浅述装配式钢结构建筑的深化设计论文_刘欣鹏

浅述装配式钢结构建筑的深化设计论文_刘欣鹏

山西大同大学 037009

摘要:近几年来,装配式建筑成为建筑行业最为热门的研究方向,装配式建筑作为一种集约型的建筑模式,且作为一种绿色建筑模式,成为我国建筑行业改革的重要方向。其中,随着我国不断推动装配式建筑的发展,自重较小,性能较为优良,施工机械化程度更高的装配式钢结构建筑也得到了前所未有的发展。因此,本文为了提高装配式钢结构建筑的发展,探讨了关于深化设计装配式钢结构的若干问题,包括深化设计的原则以及深化设计需要解决的问题等。

关键词:装配式建筑;钢结构建筑

引言:

装配式建筑作为近几年我国大力推广的建筑模式具有诸多优点,但是毕竟在我国起步较晚,相关的理论研究以及具体实践并不完善。因此在进行装配式建筑的设计时要注意很多问题。建筑设计在整个建筑建设过程中有着非常重要的作用,建筑设计对建筑物的稳定性、安全性、耐久性尤其是经济性有着非常重要的影响。因此,在装配式钢结构设计过程中一定要进行深化设计,提高建筑设计的可靠性以及安全性,提高施工过程中的施工效率,以免建设过程中出现问题,影响施工进度以及施工质量。

一、装配式钢结构建筑的特点

装配式钢结构建筑的特点主要是装配式建筑的特点以及钢结构的特点,以及装配式钢结构体现的主要特点。装配式建筑最突出的特点就是工厂化生产以及低碳环保,而钢结构建筑几乎所有的构件都从工厂进行生产,装配式建筑的特点与钢结构建筑的特点不约而同,因此,两者能够充分发挥现代化建筑的重要作用,使得建筑物实现高度的工业化生产,实现节能化生产。尤其是随着BIM技术在全球范围内的推广,使得装配式钢结构建筑的验算以及施工模拟都得到了实现,大大推动了工业化建筑的发展,使得建筑物能够在建筑施工现场快速拼装,大大节约了人力物力,降低了建筑物的造价水平,还防止了许多建筑垃圾以及建筑废弃物的排放。此外,装配式建筑物也有着整体性较差,防火灾能力弱等问题,但是随着科学技术的发展,很多问题都将迎刃而解,装配式钢结构建筑物的优良性能将会得到进一步发挥。

二、装配式钢结构建筑的主要优点

(一)提高施工效率

装配式钢结构建筑施工效率的提升是多方面共同作用的结果。装配式建筑作为一种工厂化生产的建筑物本身施工速度相比现浇式建筑就很快,只需要现场搭接,少了很多支模等工序,能够大大节约人力物力,缩短施工工期。此外,钢结构建筑相比混凝土建筑,其机械化程度更高,少了混凝土的养护工作,能够进一步缩短工期,加快施工速度。另外,装配式建筑能够很好地利用BIM技术进行施工组织设计并进行承载力验算以及施工模拟,因此能够大大加快设计速度以及施工速度,能够使得建筑物的施工过程更加可靠,能够使得施工组织更加优化,更加高效,因此,装配式钢结构建筑可以成为目前最为高效的一种施工模式。

(二)使得装配式建筑更具可靠性

装配式建筑虽然具有诸多优点,例如可以缩短工期,节约人力等,但是,装配式建筑还有一些缺点,例如,整体性差,抵抗荷载的能力差。但是钢结构建筑可以使得这些问题得到一定程度上的解决,钢结构的结构模式较为简单,连接方式也较为单一。因此,刚结构应用于装配式建筑会使得建筑荷载的计算更加简便,节点连接性能更加可靠。因为钢结构施工质量容易把握,混凝土结构的施工质量会受到更多条件的限制,其真实的承载力难以进行准确估计。而钢结构的结构构件原本就在工厂进行预制,因此,钢结构构件的质量也较容易控制。

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三、装配式钢结构深化设计的主要方向

(一)建筑设计方向

由于装配式建筑的承载方式较为单一,因此在进行建筑设计时要使得门窗洞口的位置尽量统一受力,这样能够使得建筑结构更加稳定。此外,建筑防水问题要着重设计,因为在装配式建筑中,建筑物的整体性能较差,因此,建筑节点漏水将会造成更大的损失,因此,一定要在设计阶段就考虑到一系列安全隐患,避免重要构件在容易漏水的节点处进行设置,要使得重要设备远离房间边角进行设置。此外,为了弥补装配式建筑物整体性较差的缺陷,要着重将建筑物设计得更加精巧,在设计阶段就避免一系列重要矛盾,确保建筑物的安全性能。

(二)结构设计方向

装配式建筑得结构设计是建筑设计的重中之重,因为装配式建筑的整体性较差,除能抵抗较大的水平荷载以及竖直荷载之外,承担其他荷载的能力都较弱,因此,在进行结构设计时要对每一个部分都进行重点设计,严格验算。由于装配式建筑物由个建筑构件的节点组成,因此,构件节点的承载力对建筑物的安全性能有着重要影响。尤其是在地震频发区,尤其要注重对构件节点承载力的验算,以避免在遭遇地震时产生较大位移。

(三)管线设计方向

管线设计是建筑综合设计的一个重要组成部分,因为,管线虽然占据的空间较小,但是与建筑物的功能之间有着非常重要的联系,而且,在施工过程中,管线设计最容易与其他设计产生矛盾。因此,在进行管线设计时要注重进行深化设计,以免后期与其他构件的连接之间出现问题。在建模时期就要注重管线的走向,做好空洞预留工作,以免后期产生难以解决的施工纠纷。

(四)综合设计

在进行装配式钢结构设计时,除了要使得建筑物满足安全性要求,满足使用要求外,还要考虑建筑物的综合性能,进行综合化的深化设计。例如,在进行建筑设计时要充分考虑建筑物的经济性,尽量建造出造价低而功能实用的建筑物,善于利用先进的建筑设计软件,以免产生不必要的浪费。此外,整体的建筑设计应该以保障承载力增强安全性同时减少工程量,避免设计太多工程量复杂,焊接工艺复杂的建筑物,尽量减少在重要承重部位设计施工难度较大的构件连接方式。

总结:

装配式建筑具有绿色化、效率化、机械化等一系列优点,此外钢结构具有自重轻、机械化程度高、施工效率高等优点使得装配式钢结构建筑成为未来建筑行业的重要发展方向。由于我国装配式建筑处在初级阶段,因此,在设计过程中要结合BIM技术对建筑物的设计进行深化以及深层论证,全面检查建筑物的承重性能,提前发现建筑设计中所存在的问题并进行优化,只有这样才能真正推动我国装配式建筑以及钢结构建筑的发展。

参考文献:

[1]郝际平,孙晓岭,薛强,樊春雷.绿色装配式钢结构建筑体系研究与应用[J].工程力学,2017,(01):1-13.

[2]刘永霞.预制装配式钢结构建筑设计要点及经济性研究[J].中国新技术新产品,2016,(21):167-168.

[3]张大伟.装配式钢结构建筑的深化设计分析[J].建材与装饰,2016,(39):104.

作者简介

刘欣鹏,1997年06月15日,男,汉族,湖北省洪湖市,本科,工业与民用建筑。

论文作者:刘欣鹏

论文发表刊物:《基层建设》2018年第26期

论文发表时间:2018/9/18

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