章宏

摘要：近年來(lái)，隨著我國(guó)建筑工程建設(shè)數(shù)量的增加，建設(shè)規(guī)模的擴(kuò)大，人們對(duì)于建筑設(shè)計(jì)的要求也越來(lái)越高。如果繼續(xù)使用傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)理念和設(shè)計(jì)方法，建筑行業(yè)的發(fā)展將無(wú)法跟上時(shí)代的發(fā)展。預(yù)制裝配式建筑的施工，需要先在工廠內(nèi)完成預(yù)制裝配式建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件的加工，然后再運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行組裝。這樣的施工模式不僅可以降低施工過(guò)程對(duì)周?chē)h(huán)境的影響，還可以加快施工進(jìn)度。本文主要針對(duì)預(yù)制裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑設(shè)計(jì)的相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行簡(jiǎn)要分析。

關(guān)鍵詞：預(yù)制裝配式;鋼結(jié)構(gòu);建筑設(shè)計(jì);問(wèn)題

1.預(yù)制裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑的特點(diǎn)分析

鋼結(jié)構(gòu)預(yù)制構(gòu)件建筑設(shè)計(jì)前，相關(guān)工作人員需要了解鋼結(jié)構(gòu)預(yù)制構(gòu)件建筑的特點(diǎn)，以保證后續(xù)工作的有序進(jìn)行。隨著我國(guó)當(dāng)前建筑業(yè)的不斷發(fā)展，建設(shè)項(xiàng)目的數(shù)量和規(guī)模不斷擴(kuò)大，這對(duì)實(shí)際的建筑設(shè)計(jì)提出了許多新的要求，如果工作人員仍然用傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)理念和工作方法來(lái)開(kāi)展日常工作，它將嚴(yán)重影響裝配式鋼結(jié)構(gòu)實(shí)際設(shè)計(jì)效果的有效提高，不能適應(yīng)當(dāng)今時(shí)代發(fā)展的主要特點(diǎn)。因此，在實(shí)際工作過(guò)程中，相關(guān)工作需要加強(qiáng)對(duì)裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑設(shè)計(jì)的認(rèn)識(shí)和分析，從而保證實(shí)際工作的有序?qū)嵤?。裝配式建筑是綠色建筑發(fā)展的必然產(chǎn)物，它能使建筑業(yè)獲得持續(xù)發(fā)展的活力。裝配式建筑結(jié)構(gòu)構(gòu)件在工廠內(nèi)加工，運(yùn)至施工現(xiàn)場(chǎng)完成裝配。這種工作模式不僅可以加快施工進(jìn)度，而且有助于減少外部環(huán)境對(duì)施工質(zhì)量的不利影響。相關(guān)設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)明確預(yù)制構(gòu)件的設(shè)計(jì)要點(diǎn)和難點(diǎn)，在實(shí)踐中進(jìn)行有效的控制，從而有效地提高整體施工質(zhì)量。預(yù)制鋼結(jié)構(gòu)是一種新型的建筑結(jié)構(gòu)形式，包括鋼梁和鋼柱。要求工作人員根據(jù)實(shí)際工作需要和要求在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行組焊，以提高實(shí)際工作的效果和質(zhì)量。通過(guò)這種結(jié)構(gòu)的有效應(yīng)用，不僅有助于提高實(shí)際施工的效果和質(zhì)量，而且可以防止資源浪費(fèi)，提高工程建設(shè)的整體質(zhì)量。

2預(yù)制裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑設(shè)計(jì)

2.1建筑整體框架設(shè)計(jì)

對(duì)預(yù)制裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑整體框架進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)考慮施工建筑的功能及項(xiàng)目對(duì)其提出的實(shí)際設(shè)計(jì)要求，在滿(mǎn)足建筑功能完善、具備市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)效益、美觀度高的前提下，考慮主體建筑整體結(jié)構(gòu)與各機(jī)電設(shè)備安裝工程的集成，保證預(yù)制裝配式鋼結(jié)構(gòu)在工廠化生產(chǎn)中進(jìn)行統(tǒng)一、協(xié)調(diào)安裝。建筑整體框架設(shè)計(jì)主要包括建筑平面、建筑外墻、門(mén)窗安裝節(jié)點(diǎn)、小金屬構(gòu)件、細(xì)節(jié)構(gòu)造等。

首先，建筑結(jié)構(gòu)中豎向承重構(gòu)件主要為墻與各個(gè)支柱的上下連接，建筑中的門(mén)窗洞口結(jié)構(gòu)，應(yīng)保證其整體的排列與布局符合建筑設(shè)計(jì)圖紙的要求，平面的位置與幾何尺寸應(yīng)在制作前充分考慮其受力與預(yù)制構(gòu)件的相關(guān)設(shè)計(jì)要求。

其次，建筑設(shè)計(jì)時(shí)外墻應(yīng)滿(mǎn)足外立面的多樣化、整體建筑結(jié)構(gòu)的美觀化等要求。內(nèi)外墻的接縫處位置應(yīng)滿(mǎn)足防水、防火、隔聲和保溫的要求，接縫處應(yīng)采用防水型材料及結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)。

再次，對(duì)預(yù)制裝配式內(nèi)外墻板結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)對(duì)幾何尺寸提出更高的要求，選用無(wú)門(mén)窗副框的安裝方式完成對(duì)門(mén)窗的安裝。在制作門(mén)窗結(jié)構(gòu)時(shí)，應(yīng)直接將門(mén)窗與預(yù)制墻板結(jié)構(gòu)進(jìn)行相互連接，從建筑的整體構(gòu)造上解決可能出現(xiàn)的滲水問(wèn)題。

最后，對(duì)小型金屬構(gòu)件進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)考慮預(yù)埋件的確定位置精度是否符合要求、在后續(xù)安裝的過(guò)程中是否會(huì)與其他構(gòu)件間產(chǎn)生沖突、錨固結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)度是否符合要求等問(wèn)題。小型金屬構(gòu)件主要包括空調(diào)擋板、室內(nèi)外欄桿、裝飾結(jié)構(gòu)等。除此之外，應(yīng)對(duì)建筑整體框架中的各個(gè)細(xì)節(jié)構(gòu)造進(jìn)行深化設(shè)計(jì)，充分考慮接縫、防水、防滲等問(wèn)題，結(jié)合上述建筑框架中的結(jié)構(gòu)，綜合分析其連接方式，將其組成統(tǒng)一的建筑結(jié)構(gòu)整體。

塔樓裝飾條包含弧形、折線、扭轉(zhuǎn)等形狀，裝飾條采用平板扭轉(zhuǎn)，無(wú)折邊，不同面的板間采用密拼不打膠，采用外露機(jī)械釘固定。所有構(gòu)件、連接件均在工廠生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)安裝。

2.2建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

在完成上述相關(guān)工作的基礎(chǔ)上，以建筑結(jié)構(gòu)為核心，進(jìn)行其設(shè)計(jì)的研究，主體結(jié)構(gòu)的預(yù)制裝配式構(gòu)件主要包括型鋼柱、型鋼梁?？紤]型鋼梁、柱節(jié)點(diǎn)連接的重要性及運(yùn)輸?shù)谋憷?，通常在工廠對(duì)型鋼梁柱連接節(jié)點(diǎn)加工制作，控制節(jié)點(diǎn)的總長(zhǎng)度及總重量，以符合運(yùn)輸要求。

型鋼梁柱節(jié)點(diǎn)中的型鋼柱長(zhǎng)度一般取型鋼梁頂面和底面以外各500mm左右的高度范圍，在型鋼柱上設(shè)置與鋼梁同樣截面大小且長(zhǎng)度不小于型鋼梁高度的牛腿，以便鋼梁在工地與型鋼柱采用高強(qiáng)螺栓連接。型鋼柱與型鋼柱間采用工地拼接焊，在拼縫兩邊設(shè)置連接耳板，保證鋼柱的對(duì)位精度。進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，通常分為構(gòu)件設(shè)計(jì)、節(jié)點(diǎn)連接設(shè)計(jì)，鋼構(gòu)件需要滿(mǎn)足施工階段和使用階段承載力的要求，需要達(dá)到使用階段的變形要求，以滿(mǎn)足建筑外觀要求和使用時(shí)的舒適性要求。

型鋼柱為十字形鋼柱，對(duì)預(yù)制裝配式鋼結(jié)構(gòu)中節(jié)點(diǎn)進(jìn)行處理，在深化設(shè)計(jì)中綜合考慮加工、制作、運(yùn)輸和安裝各環(huán)節(jié)的綜合因素，合理劃分節(jié)點(diǎn)和構(gòu)件的分段長(zhǎng)度，在鋼結(jié)構(gòu)工廠完成梁柱節(jié)點(diǎn)和構(gòu)件的加工制作，在工地復(fù)雜的工作環(huán)境下避免采用傳統(tǒng)的焊接方式，保障節(jié)點(diǎn)質(zhì)量穩(wěn)定可控。鋼牛腿與型鋼柱間其翼緣和腹板均在工廠采用全熔透坡口焊剛性連接，鋼梁通過(guò)與型鋼柱上的牛腿梁翼緣采用全熔透坡口等對(duì)接焊縫，梁腹板與牛腿腹板間采用摩擦型高強(qiáng)螺栓連接。裝配式鋼結(jié)構(gòu)可提高樓面水平構(gòu)件間的施工效率，節(jié)約工期并減少材料損耗。

2.3建筑機(jī)電設(shè)備設(shè)計(jì)

建筑機(jī)電設(shè)備設(shè)計(jì)主要包括給配水管道預(yù)留、預(yù)埋設(shè)計(jì);燃?xì)鈱?zhuān)業(yè)預(yù)留、預(yù)埋設(shè)計(jì);電氣管線預(yù)留、預(yù)埋設(shè)計(jì)。前者主要在廚房與衛(wèi)生間的墻體上完成，因此，建筑此部分結(jié)構(gòu)選擇對(duì)管線進(jìn)行預(yù)埋的方式施工。在此基礎(chǔ)上，應(yīng)考慮到管道的正常安裝及后續(xù)調(diào)試時(shí)所需的空間大小，提前預(yù)留空間，節(jié)省后續(xù)施工強(qiáng)度。

在管道拐彎處可適當(dāng)增加預(yù)留槽結(jié)構(gòu)的深度，保證后續(xù)對(duì)彎道位置的管道進(jìn)行安裝時(shí)可順利地匹配。穿管道的洞口間隙較小，采用專(zhuān)用砂漿直接填充，間隙較大則采用灰砂磚或其他專(zhuān)業(yè)封堵。深圳超高層雙子塔鋼結(jié)構(gòu)建筑洞口大于1200mm，采用一條角鋼配合膨脹螺栓或射釘進(jìn)行加固，使其與周邊的墻體連為一體。套管由專(zhuān)業(yè)單位進(jìn)行安裝填充，所有構(gòu)件、連接件均在工廠生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行安裝。

一般情況下，建筑項(xiàng)目會(huì)在特殊的環(huán)境中開(kāi)展，受外界與環(huán)境因素的影響，建筑機(jī)電設(shè)備易生銹。預(yù)制裝配式鋼結(jié)構(gòu)被銹蝕后，會(huì)影響建筑施工的質(zhì)量，在惡劣的環(huán)境條件下，建筑機(jī)電設(shè)備應(yīng)進(jìn)行特殊的防銹處理。在運(yùn)輸過(guò)程中存在生銹的風(fēng)險(xiǎn)，因此，在建筑機(jī)電設(shè)備到達(dá)施工現(xiàn)場(chǎng)后，首先應(yīng)對(duì)機(jī)電設(shè)備的表面進(jìn)行除銹處理，以保證預(yù)制裝配式鋼結(jié)構(gòu)表面的光滑性。其次，在設(shè)備表面涂抹氟碳材料，減小與空氣接觸的面積，防止機(jī)電設(shè)備生銹，以保證預(yù)制裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑的施工質(zhì)量。

3結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，在預(yù)制拼裝鋼結(jié)構(gòu)建筑設(shè)計(jì)過(guò)程中，相關(guān)設(shè)計(jì)人員需要掌握一定的設(shè)計(jì)要點(diǎn)，主要是為了提高工程的施工效果和質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)自然與建筑的有效統(tǒng)一，并在實(shí)際過(guò)程中遵循可持續(xù)性和普遍性原則，嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)規(guī)范開(kāi)展日常工作，不斷深化建筑結(jié)構(gòu)和機(jī)電設(shè)計(jì)，提高裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑設(shè)計(jì)效率。

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