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装配式钢结构建筑设计的分析与研究

2020-05-11陈超

中国房地产业·中旬 2020年2期
关键词:设计要点注意事项

摘要:装配式钢结构建筑是新时期较为常见的一种建筑结构形式,该建筑结构设计表现出较强的经济性和环保性,相较于传统建筑结构设计具有较大的优势。本文主要结合笔者装配式钢结构建筑设计的实际经验,首先概括在对其设计时的要点,然后提出设计中应当注意的一些问题,希望通过本次研究能够加深装配式钢结构建筑设计的认识。

关键词:装配式钢结构;设计要点;注意事项

在装配式钢结构建筑设计中,多采用轻质高强度的钢构件做为主要材料,然后利用计算机软件对钢构件的具体尺寸进行优化设计,以提升现场施工安装的有效性。对目前国内较为常见的装配式钢结构建筑形式进行分类,主要分为以下三种类型:框架支撑结构、钢框架剪力墙结构以及混合框架剪力墙结构[1]。在实际设计中应先明确具体的结构类型,然后应用模数化设计方式,提升结构设计的科学性和合理性。

一、装配式钢结构建筑设计的要点

在进行装配式钢结构建筑设计的过程中,为有效提升设计的质量,使建筑具备较为完善的配套设施,应注意把握以下一些建筑设计要点。

(一)做好整体规划设计

整体规划设计属于装配式钢结构建筑设计中的基础性环节,在该环节中不仅应考虑建筑工程的采光问题和通风问题,使二者达到建筑设计的相关规范要求,而且还应当考虑建筑设计施工的造价和进度,确保建筑结构安全性。基于此,在进行规划设计的过程中,应深入施工现场,对现场实际情况进行细致勘察,综合多方面因素展开分析,制定合适的组织施工方案,从而提升装配式钢结构建筑施工的效率[2]

(二)对预制件的优化设计

在装配式钢结构建筑中,预制件是构成建筑框架的基础,同时也是设计工作中的重点。当前在对预制件设计时,通常应遵循简洁规整原则、经济性原则,利用PKPM、YJK、MIDAS Gen等有限元分析软件对预制件的具体尺寸进行优化设计,将建筑施工造价控制在一个较低的范围之内。此外还应注意结合实际生产加工进行考虑,确保预制件能够顺利加工完成,为后期施工开展奠定基础。

(三)对节点的设计

在装配式钢结构建筑设计中,为顺利完成各预制件之间的连接组装,并保证整体结构具备较高的稳固性,还需对各连接节点进行更加细致的设计,优化连接件之间的接缝,使整体结构受力能够趋于平衡。节点设计对建筑结构整体质量有着非常大的影响,因此在实际设计中应加强对此部分的重视,结合实际装配施工要求,合理优化节点。

(四)多工种的协调配合设计

对于建筑工程而言,其在实际施工过程中通常包含有多个工种,如:机电工程施工、给排水施工、土建施工等,各工种之间有着不同的专业要求。为保证各工种施工建设具有较高的协调性,在设计时应结合各工种实际情况对之做好优化设计。如:在对给排水工程进行设计时,应充分考虑各管线的排布和尺寸,在满足给排水要求的同时,避免各管线出现交叉的情况,且保证与建筑结构之间有较高的契合度[3]

二、装配式钢结构建筑设计注意问题

装配式钢结构建筑设计具有较强的综合性,设计过程中需要考虑的因素较多,为了更好的保证设计质量,提升建筑工程的经济效益,在设计中还需注意以下两方面问题。

(一)注意对结构体系、板面体系的选择

在结构体系选择上,应根据建设单位要求,结合施工现场情况,选择适宜的建筑结构体系,然后对结构中主要构件的截面进行优化,如:梁、柱的截面,使結构中主要构件能够将其作用和性能充分发挥出来,简化结构,降低施工建设造价,提高建筑设计的经济性。其次还应重视建筑结构板面体系的选择,当前较为常见的板面形式主要有:普通混凝土叠合板、钢筋桁架自承式模板楼板、轻钢楼板等,在实际设计中应综合建设单位的承载需求,选择合适的楼面板体系,在满足实际使用要求的情况下,尽可能降低施工的难度和建设造价[4]

(二)加强对施工造价的控制

在建筑结构设计中施工造价控制是十分关键的步骤,这也是设计方案价值的重要体现,在设计中首先应保证建筑结构质量达到规范要求,达到建设单位规定要求,然后在此基础上对设计方案做出优化,合理降低梁柱的截面,使建筑结构整体对钢材的使用量降低,从而取得更好的经济性[5]。此外,在设计混凝土外挂墙板、预制件装配连接时,还需充分考虑到加工工艺,尽可能规范其中各构件的尺寸,提升加工模具的应用效率,以此有助于降低钢构件加工制作的成本。同时这也有助于后期装配安装施工的顺利进行,提升施工的效率,从而达到降低施工周期和施工造价的目的。

三、结语

综上所述,装配式钢结构建筑相较于传统建筑结构,表现出较高的经济性和环保性,也因此使得该建筑结构形式在当前市场中得到较为广泛的应用。但在实际设计中为保证其性能得到良好体现,还需对其中的关键性环节引起重视,充分把握设计中的要素,对整体规划设计、预制件设计、节点设计以及各工种配合设计进行优化,控制建筑设计较易出现问题的点,这样才能获得较高的设计质量。

参考文献:

[1]周裕生.装配式钢结构建筑的深化设计研究[J].建筑技术开发,2019,46(05):9-10.

[2]沈毅峰.钢结构装配式建筑施工状况及其经济性分析[J].居业,2018(09):73+75.

[3]侯和涛,王弘扬,陈晓,牟银林.装配式钢结构建筑的工程设计与应用[J].建筑技术,2018,49(S1):23-24.

[4]南阳.装配式钢结构建筑电气设计需要注意的问题[J].山西建筑,2018,44(26):122-123.

[5]周雄亮,周观根,刘伟,朱丹丹.装配式钢结构建筑集成系统创新与实践[J].施工技术,2018,47(15):39-42+86.

作者简介:陈超(1978.12-),汉,男,安徽合肥人,本科,高级工程师,研究方向:结构设计。

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