预制装配式钢结构建筑设计要点及经济性研究

张晓湘

【摘要】建筑行业在改革开放之后取得了飞速的发展，为我国城市現代化做出了重大贡献。同时随着人们对工程质量的要求越来越严格，其中的设计环节就显得更加重要，因为它直接决定了工程项目的施工质量和施工效率。本文在此基础上，重点论述了预制装配式钢结构的设计方法以及探究了预制装配式钢结构建筑的经济性。

【关键词】预制装配式钢结构;设计要点;经济性研究;建筑行业

1、研究背景

我国的预制装配式钢结构建筑设计取得了很大的发展，但是在设计和施工过程中依然存在着许多需要攻破的技术难关。这些年随着我国加工制造业快速发展，对于重型和超重型设备的需求越来越大，为了适应超大型设备布局和先进制造技术发展的需要，工业工厂越来越向着大跨度、大柱距、大吨位的趋势发展。这时候预制装配式钢结构就体现出了它的优势。因此本文在此基础上，就如何进行预制装配式钢结构设计以及如何控制预制装配式钢结构的经济成本做一定的探讨，希望促进我国建筑行业的发展。

2、预制装配式钢结构概述

2.1预制钢构件结构的特点

预制构件建筑和其他结构相比具有很多优点。这些优点主要包括以下几点。第一，预制装配式建筑实践过程中能够实现标准化及模式化生产，且能够结合现代建筑建设的实际需要。同时，由于预制钢构件生产效率高，为保障性住房建设提供了必要的支撑。第二，能够最大程度使用建筑材料。与传统建筑相比，所需的结构组件的预制建筑可以结合实际情况有针对性的生产，从而能够有效降低施工成本，提高建筑材料的利用效率，同时还可以提高项目建设效率和优化项目施工资源配置，有效避免工程施工中的质量问题。

2.2 预制装配式钢结构建筑设计涉及的环节

对于任何预制装配式钢结构建筑设计来说，设计时第一需要考虑的要素是建筑空间设计的安全性是否符合国家的相关标准，只有在安全性的基础上去考虑别的设计要求才是有意义的。其中建设空间的安全设计涵盖了很多的方面，要在消防、防水、抗震等方面满足国家的相关标准。然后需要考虑的是建筑设计的经济性、美观以及空间利用率等设计要求。如果设计把所有的原则都考虑在内的话，虽然能够增加系统的可靠性和复杂性，但是很难被施工单位采纳，有很重要的原因就是在进行空间设计时没有施工可行性以及施工的经济性。很多设计结构在施工很难满足，因此在进行空间结构设计时需要根据施工材料、施工技术以及施工对象制定科学的设计计划，只有这样进行设计才是比较符合需求的。

3、预制装配式钢结构建筑设计要点分析

3.1设计原则

在设计和规划中，预制装配式建筑在设计的时候首先要满足建筑采光、通风、退线这三个环节的基本要求，然后在考虑建筑设计的经济性特征，根据不同建筑的结构选择合适的模块进行设计。同时在设计过程中还需要考虑施工现场的组织过程和过程连接等问题，从而确保建筑施工的质量以及施工效率等问题。

3.2预制件设计要点

预制件设计是预制装配式钢结构设计最核心最基础的要求，在实际开展设计的过程中，预制构件的设计一定要严格遵循模块化和标准化设计准则。同时在设计过程中要考虑经济性和简约性原则，尽可能从简洁规整为出发点，在满足设计的基础上，减少构件的使用和种类，从而可以最大程度降低企业的施工成本。另外，在实际设计预制件的环节中，还要考虑预制件加工的可行性以及效率问题，同时设计的结构是否满足建筑的要求，保证预制件的质量，是预制装配式钢结构设计最重要的问题。

3.3连接件的设计和承载力的计算

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。不管是在制作、运输还是安装的过程中，都要确保预制构件的演算满足相应的规定标准。

其次就是必须要对预制构件的承载力进行验算，从而使其能够更优地满足地震工况下的设计要求，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。

4、预制装配式钢结构建筑经济性研究

4.1预制装配式钢结构成本分析

在分析预制装配式钢结构建筑时首先要材料成本和实际施工的关系。在预制钢结构施工过程中，由于成本与构件制造、运输、安装等环节密切相关，因此各个项目施工单位可以结合实际的建设情况，加强对于项目成本的有效控制。在进行经济性成本分析时，首先要充分考虑材料成本、工厂摊销费和零部件制造商的利润;在运输成本控制中，需要考虑构件运输距离和成本之间的关系，考虑是否符合经济性的原则;在安装成本控制中需要从安装机械费用和人工成本两个方面考虑，同时在降低成本费用的基础上重点考虑如何提高预制钢结构施工效率;在控制成本措施上，应考虑施工脚手架的成本、预制模板的成本等，保证该成本在预制钢结构施工中能够控制在合理范围内。

4.2降低预制装配式钢结构成本的措施分析

为了降低预制钢结构施工成本，必须要做到以下几点。第一，在施工过程中要严格遵守行业技术规范，认真实施建筑结构的设计工作，在设计环节加强对于构件的选择和控制。第二，在开展机械设备安装环节时，应注意分段流水式施工方法的使用，注意各工序同时作业。第三，施工企业要加强对于施工现场的管理工作，从而保障施工的顺利进行，最大程度减少运营成本。

结语：

综上所述，预制装配式钢结构的设计环节至关重要，很大程度上决定了建筑工程的施工质量以及施工效率，同时在开展设计的过程中，要在满足各项要求的基础上，注重工程的经济性。此外，本文还讨论了预制装配式钢结构成本，然后根据自己的工作经验，提出了降低成本的几点建议，希望能够给读者一定的启示作用。

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