在制造技術(shù)快速發(fā)展過程中，建筑行業(yè)對(duì)建筑形式提出新要求，開始出現(xiàn)裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑。該類新型建筑形式通過裝配化生產(chǎn)工藝，制作和生產(chǎn)結(jié)構(gòu)構(gòu)件，以工業(yè)化制造方式代替?zhèn)鹘y(tǒng)式作業(yè)。在應(yīng)用建筑建模軟件時(shí)，能夠展現(xiàn)出立體模型結(jié)構(gòu)，以確保裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑的合理性。還能夠利用模擬操作形式，對(duì)后續(xù)操作的落實(shí)情況進(jìn)行維護(hù)，提升建筑設(shè)計(jì)效果。還能夠減少設(shè)計(jì)問題，有效控制建筑結(jié)構(gòu)質(zhì)量。
1裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑概述
裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑采用工廠化方式生產(chǎn)結(jié)構(gòu)構(gòu)件，涉及到施工環(huán)節(jié)、設(shè)計(jì)生產(chǎn)環(huán)節(jié)與安裝環(huán)節(jié)，突顯出綠色建筑概念。一般來說，裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑的優(yōu)勢(shì)如下。
（1）提升生產(chǎn)率。鋼結(jié)構(gòu)與預(yù)制墻板主要是在工廠制造，之后運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng)拼裝，以此結(jié)合建筑安裝與設(shè)計(jì)，協(xié)調(diào)不同施工工序的搭接，提升生產(chǎn)效率。
（2）縮短設(shè)計(jì)時(shí)間。通過工程建模軟件與結(jié)構(gòu)分析軟件，可以優(yōu)化設(shè)計(jì)構(gòu)件幾何尺寸、分析構(gòu)件內(nèi)力，在發(fā)現(xiàn)問題后可以及時(shí)修改。在構(gòu)件制作期間，結(jié)合三維模型與數(shù)控機(jī)床，確保設(shè)計(jì)后可以直接應(yīng)用到產(chǎn)品制作中，具備較高的效率與度，同時(shí)可以縮短工程建設(shè)周期。
（3）提升施工工業(yè)化水平。與傳統(tǒng)工藝相比較，通過構(gòu)件工廠化制作形式，可以有效維護(hù)產(chǎn)品性能與質(zhì)量。生產(chǎn)結(jié)束后，鋼結(jié)構(gòu)預(yù)制構(gòu)件可以應(yīng)用到螺栓安裝與焊接作業(yè)中，實(shí)現(xiàn)不間斷施工。
2裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑設(shè)計(jì)要求
2.1 防火設(shè)計(jì)要求
裝配式鋼結(jié)構(gòu)防火設(shè)計(jì)要求屬于深化設(shè)計(jì)的重要內(nèi)容，在應(yīng)用裝配式鋼結(jié)構(gòu)時(shí)，必須確保防火設(shè)計(jì)的有效性，按照裝配式鋼結(jié)構(gòu)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范開展設(shè)計(jì)，尤其是針對(duì)建筑火險(xiǎn)等級(jí)比較高的區(qū)域，例如變電站與配電站構(gòu)筑物等。裝配式鋼結(jié)構(gòu)防火設(shè)計(jì)要求如下。
（1）外墻表面采用阻燃性巖棉夾心鋼板，注重墻體表面防火處理。
（2）建筑彩色鋼板外層應(yīng)用防腐涂層，外墻層選用低波紋彩鋼板，既可以滿足建筑內(nèi)部的美觀性要求，也可以延長(zhǎng)建筑防腐時(shí)間。
（3）裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑泄爆墻應(yīng)用高防火線的石膏板，同時(shí)將巖棉添加到石膏板內(nèi)部，以起到防火效果。
2.2 接地防雷設(shè)計(jì)
裝配式鋼結(jié)構(gòu)接地防雷設(shè)計(jì)屬于深化設(shè)計(jì)的重要指標(biāo)，由于現(xiàn)代建筑對(duì)于防雷要求比較高，且設(shè)備功能需求也不同。在設(shè)計(jì)裝配式鋼結(jié)構(gòu)時(shí)，充分考慮到不同行業(yè)的需求，優(yōu)化接地防雷設(shè)計(jì)。部分裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑對(duì)于防雷要求非常高，通過此種設(shè)計(jì)方式，既可以改善避雷系統(tǒng)裸露問題，還可以避免在建筑內(nèi)部設(shè)置避雷針，以此減少建筑內(nèi)系統(tǒng)的隱患。
2.3 屋面防水設(shè)計(jì)要求
在裝配式鋼結(jié)構(gòu)深化設(shè)計(jì)中，也應(yīng)當(dāng)關(guān)注屋面防水設(shè)計(jì)問題。不同裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑對(duì)于防水要求均比較高，所以在優(yōu)化設(shè)計(jì)期間，必須遵循防水設(shè)計(jì)要求，確保裝配式鋼結(jié)構(gòu)在應(yīng)用期間不會(huì)出現(xiàn)滲透問題。在具體設(shè)計(jì)期間，優(yōu)先選擇裝配式屋面系統(tǒng)，適當(dāng)加大屋面的傾斜度，綜合考察和比較建筑。在深化設(shè)計(jì)期間，合理應(yīng)用直立鎖縫技術(shù)、聯(lián)合懸浮技術(shù)使屋面懸浮在建筑內(nèi)部的對(duì)應(yīng)位置。在應(yīng)用直立鎖縫技術(shù)時(shí)，可以確保屋面系統(tǒng)的溫度應(yīng)力，減少室內(nèi)外溫度。在設(shè)計(jì)屋面系統(tǒng)時(shí)，板之間采用不干膠，并且應(yīng)用易拉罐封口方式，確保水溶物質(zhì)無法滲透到建筑內(nèi)部。
3裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑的深化設(shè)計(jì)
3.1 建筑設(shè)計(jì)
裝配式鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的內(nèi)容比較多，尤其是在建筑設(shè)計(jì)中。，建筑設(shè)計(jì)可以滿足建筑功能要求，不僅可以體現(xiàn)出節(jié)能環(huán)保價(jià)值，還可以提升建筑經(jīng)濟(jì)性，滿足建筑美觀性設(shè)計(jì)要求。在建筑設(shè)計(jì)中，平面設(shè)計(jì)屬于重要內(nèi)容。設(shè)計(jì)人員應(yīng)當(dāng)根據(jù)實(shí)際情況，合理布置門窗口，同時(shí)合理布設(shè)衛(wèi)生間與廚房，以此滿足建筑居住要求；第二，建筑設(shè)計(jì)也必須關(guān)注外墻設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)質(zhì)量會(huì)直接影響居住體驗(yàn)，因此墻板接縫位置必須具備防火功能、防水功能、防潮功能。墻體設(shè)計(jì)也必須滿足美觀性與經(jīng)濟(jì)性要求，以此發(fā)揮出裝配式鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)優(yōu)勢(shì)。第三，小型金屬構(gòu)件設(shè)計(jì)、門窗安裝節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)也比較重要。在工廠制作構(gòu)件可以提升度，確保預(yù)制墻板與門窗的緊密連接，以此避免接縫位置出現(xiàn)滲透問題。小型金屬構(gòu)件包含室內(nèi)外欄桿和空調(diào)板等，因此在構(gòu)架設(shè)計(jì)時(shí)必須考慮到金屬構(gòu)件問題，以此發(fā)揮出建筑設(shè)計(jì)的價(jià)值。
3.2 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
在裝配式鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，必須關(guān)注結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)問題，施工企業(yè)也應(yīng)當(dāng)做好管理與控制工作，共同維護(hù)建筑設(shè)計(jì)效果。，在開展結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，注重主體結(jié)構(gòu)、附屬加強(qiáng)結(jié)構(gòu)等細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)，上述設(shè)計(jì)內(nèi)容會(huì)直接影響結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)效果。在設(shè)計(jì)期間必須遵循標(biāo)準(zhǔn)原則，比如在地震設(shè)計(jì)中，必須驗(yàn)算預(yù)制構(gòu)件的承載力，確保構(gòu)件的承載力滿足設(shè)計(jì)要求。第二，優(yōu)化梁柱節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)，避免對(duì)整體工程質(zhì)量造成影響。在設(shè)計(jì)期間，必須加大管理力度，確保設(shè)計(jì)內(nèi)容與技術(shù)方法滿足規(guī)范要求。梁節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)一般為H形與工字型。第三，注重主體、墻板、樓板連接節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)問題，裝配式鋼結(jié)構(gòu)所應(yīng)用的預(yù)制墻板多為輕質(zhì)墻板，例如蒸壓加氣混凝土板。主體框架和預(yù)制墻板采用螺栓件連接，發(fā)揮出裝配式鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)效果。第四，在建筑持久性結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，應(yīng)當(dāng)對(duì)預(yù)制構(gòu)件的承載力、變形以及裂縫情況進(jìn)行計(jì)算。第五，在建筑附屬部分設(shè)計(jì)時(shí)，首先需要考慮補(bǔ)強(qiáng)板與加勁肋設(shè)計(jì)，如果梁柱結(jié)合點(diǎn)不滿足設(shè)計(jì)強(qiáng)度要求時(shí)，則需要針對(duì)柱腹板節(jié)點(diǎn)部位實(shí)施加厚處理。例如H型截面鋼柱，需要在節(jié)點(diǎn)域位置加焊貼板材，且貼板上邊緣與下邊緣應(yīng)當(dāng)滲出加勁肋15cm左右，且應(yīng)用角焊縫連接貼板，加焊柱翼緣貼板與貼板之間的連接。
3.3 機(jī)電設(shè)備設(shè)計(jì)
在裝配式鋼結(jié)構(gòu)中，機(jī)電設(shè)備設(shè)計(jì)也屬于重要環(huán)節(jié)，設(shè)計(jì)單位必須做好設(shè)計(jì)管理工作。
，給排水管道預(yù)留預(yù)埋設(shè)計(jì)。該設(shè)計(jì)內(nèi)容多體現(xiàn)在預(yù)制墻體設(shè)計(jì)中，多數(shù)建筑對(duì)于廚衛(wèi)空間的要求比較嚴(yán)格，因此結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)必須滿足標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。管道預(yù)埋設(shè)計(jì)采用中預(yù)留管道槽、預(yù)埋管線方式。上述方式的預(yù)埋設(shè)計(jì)都具備重要作用，因此在設(shè)計(jì)期間必須遵循以下原則：①設(shè)計(jì)中必須體現(xiàn)出預(yù)留管道槽位置，確保管線型號(hào)的匹配度，以此發(fā)揮出機(jī)電設(shè)備的設(shè)計(jì)效果；②在設(shè)計(jì)預(yù)留管道槽時(shí)，預(yù)留充足空間，這樣才可以確保預(yù)留槽與管道的連接正確性。
第二，優(yōu)化設(shè)計(jì)燃?xì)忸A(yù)留預(yù)埋與電氣管線預(yù)留預(yù)埋，采用機(jī)電設(shè)備優(yōu)化方式，加強(qiáng)工程設(shè)計(jì)質(zhì)量。
3.4 管線深化設(shè)計(jì)
管線設(shè)計(jì)期間必須遵循以下原則：①優(yōu)化設(shè)計(jì)小管徑管線時(shí)，根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，以此避讓大管徑管線。施工人員可以選擇大管徑管線，完成粗管線布置之后，開始布置小管徑管線，提升管線深化設(shè)計(jì)作用。同時(shí)，優(yōu)化設(shè)計(jì)壓力管線，確保重力管線與壓力管線的分離性，這樣可以提升管線運(yùn)行效率，且重力管線通過重力實(shí)現(xiàn)流體傳輸。②優(yōu)化設(shè)計(jì)熱水管線與冷水管線，確保不同管線的相互分離。在安裝熱水管線時(shí)，注重設(shè)計(jì)保溫層。冷水管無需保溫層處理，然而整體造價(jià)比較高，所以應(yīng)當(dāng)優(yōu)先設(shè)計(jì)熱水管道，確保工程設(shè)計(jì)的有序性。
4結(jié)語(yǔ)
綜上所述，裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑屬于新型建筑形式，所以必須做好深化設(shè)計(jì)工作，以此確保建筑質(zhì)量與。在應(yīng)用裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑時(shí)，首先應(yīng)當(dāng)掌握建筑設(shè)計(jì)要點(diǎn)，例如管線設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、機(jī)電設(shè)備設(shè)計(jì)與建筑設(shè)計(jì)等，縮短建筑施工時(shí)間，從根本上提升設(shè)計(jì)效果。此次研究圍繞裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑的深化設(shè)計(jì)展開討論，同時(shí)分析深化設(shè)計(jì)的具體內(nèi)容，希望可以提升裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑設(shè)計(jì)效率與效益，維護(hù)建筑工程的質(zhì)量。
撰稿：張紅梅，杭蕭鋼構(gòu)股份有限公司中級(jí)工程師，研究方向：鋼結(jié)構(gòu)深化設(shè)計(jì)。
