装配式建筑结构设计中必须考虑的施工因素分析 管启明

发表时间:2020/1/13   来源:《基层建设》2019年第28期   作者:管启明 吕鹏 关磊
[导读] 摘要:随着社会经济的发展,我国的装配式建筑有了很大进展,装配式建筑是建筑行业发展的方向之一。
        中国建筑第八工程局有限公司上海分公司  上海市  200125
        摘要:随着社会经济的发展,我国的装配式建筑有了很大进展,装配式建筑是建筑行业发展的方向之一。在装配式建筑设计过程中,如果忽视了施工因素,如运输、吊装尺寸等,可能对施工带来一定的影响,甚至可能会影响到结构安全。文章主要探讨了在装配式建筑设计过程中需要注意的施工因素。
        关键词:装配式建筑;结构设计;施工因素
        引言
        目前,伴随人们环保意识的提升,对于住所环保方面的关注度更是越来越高,而装配式建筑结构设计所选用的材料,具有环保材料应用比例高的特点,更加能够符合人们对于环保方面的高要求。相应的建筑结构中,设计方面对于施工的过程会产生很大的影响,设计中需要综合考量的部分也是较多的,如何通过设计方面投入与优化,将施工方面的不利因素予以规避,将是目前及未来一段时间需要重点解决的部分。
        1装配式建筑发展背景
        国内的装配式建筑发展较晚,国外在20世纪后期就开始探索这种建筑形式。装配式建筑技术在西方各国中进行不同形式的优化,因为国情的不同展现出差异性特点。在美国,装配式钢筋混凝土结构在住宅方向的应用比较广泛,在其他领域则更加青睐木结构和钢结构的装配式技术的运用。目前,国内的建筑装配式的施工范围不断扩大,相关的施工技术也在积极地进行优化和创新,为现代化建筑行业发展贡献力量。在实际的施工过程中,需要在工厂进行混凝土梁、板、柱的加工制作,预留下组合的孔洞,对于简单的结构进行组装施工。将其运输到施工现场,在预定位置通过留下的孔洞进行拼装,从而形成完整的建筑形式。也可以理解为将建筑进行细致化的拆分制作,在构件制作完成之后运输到施工场地,按照拆分位置组成完成的建筑结构。
        2装配式建筑结构初步设计的优化需考虑施工条件的影响
        2.1要注意框架梁的设计问题
        如果梁端负矩较大,对于施工会造成不可避免的麻烦,因此装配式建筑施工人员要在负载工作的情况下,将其设计为塑性内力重分布。根据建设的建筑类型,将材料的系数进行调节。值得注意的是,要进行梁端负距的调幅,首先要对负载能力进行测定,当负载达到标准且能够实际工作时才能进行调幅。其为装配式建筑结构示意图,当进行框架柱设计时,要注意框架柱配筋的调整问题,这主要是因为若框架柱的配筋率较低,施工人员在进行装配式建筑施工时,就需要按照相关的要求进行精确的计算,否则可能会影响整个建筑工程的进行,因此工作人员要进行电算来辅助工作。而当施工人员在使用电算进行配筋率计算时,如果出现两者或更多方向的不利程度相似的情况,工作人员就要对其进行全面的配筋工作。
        2.2基础选型上须特别重视工期因素
        建筑基础工程的施工方面,对于整个工程进度产生重大的影响。基础施工过程中,周边环境等方面的影响,更是充斥在施工的整个过程中。如工程临近主干道,或周围有其他公共设施的阻碍,将进一步加重基础工程施工的难度,此方面工作的开展,就需要设计师在相应的施工前期,积极采用相应的技术手段,建立提前性的应急预案,对即将要面对的问题点提前性给予管控,进而为工期的节约打好基础。
        3装配式结构施工图设计与优化中需考虑施工便利性因素
        3.1装配式建筑简析探讨
        在装配式混凝土建筑技术规范中,虽然已经提出在设计过程中应当协调施工中的配合,但是却没有提出在装配式建筑结构设计中应当注重的施工因素。如果在装配式建筑结构设计过程中没有考虑施工中的一些关键因素,便会给日后的施工带来较大的困阻,严重的还会导致无法进行施工操作。


        3.2重视设计中的细节
        部分节点位置结构的设计中,尤其需要关注节点位置的牢固性,部分环节如使用到钢筋等金属材料,在焊接的过程中,更需注意设计合理的焊接方法,一方面,焊接的牢固性方面需有保障,另一方面,要防止焊接方法的使用不当,对于钢筋等金属材料本身材质方面的影响,造成材料本身寿命的缩减。针对装配式建筑门窗等防水部位的设计,需要考量项目所在地的气候、地理位置等因素,另在设计的过程中,需要针对相互配合的墙板,尽量做高低缝处理,以凸显其实际应用中防水性强的功效,避免在极端天气情况下,雨水等的浸入对人们生活产生影响。针对建筑的防震方面,主要从结构的负荷能力方面做考量,对于部分材料的节点设计,采用特殊技术进行处理,连接方式方面,更是需要作为重点方面进行关注。设计过程中,更应该分清设计的主次,避免主次不清,混淆设计的情况发生。确保施工的过程中,如有意外发生,产生的损失也是最小的,从设计的源头保障施工的安全性,及后续使用的安全性,成本的投入将会低很多。相应的保温设计、混凝土材料运用的比例等,部分地方的加厚等,都是需要在设计过程中,一步步进行细化,逐一关注其重要性,针对每一环节,设计完成后,再一一考量,既要考虑其本身的使用,更需要考量其使用的过程中,对其他相关方面产生的影响,使得与之配合的方面能够共同发挥效用。而只有前期在此方面工作做细化了,后续的施工过程才能够得以顺利开展,施工的工期方面才能够按计划完成。
        3.3起重机械附着处的强度要求简析
        在施工过程中,常常使用到的垂直运输设备有施工电梯和塔吊,当其高度超过设备要求的自由高度之后,就需要附着架能够将设备与建筑物联结起来,在一定程度上保障垂直运输设备的稳定性以及安全性。施工电梯附着架对建筑产生的应力比较小,而塔吊附着架对于建筑物的应力非常大,因此在塔吊附着架安装完成之后,要对其应力进行计算和分析。如果在结构设计中没有考虑该作用力,便会在一定程度上对该构件的连接节点造成破坏。
        3.4剪力墙的设计
        剪力墙的设计要从以下几个层面进行思考:(1)对于高层装配式建筑,考虑到满足建筑整体的结构性和空间格局,剪力墙的施工方式要更多采用对称形式。(2)要避免出现单方向的剪力墙设计,尤其是在地震多发的区域,更加需要增加剪力墙的厚度。(3)建筑的剪力墙的边缘构造设计,在设计的过程中要强调边缘配置,进一步的提升建筑的抗震能力。
        3.5外墙脚手架对构件的要求分析
        外墙脚手架是施工过程中必不可少的安全措施之一,常用的外墙脚手架分为落地架、悬挑架及附着式升降架三种类型。落地架常使用在多层建筑中,其搭设对建筑构件的影响较小;悬挑架常常使用在较高的建筑工程中;而附着式升降架主要在施工过程中为工程提供一个附着支座受力。在对构件单件及连接节点进行结构设计的过程中,应当综合地考虑这些作用力的作用点及大小、方向等因素,从而有效地避免给后期施工带来安全隐患。因为这些施工过程中产生的作用力对现浇结构的影响较小,在进行结构设计时一般不会对其进行单独考虑,但是装配式建筑的预制构件如果受到这些作用力的影响,便会产生较大的变形甚至破坏。
        结语
        综上所述,针对装配式建筑结构设计中必须考虑的施工因素的探究,有助于建筑绿色施工效率的提升。遵照装配式的建筑思路,可以很大程度的缩短建筑的施工周期。装配式施工是时代发展的必然,将会对于建筑行业的发展指明发展方向。
        参考文献
        [1]皋语.装配式建筑结构设计要点研究[J].智库时代,2019(21):289+291.
        [2]董月琴.预制装配式建筑结构设计与施工关键技术研究[J].绿色环保建材,2019(2):138+141.
        [3]顾云凡,陆志祥,刘扬,陈强,杨思远.基于BIM的装配式建筑结构设计研究[J].建材发展导向,2019,17(4):22-25.
        [4]徐有明.实例探析装配式建筑结构设计与施工要点[J].智能城市,2018(19):37~38.
投稿 打印文章 转寄朋友 留言编辑 收藏文章
  期刊推荐
1/1
转寄给朋友
朋友的昵称:
朋友的邮件地址:
您的昵称:
您的邮件地址:
邮件主题:
推荐理由:

写信给编辑
标题:
内容:
您的昵称:
您的邮件地址: