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摘要:本文主要结合笔者实践经验,首先对装配式钢结构深化设计原则进行分析,其次探讨装配式钢结构建筑深化设计方法,以供广大同行参考与交流。
关键词:装配式钢结构;建筑;设计;原则;策略
一、装配式钢结构建筑的深化设计原则
1.1 实用与美观原则
在进行装配式钢结构建筑的深化设计中,一个主要原则就是坚持实用且美观原则,在进行设计时不但要确保建筑的实用性,而且还应当要设计其造型美观。以某变电站为例,其与工厂毗邻,所以此变电站气氛显得比较压抑,所以为了将该变电站的梁点提高,所以在对其房屋进行搭建过程中应用装配式钢结构,在房屋内部采取装配式钢结构的防火与防水设计,屋面采取的是墙体横向排列的造型,不但保留了传统建筑的形式,而且还能在整体上设计得简洁。除此之外,因为变电站内部具有大量管线,所以在设计过程中可将钢结构的特征有效运用起来,在钢结构内部搭建变电站的管线,在很大程度上优化了其造型。
1.2 可持续原则
在进行装配式钢结构建筑的深化设计中,可持续原则是其根本原则。当前我国正致力于建设资源节约型社会,装配式钢结构建筑的深化设计能够利用钢结构的可持续性以及反复性使用的特点,经过科学的养护,钢材的使用寿命较长,而且即便装配式钢结构建筑物受损,但是同样可以回收钢材进行加工重复再利用,所以装配式钢结构建筑具有可持续发展、可回收利用的特点。在设计过程中应当那个充分利用其特点来将可持续性体现出来。
二、装配式钢结构建筑的深化设计策略
2.1 建筑设计
在进行装配式钢结构建筑设计过程中,应该要综合考虑建筑的美观以及其经济效果,且能够达到建筑功能的要求。具体可从如下几方面着手:第一,平面设计。装配式钢结构建筑中的厨房与卫生间的平面尺寸需达到整体橱柜以及卫浴的标准化要求,以确保其平面设计的可行性。同时,还需确保门窗的平面位置以及几何尺寸均与预制构件的结构受力设计标准相符,在对其铜扣进行设计时刻采取成列分布或上下对其的方式。第二,细部构造的深化设计。在设计细部构造时,应当要有效考虑接缝、防水以及防渗漏等问题。如上下相邻墙板凭借设计、上下侧接风设计、墙板的空腔结构以及导水管设计等等。第三,节点设计。由于预制内外墙板要求其几何尺寸非常精准,所以在对门窗进行设计时可以根据该特点来有效连接门窗与预制墙板,并采取无门窗副框的安装方式,尽可能减少外墙洞口和外窗出现接缝渗漏的几率。第四,外墙与里面设计。在设计外墙时,应当要满足外立面多样化与整体美观的要求。而在对内外墙板接缝进行设计时,应当要有效结合实际材料和构造,从而达到防火、防水、保温、隔音的效果。
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2.2 结构设计
在进行装配式钢结构建筑的结构设计时,其内容通常包含了主体结构以及附属加强结构等,其中主体结构的预制结构主要包含钢梁、钢柱以及钢节点,附属加强结构主要包括加劲肋、加强板以及連接板等。在实际设计过程中需要注意以下几方面问题:第一,在设计过程中,应当尽可能避免采用用于临时支撑的固定连接件以及预埋件的预埋吊件,如若情况需要,就需要确保能够达到有关设计工况需求。第二,在运输、制作、安装等设计工作中,需要确保验算预制构件和相应标准相一致。第三,在地震设计工况中,必须要对预制构件的承载力进行验算。第四,在持久设计工况中,需要对预制构件的承载力、变形以及裂缝等进行运算控制。
2.3 管线深化设计
在装配式钢结构建筑中开展管线深化设计主要是为了确保能够深化装修层和预制构件间的管线。在设计过程中应当要注意以下几点:第一,以直线型管道优先,曲线型则应当合理避让。第二,附件少的管路管道应当合理避让管路附件多的管道,从而为作业以及附件维修提供便利。第三,对于热水管道应当要开展保温层作业,所以在设计时冷水管线应当合理避让热水管线。第四,重力管线主要是利用重力来进行流体输送,如若其和和压力管线出现交叉的情况,则压力管线需合理避让重力管线。第五,在设计过程中,遵循的是“先大后小”的原则来布设管线,所以管径较小的管线应当合理避让管径较大的管线。
2.4 装配式钢结构的防火设计
在实施装配式结构建筑深化设计时一项主要内容就是其防火设计。无论在哪个行业中应用装配式钢结构,均需要根据防火设计要求来进行,从而据此来建设装配式钢结构建筑。在设计过程中应当要做到以下几点:第一,应当选择防火性质的岩棉夹心钢板作为建筑外墙表面。第二,应当要选择具有氟碳样式的防腐涂层作为建筑的彩色钢板外层,并选择彩色钢板外层用作建筑外墙层部位,如此一来,不但可以保持建筑室内的美观,而且还能够有效增加整体建筑的防腐年限。第三,应当要选择具有较强防火性的石膏板来作为建筑泄爆墙,且石膏板内部还需将具有防火性质的岩棉填充其中,以提升整体建筑防火效果。
2.5 装配式钢结构的屋面防水设计
在深化装配式钢结构建筑设计过程中,一项关键内容就是其屋面防水设计。装配式钢结构建筑广泛应用于各个行业当中,所以必须要重视其屋面防水设计。在实际设计时需要确保整体建筑不出现漏水的情况。第一,应当要科学选择目前具有较强可靠性的装配式屋面系统。第二,应当要合理增加屋面倾斜度,并综合比较与考察有关建筑物,采取直立锁缝技术,利用悬浮技术来实现屋面悬浮在建筑中的特定位置。通过运用该项技术可以让室内维持较为良好的温度,且将不干胶设置于屋面系统的板件,采取易拉罐封口的方式来确保水溶物质不渗透其中。通过加大屋面倾斜度来加快屋面排水能力,从而确保万无一失。
2.6 装配式钢结构的防雷接地设计
在深化装配式钢结构建筑设计过程中,一项重要内容就是接地防雷设计。但是灰姑娘也不同,其对于装配式钢结构建筑的要求也有所差别,并且对相应钢结构设备要求也不同。所以在深化设计过程中,应当要对社会各个领域中对钢结构的需求进行综合。对于一些对装配式结构建筑需要具有接地防雷作用的行业如配电站等,在进行设计过程中尤其要重视起基地防雷设计,不但要避免将壁垒系统暴露在外部而影响整体美观,而且还要讲建筑内设计避雷针的数量减少,防止对建筑内系统产生潜在的威胁。
结束语
总而言之,当前在我国各个行业中均已广泛运用装配式钢结构建筑,而装配式钢结构建筑深化设计作为影响整体装配式钢结构建筑质量的关键环节,必须要对其予以充分重视,设计人员应当要从多方面着手进行深化设计,从根本上提高整体建筑设计质量。
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论文作者:马建国
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第2期
论文发表时间:2018/6/16
标签:钢结构论文; 建筑论文; 管线论文; 屋面论文; 过程中论文; 结构论文; 原则论文; 《建筑学研究前沿》2018年第2期论文;