装配式钢结构建筑的深化设计探究

发表时间:2021/6/7   来源:《基层建设》2021年第4期   作者:董敏茜
[导读] 摘要:装配式钢结构建筑在建筑设计中,由于其自身较为独特的设计理念与特点,具有十分广泛的应用,是建筑设计领域研究和关注的一种重要结构形式。
        浙江鸿翔钢结构有限公司  浙江嘉兴  314415
        摘要:装配式钢结构建筑在建筑设计中,由于其自身较为独特的设计理念与特点,具有十分广泛的应用,是建筑设计领域研究和关注的一种重要结构形式。本文通过对装配式钢结构建筑的特点分析,结合其建筑设计的基本要求,对装配式钢结构建筑的深化设计进行研究,以供参考。
        关键词:装配式;钢结构;建筑;深化设计;探究
        随着我国社会经济的快速发展与工厂制造行业的不断进步,逐渐推动了装配式建筑在建筑行业的应用实现,并且对整个建筑行业的发展也起到了十分积极的作用和影响。其中,与传统的建筑结构型式相比,装配式钢结构建筑不仅在施工工艺上有很大的改进和提升,而且其工程造价较低,且施工时间明显缩短,对建筑结构的安全性与稳定性保障效果也十分显著,当前在建筑行业中具有十分广泛的应用。下文将结合装配式钢结构建筑的特点,从其建筑设计的基本原则和要求出发,对装配式钢结构建筑的深化设计进行研究,以供参考。
        1装配式钢结构建筑的特点分析
        装配式钢结构建筑在建筑设计与施工中应用,是通过工厂化的装配生产方式进行建筑结构构件生产与加工,并在建筑施工现场进行装配应用,从而促进建筑设计与施工的质量和效率提升,缩短建筑工程的施工建设周期与成本等。其中,装配式钢结构建筑的工厂化生产与加工中,不仅包含对建筑结构构件以及施工、生产、设计、安装等全部内容和过程,而且符合现阶段建筑行业的绿色发展理念。因此,在建筑领域具有较为广泛的应用。
        对装配式钢结构建筑的应用特点和优势,可以从以下几个方面进行简单概述。1)能够有效提升建筑设计与施工的效率。装配式钢结构建筑在建筑设计与施工中,通过钢构件以及建筑结构墙板的预制加工和生产,并在施工现场进行安装应用,从而使建筑设计与安装施工各环节有效协调与组织开展,能够明显提升建筑设计和施工的整体工作效率。2)明显缩短建筑设计与施工的周期。装配式钢结构建筑设计中,能够通过对结构分析软件以及建筑工程建模软件的有效运用,对建筑结构的构件尺寸及其在建筑结构中的内力变化进行快速设计与优化完善;此外,在进行建筑结构的构件加工与制作中,也能够通过对数控机床设备与三维模型分析技术的有效结合,促进其设计质量和效果提升,并在产品加工和生产中直接进行应用,缩短其设计与施工的周期。3)促进了建筑施工的工业化发展。装配式钢结构建筑技术在建筑领域的应用,和传统的建筑设计与施工形式相比,能够在建筑结构构件的工厂化生产与制作基础上,为建筑结构的构件质量和性能提供支持,并通过对生产加工构件采用焊接工艺或者是螺栓固定方式进行安装应用,促进其作业开展的规模化与全天候开展,从而实现建筑设计与施工的工业化发展推动,为建筑行业发展提供更有利的支持。
        2装配式钢结构建筑的设计原则和要求
        装配式钢结构建筑的设计应用中,需要遵循实用性与可持续性的基本设计原则。其中,实用性原则要求其建筑设计在满足自身的实用性要求同时,还需要对建筑外观的审美需求和效果进行满足,从而促进建筑设计与应用的整体效果提升。可持续性原则是要求建筑设计中应怡可持续性设计原则为基础,确保建筑设计与施工中的材料以及工艺方法应用,符合建筑发展的绿色、环保、节能要求,并且在建筑设计与施工完成后,在使用过程中也尽可能的为建筑用户提供绿色与环保的便利,从而为我国建筑行业的现代化发展和进步提供良好的支持。


        对装配式钢结构建筑设计的基本要求,则需要从以下方面进行分析,即:1)屋面防水设计要求设计人员能够严格按照建筑屋面的防水设计要求及有关行业标准,从而有效减少建筑结构与屋面的漏水情况,对建筑结构的安全性及其质量效果进行保障;在进行建筑屋面防水设计过程中,需要根据实际情况进行建筑屋面的各项参数分析,从而通过有效的技术应用,对建筑屋面渗漏等情况进行有效预防和保护;2)防火设计是针对钢结构建筑的材料,在设计过程中如果不进行有效的防火处理,会导致建筑火灾情况下,其结构迅速倒塌,从而对房屋建筑人员安全等产生威胁;在进行装配式钢结构建筑的防火设计中,可通过防火涂料的涂刷或者是采用防火板材进行包覆保护等方法,来有效满足其建筑结构的防火要求;3)接地防雷设计是建筑设计的重要内容之一,它能够有效避免雷电对建筑结构的直接危害,减少建筑雷击事故,提高建筑的安全性与可靠性;4)防腐设计,结合建筑工程的施工环境及其施工要求,通过不同的防腐设计方案制定与对比选择,通过采用耐候钢或者是在钢构件的表面进行镀锌处理、采用阴极保护法、进行防腐涂料涂刷等方式,提高建筑结构构件的防腐性能,从而对建筑结构的整体质量和效果进行保障。
        3装配式钢结构建筑的深化设计
        对装配式钢结构建筑的深化设计,需要从建筑设计、结构设计以及建筑内部的管线设计、机电设备设计等方面进行综合分析。
        首先,建筑设计需要有关人员设计在具体设计中,一方面能够从建筑外部的美观性要求与建筑整体的结构功能设置等方面分析,对其各项要求进行有效满足;此外,还需要从建筑设计的经济性要求出发,对建筑构件的工厂化制作与现场安装等作业开展进行统一协调,从而确保其整体设计和应用效果可靠。
        一般情况下,对装配式钢结构建筑的建筑设计要点控制,需要从平面设计以及节点设计、建筑结构的细部构造深化设计、建筑外墙和立面设计等方面进行合理控制。其中,在建筑平面设计中,对建筑厨房和卫生间的平面尺寸设定,要求与建筑设计的标准化要求相符合,从而对其平面设计的合理性进行保障,而对建筑门窗尺寸与平面位置设置,则需要通过按照上下对齐与成列分布形式进行合理布。对建筑节点设计,不仅要求建筑的预制内外墙板尺寸具有较高的精度,并且在门窗设计中能够结合其内外墙板尺寸设计要求,进行有效连接,避免渗漏问题发生。在建筑外墙与立面设计中,则需要从建筑外观的整体美观性以及多样化等要求出发,进行合理设计和控制,对建筑内外墙板的接缝部位可通过将构造设计和材料设计相互结合,以达到相应的防火、防潮以及隔音、保湿等效果。
        在进行装配式钢结构建筑的结构设计中,主要进行主体结构以及建筑附属的加强结构等内容设计。对建筑结构的设计和分析中,应注意对建筑结构中的梁柱节点的深化设计进行合理把握,比如,在进行建筑梁翼缘和柱的连接设计中,可采用全熔透坡口焊缝方法进行连接设置,并在其焊缝的连接部位进行衬板增设,以对其连接效果进行保障,而对建筑梁腹部和钢结构的连接,也可以通过全熔透坡口焊缝工艺进行连接,并且对双面角焊缝的连接厚度应控制在5mm以上,同时能够满足其等强要求等等。
        对建筑管线的设计中,对曲线管道在设计中,应注意对直线管道进行避让,并且对管路附件较少的管道,在具体设计中也应注意对附件较多的管道设计进行合理避免;此外,对热水管道还需要进行保温层施工,并注意在施工过程中进行合理避让;对管线布置则需要遵循先大后小的原则,即要求小管径的管道能够对大管径管道进行合理避免,从而对其管线布设的合理性和有效性进行保障。
        4结束语
        总之,装配式钢结构建筑作为一种新的建筑结构型式与施工工艺,在建筑设计与施工建设中应用,对其各项内容和要点的全面了解与准确把握,不仅有利于促进建筑设计的质量和水平提升,实现建筑结构的安全性与稳定性保障,而且有利于缩短建筑工程施工建设的周期和成本,具有十分积极的作用和意义,值得进行研究和关注。
        参考文献:
        [1]郝际平,孙晓岭,薛强,等.绿色装配式钢结构建筑体系研究与应用[J].工程力学,2017(1):1-13.
        [2]孙李涛,张海宾,焦伟,等.装配式钢结构建筑楼板体系的演变及应用[J].建筑技术,2018(S1):16-18.
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