裝配式鋼結構建筑的深化設計探討

周關亮

摘 要：本文主要結合筆者實踐經驗，首先對裝配式鋼結構深化設計原則進行分析，其次探討裝配式鋼結構建筑深化設計方法，以供廣大同行參考與交流。

關鍵詞：裝配式鋼結構；建筑；設計；原則；策略

1 裝配式鋼結構建筑的深化設計原則

1.1 實用與美觀原則

在進行裝配式鋼結構建筑的深化設計中，一個主要原則就是堅持實用且美觀原則，在進行設計時不但要確保建筑的實用性，而且還應當要設計其造型美觀。以某變電站為例，其與工廠毗鄰，所以此變電站氣氛顯得比較壓抑，所以為了將該變電站的亮點提高，所以在對其房屋進行搭建過程中應用裝配式鋼結構，在房屋內部采取裝配式鋼結構的防火與防水設計，屋面采取的是墻體橫向排列的造型，不但保留了傳統建筑的形式，而且還能在整體上設計得簡潔。除此之外，因為變電站內部具有大量管線，所以在設計過程中可將鋼結構的特征有效運用起來，在鋼結構內部搭建變電站的管線，在很大程度上優化了其造型。

1.2 可持續原則

在進行裝配式鋼結構建筑的深化設計中，可持續原則是其根本原則。當前我國正致力于建設資源節約型社會，裝配式鋼結構建筑的深化設計能夠利用鋼結構的可持續性以及反復性使用的特點，經過科學的養護，鋼材的使用壽命較長，而且即便裝配式鋼結構建筑物受損，但是同樣可以回收鋼材進行加工重復再利用，所以裝配式鋼結構建筑具有可持續發展、可回收利用的特點。在設計過程中應當那個充分利用其特點來將可持續性體現出來。

2 裝配式鋼結構建筑的深化設計策略

2.1 建筑設計

在進行裝配式鋼結構建筑設計過程中，應該要綜合考慮建筑的美觀以及其經濟效果，且能夠達到建筑功能的要求。具體可從如下幾方面著手：第一，平面設計。裝配式鋼結構建筑中的廚房與衛生間的平面尺寸需達到整體櫥柜以及衛浴的標準化要求，以確保其平面設計的可行性。同時，還需確保門窗的平面位置以及幾何尺寸均與預制構件的結構受力設計標準相符，在對其銅扣進行設計時刻采取成列分布或上下對其的方式。第二，細部構造的深化設計。在設計細部構造時，應當要有效考慮接縫、防水以及防滲漏等問題。如上下相鄰墻板憑借設計、上下側接風設計、墻板的空腔結構以及導水管設計等等。第三，節點設計。由于預制內外墻板要求其幾何尺寸非常精準，所以在對門窗進行設計時可以根據該特點來有效連接門窗與預制墻板，并采取無門窗副框的安裝方式，盡可能減少外墻洞口和外窗出現接縫滲漏的幾率。第四，外墻與里面設計。在設計外墻時，應當要滿足外立面多樣化與整體美觀的要求。而在對內外墻板接縫進行設計時，應當要有效結合實際材料和構造，從而達到防火、防水、保溫、隔音的效果。

2.2 結構設計

在進行裝配式鋼結構建筑的結構設計時，其內容通常包含了主體結構以及附屬加強結構等，其中主體結構的預制結構主要包含鋼梁、鋼柱以及鋼節點，附屬加強結構主要包括加勁肋、加強板以及連接板等。在實際設計過程中需要注意以下幾方面問題：第一，在設計過程中，應當盡可能避免采用用于臨時支撐的固定連接件以及預埋件的預埋吊件，如若情況需要，就需要確保能夠達到有關設計工況需求。第二，在運輸、制作、安裝等設計工作中，需要確保驗算預制構件和相應標準相一致。第三，在地震設計工況中，必須要對預制構件的承載力進行驗算。第四，在持久設計工況中，需要對預制構件的承載力、變形以及裂縫等進行運算控制。

2.3 管線深化設計

在裝配式鋼結構建筑中開展管線深化設計主要是為了確保能夠深化裝修層和預制構件間的管線。在設計過程中應當要注意以下幾點：第一，以直線型管道優先，曲線型則應當合理避讓。第二，附件少的管路管道應當合理避讓管路附件多的管道，從而為作業以及附件維修提供便利。第三，對于熱水管道應當要開展保溫層作業，所以在設計時冷水管線應當合理避讓熱水管線。第四，重力管線主要是利用重力來進行流體輸送，如若其和和壓力管線出現交叉的情況，則壓力管線需合理避讓重力管線。第五，在設計過程中，遵循的是“先大后小”的原則來布設管線，所以管徑較小的管線應當合理避讓管徑較大的管線。

2.4 裝配式鋼結構的防火設計

在實施裝配式結構建筑深化設計時一項主要內容就是其防火設計。無論在哪個行業中應用裝配式鋼結構，均需要根據防火設計要求來進行，從而據此來建設裝配式鋼結構建筑。在設計過程中應當要做到以下幾點：第一，應當選擇防火性質的巖棉夾心鋼板作為建筑外墻表面。第二，應當要選擇具有氟碳樣式的防腐涂層作為建筑的彩色鋼板外層，并選擇彩色鋼板外層用作建筑外墻層部位，如此一來，不但可以保持建筑室內的美觀，而且還能夠有效增加整體建筑的防腐年限。第三，應當要選擇具有較強防火性的石膏板來作為建筑泄爆墻，且石膏板內部還需將具有防火性質的巖棉填充其中，以提升整體建筑防火效果。

2.5 裝配式鋼結構的屋面防水設計

在深化裝配式鋼結構建筑設計過程中，一項關鍵內容就是其屋面防水設計。裝配式鋼結構建筑廣泛應用于各個行業當中，所以必須要重視其屋面防水設計。在實際設計時需要確保整體建筑不出現漏水的情況。第一，應當要科學選擇目前具有較強可靠性的裝配式屋面系統。第二，應當要合理增加屋面傾斜度，并綜合比較與考察有關建筑物，采取直立鎖縫技術，利用懸浮技術來實現屋面懸浮在建筑中的特定位置。通過運用該項技術可以讓室內維持較為良好的溫度，且將不干膠設置于屋面系統的板件，采取易拉罐封口的方式來確保水溶物質不滲透其中。通過加大屋面傾斜度來加快屋面排水能力，從而確保萬無一失。

2.6 裝配式鋼結構的防雷接地設計

在深化裝配式鋼結構建筑設計過程中，一項重要內容就是接地防雷設計。但是灰姑娘也不同，其對于裝配式鋼結構建筑的要求也有所差別，并且對相應鋼結構設備要求也不同。所以在深化設計過程中，應當要對社會各個領域中對鋼結構的需求進行綜合。對于一些對裝配式結構建筑需要具有接地防雷作用的行業如配電站等，在進行設計過程中尤其要重視起基地防雷設計，不但要避免將壁壘系統暴露在外部而影響整體美觀，而且還要講建筑內設計避雷針的數量減少，防止對建筑內系統產生潛在的威脅。

3 結束語

總而言之，當前在我國各個行業中均已廣泛運用裝配式鋼結構建筑，而裝配式鋼結構建筑深化設計作為影響整體裝配式鋼結構建筑質量的關鍵環節，必須要對其予以充分重視，設計人員應當要從多方面著手進行深化設計，從根本上提高整體建筑設計質量。

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