裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑的深化設(shè)計探討

【摘要】裝配式建筑的發(fā)展對于資源能源的節(jié)約、施工污染的減少以及勞動生產(chǎn)效率和建筑質(zhì)量水平的提高非常有利，同時也加快化解產(chǎn)能過剩，促進(jìn)信息化、工業(yè)化與建筑業(yè)的深度融合。本文主要分析裝配式鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計，分析裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑的概念和基本特點(diǎn)，完善裝配式鋼結(jié)構(gòu)深化設(shè)計中的建筑設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計、管線設(shè)計和設(shè)備設(shè)計等。

【關(guān)鍵詞】裝配式鋼結(jié)構(gòu)；設(shè)計

1、裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑特點(diǎn)

裝配式結(jié)構(gòu)是裝配式混凝土結(jié)構(gòu)的簡稱，將工廠中生產(chǎn)出來的預(yù)制構(gòu)件裝配而成的結(jié)構(gòu)。裝配式建筑具有施工周期短，節(jié)能減排，經(jīng)濟(jì)效益好的優(yōu)點(diǎn)，這是我國實(shí)現(xiàn)建筑工業(yè)化的重要方式。鋼結(jié)構(gòu)具有輕質(zhì)高強(qiáng)等特點(diǎn)，可以輕松應(yīng)用于大跨度、高層建筑物中。由于其優(yōu)越的性能，目前在發(fā)達(dá)國家應(yīng)用較為廣泛； 裝配式鋼結(jié)構(gòu)也是我國未來鋼結(jié)構(gòu)建筑的主要發(fā)展趨勢。

1.1 安全質(zhì)量性能強(qiáng)

施工方式可以大幅提高工程質(zhì)量和安全技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，提高建筑本身的安全可靠性；可增大建筑空間使用面積，比鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)增加有效面積8%左右；建筑本身的抗震性能比傳統(tǒng)建筑好，可大大增強(qiáng)城市防災(zāi)減災(zāi)能力。

1.2 設(shè)計建造可循環(huán)

能夠?qū)崿F(xiàn)建筑設(shè)計、施工、建造、拆除及異地重建等的全過程管控，有效實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排、品質(zhì)保證，同時鋼材可回收再利用的特點(diǎn)使建筑在建造和拆除時對環(huán)境污染小，節(jié)能指標(biāo)達(dá)50%以上，是可循環(huán)使用的綠色建筑。

1.3 產(chǎn)業(yè)綜合效益高

建筑設(shè)計建造周期短、效率高、污染少，能夠推動建筑產(chǎn)業(yè)化、信息化和智能化的良好結(jié)合，推動建筑業(yè)以及與之相關(guān)的產(chǎn)業(yè)提高資金使用效率、提高產(chǎn)業(yè)發(fā)展效益，進(jìn)而推動經(jīng)濟(jì)社會實(shí)現(xiàn)健康持續(xù)發(fā)展。

2、裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑設(shè)計現(xiàn)狀分析

2.1 設(shè)計水平不高

設(shè)計水平不高，對于鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計要點(diǎn)沒有把握，進(jìn)而影響鋼結(jié)構(gòu)裝配式設(shè)計水平。在進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)裝配式設(shè)計中，其設(shè)計理念、結(jié)構(gòu)體系以及平面的定位方式等都與傳統(tǒng)的設(shè)計不盡相同，但是在施工階段，缺少對鋼結(jié)構(gòu)裝配式設(shè)計的詳細(xì)分析，進(jìn)而影響其設(shè)計水平。因此，要對鋼結(jié)構(gòu)的設(shè)計要點(diǎn)進(jìn)行嚴(yán)格的把控。

2.2 設(shè)計規(guī)范缺失以及部件發(fā)展落后

設(shè)計規(guī)范缺失以及部件發(fā)展落后使得鋼結(jié)構(gòu)裝配式設(shè)計無規(guī)范可依，進(jìn)而影響鋼結(jié)構(gòu)裝配式設(shè)計。在進(jìn)行鋼結(jié)構(gòu)裝配式設(shè)計中，沒有對鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計形成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范，使得在進(jìn)行設(shè)計施工時無規(guī)范可依，進(jìn)而阻礙鋼結(jié)構(gòu)裝配式設(shè)計。此外，部件發(fā)展落后，無法推動現(xiàn)今技術(shù)水平和設(shè)計體系理念的進(jìn)步，進(jìn)而使得鋼結(jié)構(gòu)裝配式設(shè)計無法滿足人們的需求。

3、加強(qiáng)裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑設(shè)計的優(yōu)化措施

3.1 建筑設(shè)計的深化

建筑設(shè)計要充分考慮到施工的要求，要切實(shí)滿足施工要求。建筑設(shè)計要考慮到成本，還要考慮到外觀的美感，尤其是建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計中，要考慮到合理性，建筑結(jié)構(gòu)不能與機(jī)電安裝產(chǎn)生沖突，確保工廠化制作和現(xiàn)場安裝同時進(jìn)行。

（1）在進(jìn)行平面設(shè)計環(huán)節(jié)中，應(yīng)該確保設(shè)計部分銜接得當(dāng)，確保設(shè)計部分整齊，對結(jié)構(gòu)的受力情況分析的基礎(chǔ)上，明確預(yù)制構(gòu)件的設(shè)計要求。在廚房和衛(wèi)生間的平面設(shè)計中，應(yīng)該滿足整體的廚衛(wèi)要求。（2）在外墻和立面設(shè)計中，應(yīng)該符合人們的審美，而且實(shí)現(xiàn)功能的多元化，完善接縫的防水處理，外墻應(yīng)該安裝防噪音的材料，確保人們享受安靜的環(huán)境。在內(nèi)外墻板和接縫設(shè)計中，要注重防水設(shè)計。（3）在進(jìn)行門窗安裝節(jié)點(diǎn)設(shè)計環(huán)節(jié)中，應(yīng)該不采用門窗副框安裝，直接將門窗和預(yù)制墻板銜接，從而有效的防止外墻和外窗洞口發(fā)生滲漏。（4）在小型金屬構(gòu)件設(shè)計環(huán)節(jié)中，特別是空調(diào)板的安裝，要將預(yù)埋件的位置準(zhǔn)確的控制，分析預(yù)埋件是否與其他的構(gòu)件產(chǎn)生位置的沖突。在外欄桿和裝飾構(gòu)件安裝中，應(yīng)該注意測量錨固的長度，使其滿足基本要求。（5）在進(jìn)行細(xì)節(jié)構(gòu)造中，主要考慮的問題是防滲漏，尤其是在拼接縫的設(shè)計中，要對導(dǎo)水管的結(jié)構(gòu)和空腔的構(gòu)造進(jìn)行合理設(shè)計。

3.2 結(jié)構(gòu)的深化設(shè)計

在進(jìn)行結(jié)構(gòu)深化設(shè)計中，主要進(jìn)行主體和附屬加強(qiáng)結(jié)構(gòu)的設(shè)計。主要結(jié)構(gòu)主要指的是鋼柱、剛節(jié)點(diǎn)和鋼梁等。附屬加強(qiáng)架構(gòu)主要是加強(qiáng)板和連接板等。在設(shè)計中，應(yīng)該對預(yù)制構(gòu)件的抗壓能力進(jìn)行分析，確保預(yù)制構(gòu)件在受到壓力后不會產(chǎn)生嚴(yán)重的變形問題，對裂縫進(jìn)行控制。在預(yù)制構(gòu)件抗壓能力計算中，應(yīng)該完善抗震設(shè)計方案。在預(yù)制構(gòu)件制作和運(yùn)輸中，要對構(gòu)件的參數(shù)進(jìn)行計算，確保其各項(xiàng)參數(shù)符合國家規(guī)定。

（1）在梁柱節(jié)點(diǎn)設(shè)計中，要確保梁翼緣和柱子有機(jī)地銜接在一起，焊接方式選擇全熔方式，并且加設(shè)襯板。（2）在連接的設(shè)計中，要做好梁之間的節(jié)點(diǎn)設(shè)計，確保柱與柱之間可以銜接得當(dāng)，確保墻板和樓板可以與主體牢固的銜接。在節(jié)點(diǎn)設(shè)計中，應(yīng)該充分考慮到節(jié)點(diǎn)在受力后發(fā)生變形情況，防止節(jié)點(diǎn)產(chǎn)生位移，要確保節(jié)點(diǎn)連接的部位具有良好的抗震性能。（3）在進(jìn)行附屬部位的設(shè)計中，應(yīng)該控制好裝飾配鋼結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度，將局部加厚。

3.3 機(jī)電設(shè)備的設(shè)計

在廚衛(wèi)的排水管道設(shè)計中，應(yīng)該控制好預(yù)留，對管線的型號確定，并且設(shè)計好預(yù)留管槽的位置。在進(jìn)行管槽設(shè)計中，應(yīng)該預(yù)留下寬敞的調(diào)試空間，確保預(yù)留槽具有合適的匹配度，設(shè)計好預(yù)留管道的尺寸，防止管道尺寸不合理導(dǎo)致滲流。燃?xì)忸A(yù)留埋設(shè)應(yīng)該充分發(fā)考慮到外墻板的預(yù)留設(shè)計方案，確保燃?xì)夤艿谰哂辛己玫目臻g位置。

3.4 管線的綜合設(shè)計

在進(jìn)行管線設(shè)計中，應(yīng)該先布置好直徑較大的管線，然后再布置直徑較小的管線。在進(jìn)行重力管線安裝中，應(yīng)該結(jié)合管線的壓力。應(yīng)該先設(shè)計熱水管線，再設(shè)計冷水管線。在電纜橋架和流體管道設(shè)計中，二者應(yīng)該獨(dú)立設(shè)計。盡量減少管線，清除多余管線。

結(jié)語：

總而言之，由于鋼結(jié)構(gòu)的住宅設(shè)計具有安全穩(wěn)定、經(jīng)濟(jì)性高以及抗震等優(yōu)勢，在我國的住宅設(shè)計中占有重要地位，其中我國的鋼產(chǎn)量充足也是其得以推廣的主要原因。在進(jìn)行裝配式鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計中，通過應(yīng)該結(jié)合建筑設(shè)計、結(jié)構(gòu)設(shè)計、機(jī)電設(shè)備設(shè)計等，對裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑進(jìn)行優(yōu)化，提高鋼結(jié)構(gòu)裝配和設(shè)計安全性以及追求戶型的美觀和功能需求的明確的優(yōu)化方案，進(jìn)而不斷提高鋼結(jié)構(gòu)裝配式住宅設(shè)計水平，使得鋼結(jié)構(gòu)建筑具有更加廣闊的發(fā)展空間。

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作者簡介：

鄭軍，日照三磊建設(shè)發(fā)展有限公司，山東日照。