探讨装配式钢结构建筑的设计胡毅

探讨装配式钢结构建筑的设计胡毅

南京中哲国际工程设计有限公司江苏南京210000

摘要:在不断发展的建筑行业中,为了提高建筑整体生产水平,以及在促进现代化城市发展的同时发挥着明显优势,要广泛的把装配式钢结构建筑应用到各大领域并全面推广,使其达到业内的格外重视和关注。在我国传统的城市建筑中,有现浇混凝土或砖混结构等两种不同的结构形式,他们都需要很多的人力成本并且存在的安全隐患较多,因此传统的建筑结构方式很难与现代的城市建设要求相搭配,所以在一定程度上要加强装配式钢结构的应用。

关键词:钢结构;装配式建筑;特点;存在问题;设计关键点

引言

我国正处于社会经济转型时期,在这一阶段,国家综合经济实力不断提升,这推动了信息化网络社会的发展。通过对装配式钢结构建筑的装配式设计,有利于推动社会整个建筑行业的可持续性发展,以满足人们的多元化生活需求。基于此,本文主要对装配式钢结构建筑的装配式设计进行了简要的分析。

1装配式钢结构建筑含义和特点

1.1装配式钢结构建筑内涵

装配式建筑主要包含结构体系、外围护结构、设备与管线系统、内装体系等系统组成,通过工厂预制形式现场拼装集成的方式建筑形式。其中钢结构作为装配式建筑种一种重要的建筑形式,需给予更多的关注。

1.2装配式钢结构建筑特点及意义

对于装配式钢结构应用具有重要的意义,其主要体现在以下几个方面:(1)装配式钢结构建筑具有重量轻、强度高特点,其承重结构采用了钢材,并应用新型建筑材料对结构进行有效的维护。通常状况下,应用钢结构能够更好的满足当前装配式建筑发展需求,更好的保证建筑工程建设整体质量。(2)施工速度快、工期短,装配式钢结构建筑在工厂中即可制造完成大部分内容,因此其资金周转也很快。装配式钢结构建筑综合性较强,需要进行产品的研发、设计和装修等,因此对我国建筑工业化发展也可起到积极的推动作用。

2装配式钢结构建筑的设计原则

2.1实用性设计原则

在设计深化的同时,装配式钢结构建筑必须保持其实用性,同时最大限度地保持外观美观,使观众的眼睛愉快。比如在新朝阳变电站的建设工作中,其落脚点靠近工厂,这种环境布局让变电站的氛围变得极具压抑性。为了提升变电站和周围环境的融入,可以选择装配式钢结构建筑模式,这有利于突破传统配电站的工业化建设模式,营造出一种和谐、清新的建筑景观氛围。

2.2可持续性设计原则

为了实现组装式钢结构的可持续发展,必须深入实施可持续性设计原理,以该原则推动钢结构建筑的深化性设计。我国正处于市场经济结构转型时期,在此过程中,资源节约型社会理念崛起,可持续性发展原则成为装配式钢结构深化设计的重点原则,为了实现装配式钢结构的可持续性发展,必须遵循可持续性设计原则,确保装配式钢结构的可持续性使用、重复性使用,这离不开相关的维护、维修措施。

3装配式钢结构建筑设计要点

3.1建筑设计

在装配式钢结构建筑设计过程中,主要分为三部分:第一,如独立休息室、独立办公室、阳台、卫生间和厨房等具有高度重复性的功能房间可采用模块化设计,采用统一的进深与开间;柱网则需以相同跨度进行布置。第二,选择合适的围护体系并按标准化模数进行划分。建筑围护体系分为内墙板和外墙板。外墙板的选择除需满足受力、保温、防冷桥、门窗采光、外饰面造型要求外,外墙板仍需满足防开裂、防漏水、防火、隔声、方便制造、方便施工、成本控制等要求。在此基础上,围护墙按照常用模数进行合理划分。第三,注重细节构造的做法。细节构造做法涵盖的范围很广,如围护体系接缝处的防渗水与防火做法;管线穿墙穿梁细部构造的做法;围护体系中复合门窗的接缝处理等均需要加强设计及施工管理。。

3.2结构设计

首先,要想提高标准化程度,必须充分发挥钢结构的优势。在设计过程中要先采取适应性较强的预制板材来做防范措施,再根据钢结构质轻高强、材料均匀、抗震性能优越等特点,将同一规格型号材料所适用的跨度扩大,从而减少标准件种类和减少标准件的数量,有利于标准化设计和工业化生产制造。其次,对装配式围护体系采用合适的支承方式。钢结构与钢筋混凝土结构相比其动力延性性能较好,因而其地震弹性层间位移角限值较高为1/250、弹塑性层间位移角限值为1/50。随着结构层间位移的发生,围护体系也随之而移动或变形,各标准件之间的缝隙应适应结构层间位移,而标准件自身的材料变形则抵消剩下的应变。最后,注重细部节点设计。外挂墙板与结构主体的连接方式有线支撑、点支撑等方式,结构受力明确,连接易于实现。但是外挂墙板间接缝处设计则尚未有相关计算方法,仅规定板间接缝的限值规范并未明确给出挂板各方向板缝宽度的设计方法。

3.3管线孔洞设计

管线孔洞设计在装配式钢结构建筑的深化设计中较为重要,由于装配式钢结构建筑的施工方式已调整为工厂制作加工预拼装、现场安装的方式,为此现场安装时已无法调整任何构件,导致管线孔洞的排布设计必须融入建筑结构设计之中。因此管线孔洞的无差错预留和安装是体现装配式钢结构建筑建设过程成功与否的重要一环。

3.4机电设备的深化设计

在建筑内排水管道的设计中要遵循相关的深化设计原则并制定相应的预留方案,并在构件图纸时精确标注相关管线及型号的预留管槽位置,必须在设计管线时要留出一定的时间进行调试。不仅要准确了解管道的尺寸并能精确地标注出管道弯头处的预留管槽位置,以便及时解决管道外漏问题。除此之外,在燃气预留埋设过程中,对空间定位产生的影响主要是由于入户管道的外墙板预留位置决定了燃气管径的尺寸。电气管线预埋设计最主要问题不仅是考虑线管线盒与强弱电专业是否相匹配,还要考虑在后续施工中管线的材质和数量。

3.5管线的深化设计

为了满足社会不同专业对装配式钢结构的工作条件,在设计管线的过程时,要依次确定管径管线的位置,必须按照相关的设计规定。此外,要按照相关的布置方案来对电缆桥架与流体管道的布置,假如不能分开,就有必要逐渐完善电缆桥架。并且还要按照直线管道应用原则,对于管路附件较多的管道,使其布置的优先级更高。为了满足管道后期检修工作的条件,当其都处于同一水平线时,必须遵守先线槽、电缆,再水管的原则。同时还要按照相关的防火设计方案、接地防雷设计方案来适应现阶段装配式钢结构的设计要求,以达到优化屋面防水的设计,并提高装配式钢结构带来的效益。同时还要就现阶段装配式钢结构设计理念展开分析,并对相关设计理念进行应用,来达到可持续方针的使用,以实现对装配式钢结构建筑的深化性设计。

结束语

综上所述,装配式钢结构建筑的建设方式有别于传统设计方式,其中深化设计的环节尤为重要。深化设计是保证设计施工装修一体化实现的前提,但深化设计的相关设计方法在国家现行规范标准中尚未有明确完善的规定,本文重点讲述装配式钢结构设计时的要点,以此希望现阶段大家将更多的精力投入到深化设计这一环节,解决后续施工现场可能产生的问题。

参考文献

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