预制装配式钢结构建筑设计的相关问题研究

发表时间:2021/7/15   来源:《建筑实践》2021年3月8期   作者:曹凤娥
[导读] 近年来,经济快速发展,社会不断进步,装配式钢结构设计中,
        曹凤娥
        山东北汇建设工程有限公司   山东省 菏泽市274000
        摘要:近年来,经济快速发展,社会不断进步,装配式钢结构设计中,预制构件设计应基于标准化、模数化的原则满足结构设计要求,预制构件连接节点受力较复杂,影响因素较多。以柳州市某装配式钢结构住宅项目预制构件节点设计为例,结合钢结构特点,通过相关规范及案例分析,探讨钢结构预制构件节点设计要点。
        关键词:预制装配式;钢结构;建筑设计;问题
        引言
        建筑工程数量增加、规模不断扩大的趋势,对建筑设计也提出了新的要求,如果依旧沿用传统设计理念与方法,将会导致行业发展受限,无法适应时代发展的特点。在传统建设工作当中,建筑工程施工需要全部在施工场地完成,这就会造成一定的环境污染和资源浪费问题,不符合当前可持续发展的理念要求。预制装配式建筑是绿色建筑发展的产物,有利于为建筑行业发展注入新的动力。预制装配式建筑结构构件在厂内加工完成后运往施工现场完成组装,在加快施工进度的同时,能够降低外界环境对施工造成的影响。应该明确预制装配式钢结构建筑设计的要点与难点,在实践工作当中加以有效控制,提升其整体质量。遵循实事求是的基本原则,制订符合实际情况的设计方案。
        1预制装配式建筑设计的特点
        我国传统的建筑设计工程的进行,主要以现场施工为主体,由此施工效率低、施工材料损耗多、建筑垃圾多等问题。而预制装配式建筑的设计,则可以有效避免这一问题,既可以降低现场施工的施工强度、缩短施工周期,又可以减少建筑垃圾的产生,减少施工材料的浪费。表现出了以下4方面的特点:首先,预制装配式建筑的设计在传统设计流程的基础上,增加了2个设计任务:①预制构件加工图设计任务;②前期技术策划设计任务。这2个设计任务的增加,显著提升了预制装配式建筑设计流程的全面性与精细性。其次,预制装配式建筑的设计采用的是模块化的设计方式。这种方式可以将建筑、部品以及构件进行统一化处理,提升预制装配式建筑的标准性。再次,预制装配式建筑的设计需要与各构件厂家进行有效的配合,保证建筑主体结构、预制构件等施工组织的一体化效果。最后,预制装配式的设计是相应构配件生产的依据,可以在不改变装配条件的基础上,丰富预制装配件的施工方案,进而降低建筑单位的投资成本。
        2预制装配式钢结构建筑设计的相关问题研究
        2.1建筑设计深化
        建筑设计是从整体上对预制装配式钢结构建筑进行把控,使其满足经济性、美观性、适用性和绿色性的要求。局部节点设计、建筑平面与空间设计、细部构造设计和外墙立面设计是建筑集成化设计的主要内容,应在策划阶段即由工程师提前考虑,减少现场处理内容。应该做好现场调研工作,制订符合当地实际情况的设计方案,并且保障其符合现代人的审美特点。做好预制装配式钢结构的上下整体协调工作,为各类水、电、暖通设备集成的实现奠定基础,满足一体化装修要求。多样化设计理念应用于立面设计与外墙设计当中,使得建筑美观性得到提升且能同时满足围护墙体保温、隔热、装饰一体化的要求。保温隔噪处理措施的应用,降低了外界噪声对建筑的影响,减少了建筑运行能耗,尤其是在门窗洞口和内外墙板接缝位置,可以采用双重防水结合性设计方式。金属构件在设计当中也应该增强其实用性功能,工厂阶段即明确预埋件位置。加强对渗漏问题与拼接缝设计的重视,防止在建筑运营中出现严重渗漏问题。
        2.2防火设计
        为了降低或者避免建筑内居住人群的生命安全财产遭受到火灾事故的威胁,在预制装配式钢结构设计时,需要对防火设计予以高度的重视,尽可能地将建筑施工与建筑运行期间可能存在的安全隐患进行彻底的消除。首先,根据相关防火规范进行防火设计,先明确预制装配式钢结构建筑的基本特点,了解其具体的防火要求,然后再针对性地展开设计工作。如果预制装配式钢结构建筑附近存在危险性较高的建筑,例如,特大型库房、大型公共建筑等,那么还需要对防护设计予以最高程度的重视。

其次,在建筑泄爆墙中加强石膏板的应用,借助其超强的防火能力来提升建筑结构的安全性。最后,在预制装配式建筑结构的外墙设计中,可以使用DWSteel复合墙板。这是一种全新的复合墙板,不仅具有良好的保温性能与隔热性能,且因为轻质高强的特点,施工人员安装起来也没有任何难度。另外,这种复合墙板的外装饰效果也非常好,无须进行二次外立面装饰。其内墙板的装饰兼容性也非常高,安装完成之后就可以直接进行装饰涂层的施工。而将内外墙板组合在一起就可以形成独立安装单元,直接进行整体吊装。
        2.3机电设计的一体化
        在进行预制装配式钢结构建筑设计的过程中,工作人员需要加强对机电设计的重视程度,预制装配式钢结构建筑机电设计主要包含了有关电力管道和给排水管道方面的预留设计,相关工作人员需要结合预埋管线的形式明确给排水管道设计重点,并且还要对管道的数量和位置进行有效的分析和研究,确定精准性的管道槽位置。在实际工作的过程中,要注意转弯的设计,对预留槽深度进行有效的提升,从而为后续的施工带来诸多的便捷。相关设计人员需要明确管线和材质的情况,结合现场施工要求制定正确的电信管线设计方案,从而实现强电和弱电设计的有效协同。最后在工作的过程中还要进行辅助管线的设计,这也是实际设计中的重点内容,由于辅助管线具备复杂性的特征,所以在进行管线布设时,要遵循小径管线必让大径管线的主要原则,并且做好重力管线和压力管线的交叉性处理,提高实际设计的效果和质量。
        2.4结构设计深化
        结构设计也是建筑设计的重点内容,包括连接节点设计、主体结构整体受力分析和结构构件设计等。应该明确钢柱、钢节点和钢梁、加强板、连接板等结构的特点及受力情况,做好科学计算,提升设计工作的效率与质量。在设计中不宜采用临时支撑的预埋吊件,这会在一定程度上加大工程量,从而对工期造成影响。当采用该类型的设计结构时,则需要对各个设计标准与要点加以控制。在安装和制作预制件时,则需要保持统一的标准,通过科学计算预制件承载力确定其结构形式。尤其是在多地震区域还应该做好相应的抗震设计,使结构性能可以满足抗震标准与要求,防止由于地震灾害对建筑造成的严重损坏。对于预制件承载力的计算,也是有效预防施工过程中出现变形和裂缝问题的关键工作。
        2.5屋面防水设计
        加强屋面防水设计,可以避免屋面受到雨水等的影响,减少建筑渗漏问题的出现,为人们获得良好的居住体验提供保证。首先,结合相应的屋面防水规范设计要求进行屋面防水设计,强化建筑结构的防水性能。其次,在选择装配式屋面系统时,需要选择可靠性高、排水坡度适宜的钢结构。再次,加强悬浮技术和直立锁缝技术的应用,加强屋面系统的温度应力控制。最后,在屋面系统的板与板之间,加强不干胶的应用,并注意封口措施的落实,保证屋面的密封效果。
        结语
        在进行预制装配式钢结构建筑设计的过程中,相关设计人员需要掌握一定的设计要点,以提高工程建设效果和质量为主,实现自然和建筑的有效统一,在实际过程中需要遵循可持续性和通用性的原则,严格按照设计的规范来开展日常的工作,并且不断深化建筑结构和机电设计,提高预制装配式钢结构建筑设计的效率。
        参考文献
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