装配式钢结构建筑的深化设计探讨许建波

装配式钢结构建筑的深化设计探讨许建波

江苏永嘉钢构建设有限公司江苏南京210000

摘要:随着社会不断发展以及科学技术不断进步,装配式钢结构建筑能够在社会各行业中得到广泛的应用,而这主要得益于其独特的设计要求,并在使用过程中呈现出建筑工业化的优势,装配式钢结构建筑才能够以其独特的设计理念在社会中得到广泛的应用和推广。下面,我们一起来看看装配式钢结构建筑的深化设计在实际工程中的应用,以此来加深对其的认识与理解。

关键词:装配式;钢结构;建筑设计

1装配式钢结构建筑概述

通常装配式钢结构建筑的优势主要表现为①提高生产率。对于预制墙板和钢构件而言,其能在施工现场加以安装以及在工厂制作,因此可以将安装和设计相结合,对各个工序之间的搭接进行科学协调,促进生产效率的提高。②缩短设计周期。借助结构分析软件和工程建模软件,可以设计构件几何尺寸与分析构件内力,便于实现快速修改;同时在制作构件过程中,将数控机床和三维模型相结合,完成设计后可以直接用于产品制作,精确度和效率极高。③实现施工工业化。相较于传统的工艺来说,利用构件工厂化生产制作的形式,可以确保产品的性能及质量。

2装配式钢结构建筑的设计要求

2.1装配式钢结构的防火设计要求

装配式钢结构的防火设计要求是装配式钢结构建筑在深化设计过程中的主要要求。装配式钢结构在社会各行业中的应用都应按照防火设计要求,对相应的装配式钢结构建筑进行构建,尤其是对于火险等级较高的建筑地区诸如配电站和变电站等。装配式钢结构建筑的防火设计要求主要体现在以下几方面。首先,装配式钢结构建筑的外墙表面要选用具有防火性质的岩棉夹心钢板,对装配式钢结构建筑的墙表面进行防火;其次,装配式钢结构建筑的彩色钢板外层用选用具有氟碳样式的防腐涂层,外墙层部位则选用低波纹竖向彩钢板,不仅能够满足建筑室内的感官效果,同时也能够加长装配式钢结构建筑的防腐年限;最后,装配式钢结构建筑的泄爆墙要采用防火性较强的石膏板,石膏板内部还应填入具有防火性质的岩棉,加固防火措施。

2.2装配式钢结构的接地防雷设计要求

装配式钢结构的接地防雷设计要求是装配式钢结构建筑在深化设计过程中的重要要求。由于部分行业中对于装配式钢结构建筑有不同的要求,对于相关的装配式钢结构的设备有不同需求,因此装配式钢结构建筑在设计过程中应综合社会各行业中关于需求的设计,在设计过程中,装配式钢结构建筑应加强对接地防雷的设计,有部分诸如配电站等行业要求相关的装配式结构建筑需要具有接地防雷的作用,主要是接地防雷在装配式钢结构建筑中的设计,不仅能够有效改善将避雷系统暴露在外部的感官美,同时也能够减少建筑内设置避雷针对建筑内系统存在的潜在威胁。

2.3装配式钢结构的屋面防水设计要求

装配式钢结构的屋面防水设计要求是装配式钢结构建筑在深化设计过程中的关键要求。无论是哪个行业中需要用到装配式钢结构建筑,对屋面防水的要求都是必不可少的,因此装配式钢结构在设计过程中,要遵循屋面防水的设计要求,必须保障装配式钢结构在相关建筑中的应用过程中不能够漏水。因此在设计过程中,要选择当前钢结构可靠性较强的装配式屋面系统,其次,要将装配式钢结构屋面的倾斜度加大,对相关建筑进行综合考察和对比,采用直立锁缝技术,通过悬浮技术使屋面悬浮于建筑内的相应部位,直立锁缝技术下的屋面系统具有良好的温度应力,夏天与冬天室内外温差较大,该屋面系统则能够有效保持良好的温度。

3装配式钢结构建筑的深化设计原则

3.1实用并且造型优良的设计理念

使用并且造型优良的设计理念是装配式钢结构建筑在深化设计过程中应坚持的主要原则。装配式钢结构建筑在深化设计过程中,应保持其实用的性质,同时也要使其造型能够得到感官美。例如兴邦变电站的落脚点紧邻工厂,由此使该变电站的气氛显得压抑,为提升该变电站的亮点,将装配式钢结构建筑用于该变电站的房屋搭建中,并且传统配电站的工业化造型,而是力求一种清新与和谐的建筑景观氛围,变电站屋内不仅采用装配式钢结构建筑中防水设计和防火设计,对屋内墙面采用墙体横向排列的造型,在坚持传统建筑形式的基础上力求简洁清新,如此实现变电站造型的实用性。

3.2可持续性的设计方针

可持续性的设计方针是装配式钢结构建筑在深化设计过程中应坚持的根本原则。随着社会经济文化的不断进步,国家虽正出于社会主义初级阶段,但是我国仍致力于倡导资源节约型社会的构建。装配式钢结构建筑的深化设计,能够有效体现装配式钢结构的可持续性,刚才具有可反复性并且可持续性使用的特征,在相应科学合理的维护下,刚才能够长时间的被使用,更重要的是,尽管装配式钢结构建筑物被损坏,钢材也能够通过回收,并对其重新加工,在其他建筑物建造过程中被重新使用。

4装配式钢结构建筑深化设计的运用

4.1建筑设计

建筑设计需要对美观要求和经济效果加以考虑,有效满足建筑的功能要求,因此在深化设计时应详细考量机电安装工程与主体建筑结构的集成,实现现场安装与工厂化制作的统一协调。①平面设计。卫生间和厨房的平面尺寸应与标准化整体卫浴和厨柜的要求,保证平面布设的合理性;建筑门窗的几何尺寸与平面位置应达到预制构件和结构受力的设计标准,采用上下对齐和成列分布的形式来布置其洞口。②细部构造深化设计。在细部构造设计环节应对防渗漏、防水和接缝等问题进行考虑,如墙板的导水管和空腔构造设计、墙板上下侧接缝设计、上下相邻墙板拼接设计等。③节点设计。预制内外墙板的几何尺寸的精度要求高,在设计门窗时应可以结合这一特点,将预制墙板和门窗相连,选用无门窗副框的安装形式,尽量避免外窗与外墙洞口的接缝渗漏问题。④外墙与立面设计。外墙设计过程中,需要达到整体美观经济以及外立面多样化的标准。

4.2结构设计

结构设计主要包括附属加强结构与主体结构等内容,其中前者涉及连接板、加强板和加劲肋等;后者的预制结构包括钢节点、钢柱和钢梁等。当然在结构设计过程中应遵循如下原则:①在设计时尽量不选择用于临时支撑的预埋件和固定连接件的预埋吊件,如果遇到特殊情况则应满足相关设计工况的要求;②在安装、运输和制作等设计环节,预制构件验算应与规定标准相符;③在地震设计工况中需要验算预制构件的承载力;④在持久设计工况中应控制运算预制构件的裂缝、变形和承载力。

4.3管线深化设计

对于装配式钢结构建筑而言,其进行管线综合深化设计的目的就是保证预制构件与装修层之间管线的深化,涉及要点如下:①曲线型管道需要适当避让直线型的管道;②管路附件少的管道应适当避让多附件的管道,便于附件的维修以及施工安装操作;③由于热水管道需要进行保温层施工,因此冷水管线要适当避让热水管线;④重力管线是以重力为依据来输送流体,当其与压力管线相交叉时,压力管线应避让重力管线;⑤在管线布置过程中,应遵循“先大后小”的原则,因而小管径管线需要避让大管径的管线。

5结束语

综上所述,随着建筑在现代社会中的作用越来越明显,其设计在整个建筑的使用性能以及使用年限方面扮演着重要的角色,因此,在城市化建设的过程中,建筑行业人员尤其重视建筑的设计。当前,装配式钢结构建筑的深化设计逐渐被建筑行业得以广泛的应用与发展,同时,由于人们越来越重视建筑的使用质量安全,建筑设计人员必须要不断提高其建筑深化设计水平,以此来保证建筑的实用性。

参考文献:

[1]装配式钢结构住宅体系的发展与应用[J].陈曦.住宅与房地产.2016(36)

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