工程應用中裝配式鋼結構的設計要點

鹿晶

摘 要：本文主要探究在實際工程中，裝配式鋼結構設計的注意要點。首先對裝配式鋼結構建筑的結構節點設計的闡述，其次提出了幾點具體設計要點：如梁—柱節點設計、連接深化設計等，從而優化設計，使得裝配式鋼結構能在實際工程中應用更加廣泛，在工程造價及施工等方便獲取利益最大化。

關鍵詞：裝配式鋼結構設計 實際工程 應用

對于裝配式鋼結構來說，主要先通過整體結構設計，然后根據圖紙，廠家生產，以預制構件的形式在現場施工，為工程大大節約了時間成本。現在大力推廣裝配式結構，而設計在整個過程中有著舉足輕重的地位。未來將通過信息化技術，構建工程建筑的信息化平臺，實現傳統建筑設計向自動化形式的順利轉化，這與建筑發展的先進理念具有較高的相符性。

一、裝配式鋼結構建筑的結構節點設計

在設計中，裝配式鋼結構設計的節點較多，因結構剛度的差異性，嚴重影響著裝配式結構的穩定性。所以在結構設計實踐過程中，首先應嚴格按照裝配式及鋼結構設計規范的相關要求進行設計。另外，應結合建筑用途需求，確保結構節點設計具有高度的科學性和合理性。其次，加強施工圖節點及大樣設計。對設計對象進行的建模分析，優化設計模型，在滿足規范的基礎上，使得工程更加經濟合理化。對于結構節點，應采用拆分法，在畫施工圖時，應對不同受力情況、不同標高、不同焊接工藝等細節，拆分節點，分開畫圖，這在實際工程中，對于預制構件加工及現場施工等有著重要作用。避免出現施工誤差，圖紙跟實際對不上等問題。再次，在裝配式構件的標準化生產中，應將生產的工業性提升上來，構件的工廠化生產模式具有較高的先進性，是傳統的工藝生產不可比擬的，所以要借助產品質量和性能，對施工的進度要求進行分析，確保生產后的構件結構實現到施工現場的順利傳送，保證焊接或螺栓的配套化安裝施工順利完成。

二、裝配式鋼結構建筑的結構設計在工程中的應用

（一）梁—柱節點設計

某鋼結構大廈的節點如圖1所示，對該建筑鋼結構梁—柱節點設計進行分析，主要包括：

首先，鋼梁翼緣與柱的連接。全熔透坡口形式在焊縫的焊接處得到了廣泛應用，焊縫連接點為主，應將對應襯板結構假設進去，并且加強引弧板的設置，具體在翼緣板口兩側處的位置，同時扇形切角，應體現在梁腹板結構的上下端之中，在鋼梁結構的翼緣板處，借助與扇形切角結構，加強端部連接形式的構建，給予圓弧過渡一定保證，適度將點焊予以增加。

其次，梁腹部與鋼柱的連接。坡口焊接方式，在焊縫的焊接中得到了廣泛應用，如果鋼板的厚度在16毫米以下，應加強雙面角形式的應用，為焊接處理提供便利性，焊縫結構的厚度應在5毫米以上，并與強度要求相符。鋼板的厚度應保持在16毫米以上，并借助K字形坡口結構，為焊縫的焊接提供優勢。其中，在裝配式鋼節點的節點區域中，如果板厚高出30毫米，要對預熱和后熱處理予以嚴格執行，促進焊接過程的順利進行。

（二）連接深化設計

1.梁—梁節點設計

在裝配式結構的截面形式設計中，設計為工字形最為適宜，在梁—梁節點設計過程中，剛性連接非常重要，對其主要設計形式進行分析。首先，加強高強度螺栓的應用，順利連接好翼緣與腹板。其次，在焊接縫的連接過程中，應加強全焊透的坡口形式的應用，針對摩擦型連接結構，腹板應注重強度較高的螺栓式連接的落實。最后，全焊透方式在翼緣、腹板結構中得到了廣泛應用。

2.柱—柱節點設計

H形在柱截面結構中比較常見，加強高強螺栓的應用，給予腹板連接一定的保障，全焊透的坡口結構，在翼緣間連接處的使用比較明顯，以此來對焊縫實施對接。H形在柱截面結構的形狀的展現，在連接腹板和翼緣板結構時，高強螺栓的應用至關重要。在柱截面體系中，全焊接式在圓管形截面的焊縫中得到了大量使用，以此來焊接焊縫。如以上述鋼結構大廈為例，在柱—柱連接的設計過程中，第一，在設計箱形截面結構時，確保鋼柱拼接位置的合理性，在柱腳處，還要對基礎面的設計予以高度重視，位置在高于基礎面1.5米以上的附近位置為最佳。第二，在連接設計鋼柱的側板和節點位置處，應注重坡口的全焊接的實施。

3.樓板、墻板與主體連接節點

在選擇建筑圍護結構時，輕質和均質結構為不錯的選擇，有效連接好墻板結構和主體結構，對設計要點進行分析，控制樓板、墻板及主體的連接節點的變形，借助圍護體系在主體受力的影響，促使在不同的方位層間，使得位移的協調性發揮出最大的優勢。

三、結語

要深入分析裝配式建筑鋼結構設計要點，首先，要將設計過程中存在的不足予以明確化，加強設計解決方案的制定，從具體項目實際情況出發，對鋼結構構件的設計思路予以精準化了解，不斷提高設計方案的優化水平，將鋼結構的設計和使用性能予以最大限度地完善，進而使得裝配式鋼結構以后能在更多的工程中得到更廣泛的應用。

參考文獻

[1]曹楊，陳沸鑌，龍也.裝配式鋼結構建筑的深化設計探討[J].鋼結構，2016，31（02）：72—76.