件在施工前由工厂进行加工生产，然后将所有预制构件运至工地现场，施工人员按照建筑施工方案进行现场施工组装。总体来说，这种施工模式可以实现工厂预制构件加工与现场建筑施工同步进行，减少了现场混凝土浇筑环节，有效降低了现场作业的安全风险、减少了环境污染、有效缩短施工周期并提高了施工效率。工厂可以根据建筑项目的结构尺寸需求进行预制钢结构构件的生产和组装，实现对建筑施工精度和成本预算的控制。我国建筑业的发展经历了木结构、混凝土结构、钢结构等主要类型，通过对上述三种结构类型的对比分析，钢结构设计无论是在工业化生产和后期施工现场应用更加符合当前建筑业的需求，钢结构的生产效率和质量更加有利于现场施工。

2装配式钢结构建筑特点

装配式钢结构在当下广受欢迎主要是由于其特殊的设计和施工方式，在具体的施工作业中，表现出明显的工业化特点，符合建筑行业现代化发展的要求。随着技术的日渐进步，在装配式钢结构施工中，通过现代化技术软件的使用，可以在建模基础上进行结构分析和设计优化，克服了传统设计的局限，不仅可以提高设计的总体质量和水平，更可以缩短设计周期。结构内力分析和尺寸设计是装配式钢结构设计中的关键环节，施工人员需通过专业建模软件和结构软件的使用来实现，并且可以很好地进行设计细节优化。这些专业模型具备可视化和协调性优势，对结构设计起到了重要的辅助作用。从装配式钢结构的安装来看，因为总体的结构相对简单，再加上构件生产的便捷性，结构中所涉及的钢构件和预制墙板，均可以实现现场组装。

3装配式钢结构设计要点分析

3.1三维模型的建立、运用和深化设计

运用相关软件建立三维平台模型，由相关设计人员提供对应的建筑、结构和信息化的平面模型。传统设计工作中，大多以人工的方式收集和检测各项数据，然后结合对应的CAD绘图技巧来完成设计。而BIM技术的运用，可以大大提高工作效率和准确性，根据模型对有关钢筋和孔洞等展开碰撞检测，以确定其稳定性和合理性。

3.2建筑整体性优化设计

建筑设计是一座建筑物的雏形从无到有的过程，平面设计工作需要围绕建筑物各个点、各个区域的受力情况来进行。在建筑物设计阶段，一座钢结构建筑物还要着眼于立面设计，在切实可行的建筑物图纸上考虑建筑物的美观、使用等其他方面的效果。因为一座建筑物仅仅能建筑成功并不是真正的成功，实现其价值才是真正的成功。除了建筑物的外形，在建筑物整体设计上也应该优化门窗等设计，门和窗在一定程度上可谓是一座建筑物的眼睛，建筑物设计时不仅要考虑到其完整性、可行性，还要考虑到美观、绿色、环保，并需要参考钢结构建筑物的稳定因素。

3.3连接件的设计和承载力的计算

在装配式钢结构中，因为涉及不同构件的安装，在结构施工中要注意连接件的设计。首先，在连接件设计中，为提升总体的结构稳定性，最好减少临时支撑预埋件和固定连接件的预埋吊件设置，在不得不使用的情况下，需遵守标准化设计要求。连接件制作、运输和安装中，专业人员需详细了解预制件的演算，在精确计算的基础上进行各个细节的优化。其次，加强预制构件承载力的检验，使得这些连接件可以在装配式钢结构中发挥其连接作用，即使在地震作用力下，整体结构依旧可以保持完整性。

3.4钢结构深化设计

从钢结构建筑物的具体建设情况来看，钢结构的深化设计要对各节点、各相关节点进行重点的探究、分析、改善。钢结构建筑物的深化设计处理需要确保钢结构的每一个构件都能发挥正常的作用，也可以利用建模等模式预先演练、设计、处理，找到该钢结构设计中的问题、矛盾点，并根据实际情况加以解决，以确保整个钢结构建筑物的稳定。

3.5装配式钢结构的屋面防水设计要求

装配式钢结构的屋面防水设计也极为重要，如果屋面的防水性能不够，水分向建筑结构中的渗入可能会导致整个结构被破坏。装配式钢结构建筑的屋面防水设计要求较高，在设计工作进行时，应遵循相应的设计标准，提升屋面防水等级和性能，避免屋面防水设计不当所引起的屋面漏水和渗水。设计人员应结合装配式钢结构的建筑特点、屋面类型，建立高性能的屋面防水系统。在工程实践中，可适当增大屋面的排水坡度，对相应的因素加以综合考虑，采用直立锁缝技术，经由悬浮技术使得屋面可以悬浮于建筑内的指定部位。直立锁缝技术下所形成的屋面系统的温度应力相对较好，虽然夏季和冬季的温度差异相对较大，但直立锁缝屋面系统依旧可以保持良好的温度条件。

3.6建筑（室内外）的给水与排水

建筑的给水与排水分为室内给排水与室外给排水两部分。室内的给水与排水是满足使用者正常的日常生活不可或缺的建筑物必备特点；室外的给水与排水也与使用者的生活息息相关。所以，一座钢结构建筑物，其污水的收集、排放，以及纯净水的供应等，应该具有一套完整的设施设备。而这些设施设备是存在于钢结构建筑物之中的，这就要求钢结构建筑物的给排水设备应该完善、高效。一般情况下，建筑物的给排水系统由引入管、给水附件、管道系统、水表节点、升压、贮水设备、室内消防设备等部分组成，这些组成部分需要简短的管线，包括明装、暗装两种不同的铺设方式，以及高压制给水系统等多方面的技术、设备要求。

3．7结构设计

结构设计中，附属加强结构和主体结构等均是主要的设计方面。整体结构中应遵循规范化设计标准，尽量减少临时支撑预埋件和固定连接件的预埋吊件使用；安装、运输和制作的各个环节，必须要做好对各个预制构件的受力检验，保障每个设计细节都能够符合结构标准；分析在地震条件下的结构受力情况，计算和检验每个构件的承载力是否可以达到结构抗震性、稳定性的要求；为提升结构耐久性，设计工作中应加强预制构件裂缝、变形和承载力的计算和检验。

结束语

综上所述，钢结构建筑物从设计到施工，在层层推进过程中有很多需要注意的事项，很多方面也存在问题需要去优化探究。无论是设计人员还是施工人员，都需要在原材料的选择、建筑物的设计布局方面给予高度的重视，对钢结构建筑物从理念到实际施工的各个方面都给予充分的质量把关，切实保障其高效、可靠。

参考文献

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