装配式钢结构在实际工程中的应用 李巨川

发表时间:2020/11/19   来源:《基层建设》2020年第20期   作者:李巨川
[导读] 摘要:在经济全球化的背景下,中国经济发展速度不断加快,建筑行业和土木工程行业在新形势下迎来新的发展机遇,尤其是在现阶段,优化和完善建筑工程的结构技术和施工管理体系成为亟须解决的问题。
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        摘要:在经济全球化的背景下,中国经济发展速度不断加快,建筑行业和土木工程行业在新形势下迎来新的发展机遇,尤其是在现阶段,优化和完善建筑工程的结构技术和施工管理体系成为亟须解决的问题。其中,完善装配式建筑钢结构的施工技术和优化相应的施工管理措施就是很好的体现。作为建筑工程中常用的建筑形式,装配式建筑被广泛地应用于工程施工过程中,而钢结构施工技术又是装配式建筑施工过程中不可或缺的环节。本文从装配式结构的特点出发,对装配式建筑结构的实际应用做出一定的分析,希望能使装配式结构建筑更好地应用在工程中。
        关键词:装配式;钢结构;设计要点
        对于装配式钢结构的应用,下面以某装配式钢结构停车场和大厦为例进行研究。在进行装配式钢结构构建设计时,首先要将各种资料进行整理并交到深化设计人员手中,要保证资料的准确和可靠性。进行深化设计时需要设计的领域很广,因此要对设计人员进行综合能力的考察,保证设计人员的能力能够满足设计的需求。对于设计成果应当由总承包方进行整合与集成,这样才能减少各方面矛盾的产生。
        1 建筑设计
        对于建筑工程的设计来说,要对建筑工程的经济性进行一定的考虑,对装配式钢结构进行深化设计时,要考虑到主体建筑和机电安装工程的集成,使工程化的制作和现场安装协调统一,促使装配式钢结构工程更高效率地开展。
        1.1 平面设计
        安装装配式钢结构的构件时,注意竖向的承重构件要上下连续,比如钢墙、钢柱的连接要上下连续。对装配式钢结构的门窗要进行整齐的行列布置、上下对齐,一些平面位置的受力需求要满足工程建设的要求。设计时要注意各个空间布局的合理性,对厨房卫生间的布置要加装防水设计,平面的尺寸设计要满足对橱柜以及整体卫浴的设计要求。
        1.2 立面、外墙设计
        装配式钢结构建筑进行外观设计时,不仅要满足美观的需求,还要对整体工程的防水、防火、隔音等效果提出一定的要求,要保证装配式钢结构建筑能够在保证美观的同时做到性能优质。装配式钢结构内外接缝的材料选取要多注意,尽量选取双重防水相结合的设计,保证装配式钢结构整体的防水性能有一定的提高,一般的装配式钢结构对于防火的设计都不重视,这是错误的,防火的设计对于装配式钢结构也非常重要,对于防火的设计要进行一定的优化和改进。
        1.3 门窗安装节点设计
        在进行装配式钢结构门窗安装时,要注意对安装节点的测量,要使制作出的内外墙板的几何尺寸满足精准度的要求,门窗设计时要充分利用这一特点,选择无门窗副框的安装方式时,要将门窗和预制墙板进行连接,这样可以从建设结构的设计上解决外墙和外窗洞口的防渗问题。对于门窗安装节点的设计要进行一定的检测,防止在安装后出现节点不顺畅的情况,给门窗安装形成障碍。
        1.4 小型金属构件设计
        在对装配式钢结构建筑进行设计时,要特别注意小型金属构建的设计,很多的小型金属构件需要定位准确,还要注意小型金属构件的安装位置与其他构件是否冲突,小型金属构件数量和种类多,包含室内外栏杆、空调板以及一些其他的小型金属连接件,在设计时不仅要使其发挥有效作用,还要使装配式钢结构整体的美观性不受太大影响。


        2 结构设计
        在对装配式钢结构进行结构设计时,要对主体部分和附属加强结构进行合理的设计,主体结构一般包括钢梁、钢柱以及钢节点等,附属加强结构的设计构件一般主要包括加劲肋、加强板、连接板等,一般对装配式钢结构进行设计时要对构件的承载力、裂缝等进行检测,保证构件能够满足持久设计的需求和地震设计的需求。构件还要符合国家相关的标准规范,构件对于整个装配式钢结构的设计有着很关键作用,对于一些预埋件和预埋吊件在设计时应尽量避免使用,如果必须使用时,一定要满足建筑工程的要求。
        2.1 梁柱节点设计
        以某钢结构大厦为例,进行结构设计时梁 - 柱节点间的设计首先要注意柱与梁翼缘之间的连接,梁翼缘与柱之间的连接一般靠的是焊接,焊接时要注意在焊缝连接处加设衬板,因为焊接一般采用的是全熔透坡口焊接。此外,要在翼缘的两侧设置引弧板,在梁腹板上下端作扇形切角,一些连接点的固定要采用适当的点焊进行固定,所有的操作规范要满足相关的规范要求。在进行梁腹部和钢之间的连接时也要用到全熔透坡口焊缝,其中要注意焊缝的厚度大于5mm 且满足等强要求,对于一些厚度较大的要采用 K 字形坡口对接焊缝。当节点区的板厚度大于 30mm 时,要对节点板进行预热处理和后热处理。
        2.2 主体连接节点设计
        现如今,很多的装配式钢结构建筑的外墙板采用的是轻质均质墙板,比如ALC 板,楼板的材料一般都是使用混凝土叠合楼板,很多的装配式钢结构建筑的框架和预制墙板之间是通过很多的金属零件进行连接的,很多预制楼板和主体结构的连接件主要是用抗剪连接件进行连接,预制墙板和传统的混凝土浇筑的墙体不同,预制墙板是直接和主体结构连接在一起的,在整个装配式钢结构建筑中主体结构和预制墙板之间的连接是整个建筑工程中受力的关键部位,对整个钢结构建筑都有着很大的影响。
        如果有比较强的外力破坏,会导致预制墙板脱落,影响钢结构整体的稳定性,还可能引发次生灾害,因此再进行深化设计时要特别注意预制墙板和主体间的连接,要保证预制墙板和主体间的连接牢固,具有足够的稳定性。
        2.3 附属部分设计
        装配式钢结构的附属部分主要是对加劲肋、补强板进行设计,很多的装配式建筑结构要多注意梁柱节点的强度,当梁柱结构的强度不能满足设计的需求时,要对柱腹板的节点域进行加强。还有一些 H 型截面的钢柱要在节点域添加一些焊板,焊板要注意多于加劲肋150mm 以上,对焊板进行焊接时最好采用 5mm 的角焊缝进行操作,加焊贴板和柱翼缘要采用角焊缝或对接焊缝连接。
        3 机电设备设计
        在进行装配式钢结构的机电设备设计时,首先要对预埋管线进行合理的设计,一般预埋管线和预留管道槽两种形式,在设计时要注意将预留管道槽和的位置和管线的型号进行明确的标注,要给管道安装和调试留出足够的空间,如果需要在管道弯头处增加预留槽的深度,则要保障管道弯头和预留槽的匹配。此外,对于燃气的预留预埋要注意入户时的外墙板预留设计,要考虑燃气管径的大小和空间的位置,保证预留的空间和孔洞大小能够满足正常的燃气需求。对于电气管线的预留预埋,主要是在预制墙板内进行操作的,首先要保障墙板上不同材质线管线盒与强弱电专业相配合,要保障管线穿线的材料质量,还要考虑后续施工的方便性。
        4 结语
        综上所述,对装配式建筑钢结构设计要点进行分析,首先,要明确设计过程中存在的问题,并依据问题提出设计解决方案,结合具体项目的基本情况,精确控制钢结构构件的设计思路、设计要点等,从而不断优化设计方案,完善钢结构的设计及使用性能。
        参考文献:
        [1]李彩霞.装配式钢结构建筑的深化设计[J].建材与装饰,2019(30):103-104.
        [2]陈春涛.装配式建筑结构的设计要点及相关探讨[J].建筑技术开发,2019,46(19):3-4.
        [3]马瑜.低层装配式钢结构住宅的施工工艺研究[J].建材与装饰,2019(22):48-49.
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