装配式钢结构建筑技术设计

王香兵

【摘要】人們现在的生活方式和以往不同，现在正处于生活节奏快，生活工作效率高的发展阶段。所以建筑行业为了可以赢得市场的关注，就需要找到行业的驻足点，将建筑工程中的施工方式加以创新，将原有的现场施工的普遍状态调整为装配式工程。正因为现场施工存在很多的缺点，例如需要较高的成本和支出、大量的人工、装修材料的选择、装修效果呈现是否满意以及工期时间比较长等多方面的难题，装配式建筑会变得简单方便，是建筑工程中的新兴产业。现在，国内外的建筑行业都会优先考虑装配式建筑。所以，解决装配式中钢结构的施工技术变得尤为关键，只有提高了施工的技术水平，装配式工程才可以灵活的运用到建筑行业中。

【关键词】装配式;钢结构建筑;技术设计

1、装配式钢结构建筑设计特点

随着建筑行业规模的不断扩大，装配式钢结构建筑设计也备受人们关注，其具备非常强大的作用和价值，具体设计特点体现在以下方面：①借助该设计可以实现缩短项目建设周期的目的，因为工作人员可以借助相关软件设计建模和分析，为工程建设提供最佳的建模方案，比如，将三维模型和数控机床有效结合，二者的结合可以提升建模精准度，进一步将设计后的成品直接投入到生产线中进行产品制作，从而发挥钢配式结构建筑设计作用。②该设计的特点还体现在提升工作效率上面，工作人员在设计时能够与实际施工相结合，相关构件、预制墙板等构建可以在工厂进行制作，制作好后在运输到施工现在进行后续作业，无形之中就节省了大量时间，进而推动整体工程建设顺利进行。③装配式钢结构建筑设计还可以实现全天候作业，简单来讲就是对天气的灵敏度较低，不管是在何种天气下都能够确保工程建设顺利进行，同时构建的生产还可以为建设方提供有力的支撑，进而既可以确保产品的质量又可以提升产品性能。

2、装配式钢结构建筑设计实践

2.1加强结构设计，提升建筑的承重能力

钢结构施工过程中需要重视结构的设计要求，可以从主体以及附属两个方面展开设计。其中主要结构包括钢材制品，附属物体加强结构的方式就是利用加强版和连接板的原理。在具体设计过程中，需要预先评估构件的抗压能力，以保证构件在承受压力时是否会出现变形的情况，结合构件抗压能力的预算与评估，进而设计出抗震系统。第一步，在设计关键部位梁柱过程中，需要保证上梁与柱子紧密地衔接在一起，采取全溶性的焊接方式，还要加上固定板。第二步，在连接设计环节，需要调节梁之间的节点设计，进而保证柱与柱之间有效连接，以保证墙板与楼板主体的高度衔接。设计节点过程中要充分考虑到节点受压变形的情况，以免节点出现位置变化的情况，设计节点连接处的抗震能力。第三，在附属部位设计环节，要保证钢结构辅助部件的强度，适当增加厚度。

2.2机电设备设计

机电设备设计是装配式钢结构建筑设计的重要组成部分，施工单位同样要加强设计管理。首先，要加强给排水管道预留预埋设计，该设计主要体现在厨卫预制墙体设计方面，很多时候住户对厨房的要求比较高，而该结构建筑设计能够在最大限度上满足住户需求，其中管道预留预埋设计主要采用以下两种形式：①预埋管线。②中预留管道槽，这两种形式的预埋设计都发挥着巨大作用，在实际设计中要遵循以下要求。①设计中要充分体现预留管道槽的位置，当然管线的型号也要匹配正确，这样才能发挥机电设备设计作用，②预留管道槽设计还应留出足够的空间，因为只有具备充足的空间才能使预留槽和管道正确连接。其次，燃气专业预留预埋、电气管线预留预埋设计也要加以优化，燃气设计主要体现在入户管道在外墙板上预留上，而电气管线预留设计主要体现在电气管线预留上，最终通过优化机电设备设计提升工程施工质量。

2.3防火防腐蚀

在高层钢结构装配式建筑设计工作中，需要充分满足钢结构的防火和防腐蚀工作要求，钢结构住宅和普通建筑相比的特殊性主要是钢梁、钢柱和钢板剪力墙的受力构件，必须通过防火涂料或者防火板包裹，才可以满足整个构件的耐火时间要求。钢材料当中通常包含了磷、铜、铬、钛等相关金属，让钢结构的外表面形成相应的防护层，有效提高钢结构的耐腐蚀性以及低温冲击的韧性。

3、装配式建筑工程钢结构施工技术

某建设项目建筑面积为90560.15m2，其中A塔为23760.4m2，A2塔为31520.4m2，裙楼为14323.4m2，地下车库为16523m2，地下机房为15324m2。建筑2层地下室高度8.2m;讲台3层，建筑高度14.3m;塔式地板高度102m。

3.1钢结构的制作

装配式建筑工程中钢结构的施工技术水平是关键，那么钢结构的制作就是最基本的内容也是最基本的保障。要合理的设计出钢结构的样品图，把样品图的实用性经过测试和反复的推敲，最终选用适合的钢结构的材料，将做成的半成品加工成成品进行组装，用焊接的工艺完成缝隙的链接，最后进行校验的环节。

3.2整体安装技术

这里体现的整体安装技术主要包括结构构架的整体吊顶、整体提升以及整体顶升技术等内容。在具体施工过程中机械设备以及吊装位置出现偏移情况，此时就可以采取提升安装技术。这里所说的提升技术主要指将起重设备放在结构的顶部进行整体起重的过程，然而顶升安装技术则表现在通过地面承重能力强的设备，放置在屋顶下方或者结构内部，进而实现顶升安装工作。针对房屋面积小，重量轻的钢结构建筑会采用提升技术，然而针对建筑面积大的钢结构建筑施工时，就需要选择顶升安装技术，通过此项技术的应用避免在高空作业中出现各种安全隐患。最重要的因素是，采取顶压安装技术可以保证建筑下部主体结构的稳定，减短工程实施时间，降低工程成本，确保建筑工程在规定时间内完工。当钢结构地表建筑初步完成之后，此时不再使用临时支架，最大限度降低工程的工作量，同时也降低支架的使用成本。

3.3围护体系技术要点

对于本文所研究的项目而言，外围的墙体主要采用的是砂加气条板+外挂保温装置一体板，这样就能有效提高建筑的保温性能。此外，该结构的墙体还具备隔音和防水性能，在生产构件时通过在对接缝处做一道造型，就能有效实现构造防水功能，再加上原有材料和结构防水，就更能提高建筑结构的防水性。因此，通过对装配式钢结构住宅进行围护体系的构建，不仅可以有效降低工程的施工强度，而且能有效提高建筑的装配化程度。此外，为了有效防止结构与墙体之间由于变形不协调而出现的墙体开裂、漏水等问题，可采用新型的安装节点。

结论：

不断地研究与分析装配式钢结构住宅关键性技术，对于充分发挥出装配式钢结构建筑模式的应用优势，提高人们住宅的居住质量以及满足人们的居住需求，促进建筑行业的稳定发展都具有至关重要的作用。因此，应首先认识与了解装配式钢结构建筑的设计原则，进而从建筑户型技术要点、结构体系技术要点、围护体系技术要点以及机电系统技术要点等五个方面对装配式钢结构住宅关键性技术进行有效分析，确保给业主提供充足的户内空间，提供一个更加舒适、温馨的居住环境，以此来有效满足人们的居住需求。

参考文献：

[1]张华斌.装配式建筑工程钢结构施工技术和施工管理措施[J].住宅与房地产，2018（12）：152+160.

[2]俞英娜.基于BIM技术在装配式建筑施工中的应用[J].建筑设计管理，2018，35（07）：85-88.