装配式建筑结构设计的关键点分析

发表时间:2020/3/13   来源:《基层建设》2019年第30期   作者:卢文斌 陈飞益
[导读] 摘要:随着我国城市化进程的加快,人们对建筑设计的整体效果有了更高的追求。
        浙江中利建筑设计有限公司
        摘要:随着我国城市化进程的加快,人们对建筑设计的整体效果有了更高的追求。在我国建筑工程技术不断创新的背景下,预制装配式建筑在当前建 筑设计工作中具有广泛的应用,不仅提高了建筑的整体质量,也降低了工程建设成本。装配式建筑结构的设计工作对其建设质量起着至关重要的作用。鉴 于此,文章对装配式建筑结构设计的要点进行了分析,以供参考。
        关键词:装配式建筑;结构设计;要点分析
        1 装配式建筑概述
        预制混凝土结构主要是指构件预制厂首先大规模生产梁、板、柱、墙 板等各种建筑中的结构构件,然后在运输到施工现场以后经过焊接、预埋 螺栓连接和适量的现浇混凝土使各种构建能够相互连接,形成完整的体系。装配率是指装配式混凝土建筑室外楼板上部主结构和围护结构中装配式构 件数量和相应构件总量的体积比。预制装配式结构具有以下几方面的特征:(1)因为使用的墙板极为轻便,因此它使房间更加自由和方便使用;(2)能够良好的帮助施工单位进行建设,使得工程总量得到减少,并且能够有 效防止材料的浪费,具有较好的环保效果;(3)由于施工进度不断加快,使得施工时间得到有效的抑制,并且能够得到较大的经济效益;(4)这种 方式使得产品的生产效率得到了提升,并且有利于节约环保,还能对产品 的质量进行保证。
        2 预制装配式建筑的发展背景
        我国在 2013 年初发布了《绿色建筑行动方案》政策,这项政策中明确 表示在目前市场中只可以打造适用于工业化生产的预制混凝土、钢结构等 建筑体系,并不断提高建筑工程中的预制和装配水准,这样可以较快的完 成建筑的工业化发展。建筑产业化只要是指在工艺上,采用工业预制工艺,选取科学的可装配结构体系,以此来完成重要构件的预制。在完成重要构 件的预制过程中,有必要保证其工艺具有精确和标准化,并且,将这些预 制件运往施工现场实行组装。简单来说,就是将传统的现场浇灌结构的工 作方式逐渐改变为利用工程进行大规模生产的模式。传统的现场浇灌方式,工作效率较低,产品质量低下,因此应该进行工业化的改革,使得全部构 件都能够得到工业化的生产和制造,这样才能适应时代的发展。采用预制 与装配技术对各种各样的构件及有关技术实行加工,以此来提高结构性能,完成建筑产业化,促进中国建筑行业的发展。
        3 装配式建筑设计的关键点
        3.1 规范化结构设计流程
        在进行装配式建筑的工程设计时,整个设计流程要进行规范化的管理,否则将会使设计结论与实际操作产生严重脱节,对于后期的施工作业带来 很严重的影响大大延缓施工进度。所以,对装配式结构进行工程设计时,就要求设计者能够通过不断的创新,对结构进行设计时拥有并保持大局观 进行设计,进行实际的设计时要将能遇到的各种问题通通考虑进去,并将 这些问题在工程进入施工前考虑的解决方案。设计过程中,如果设计的装 配式结构构件选择复杂工艺进行生产的,并且无法批量进行加工制作,将 会严重影响装配式建筑结构的整体施工进度,工程施工成本也会因此被大 大提高。所以,规范管理对装配式结构设计流程是十分有必要,不仅仅在 装配式建筑施工中起到了承上启下的作用,还能够在安全可靠的前提下,进一步实现建筑工程的高效建设。
        3.2 标准化的构件类型
        进行装配式建筑结构实际设计时,要对拆分方案进行科学优化,尽可 能达成更多符合标准的构件,这样可以将施工工期有效地缩短、模板类型 和用量优化减少,降低工程施工成本。因为我国装配式建筑还处在初级发 展阶段,在施工工艺等方面尚不够完善,这导致了部分主要的结构承载构 件基本难以实现装配化生产。

因此,我国现阶段的装配化建筑使用了两种 工艺进行操作:将现浇和装配进行技术结合同时运用。在具体的结构设计 过程中,建筑结构空间的规整化设计,以满足建筑要求。第一,这要求不 断提升标准化程度,如将多个标准单元通过拼合复制的方式组成标准层平 面。其次,还要提前根据具体户型模块和交通核模块等来规范空间结构设 置;进行户型模块设计,可以参考室内空间结构,对客厅、卧室开间等进行合理的布置;而对于交通核模块的设置,应当重点对楼梯、走道、电梯 井、机电管井等进行合理的布置。再者,由于现代人对建筑空间的个性化 需求越来越高,在设计时还应考虑业主的个性化需求,灵活应用不同的平 面组合类型。这些都将影响结构构件的标准化。另外,在设计中还需要注 意的几点问题是:门窗洞口应保证上下对齐,尽量保证结构竖向构件的连 续性;卫生间应进行集中标准布置,有利于结构沉箱构件的统一设计。
        3.3 优化结构技术体系 关于装配式建筑结构实际设计操作中的结构技术体系,这是一项非常 重要的问题,同时也是进行设计工作时必须重点掌握的技术要点之一。利 用不断进步的科学技术对装配式建筑结构技术体系不断进行技术方面的优 化,以满足实际设计的要求。关于“结构技术体系”,就是泛指为所有与结 构设计相关的技术体系。一个科学合理的结构技术体系,这对于装配式建 筑的设计成功与失败是一个掌控生死的重点。就当前情况而言,我国的装 配式建筑设计中最常见的结构技术体系大概分三种:一是装配整体式剪力 墙结构,二是叠合剪力墙结构,三是整体框架结构。进行实际设计工作时,实地考察后参考建筑高程,所需抗震级别,风荷载等实地条件,遵照《装 配式混凝土结构技术规程》进行结构形式的选择,使得选择的结构方案科 学合理。对于钢筋的连接机构也需要进行科学的应用,常见的钢筋结构有 钢筋套筒灌浆结构、钢筋锚固板技术和钢筋浆锚方式等。使用符合技术要 求的技术,都是建筑结构设计的重要方向。
        3.4 预制装配式结构节点设计 进行装配式结构实际设计的时候,对连接构件的连接节点进行优化设 计,可以使得装配式建筑更加的符合建筑要求,更能够提升装配式建筑结 构的抗震延性性能,对建筑的整体安全性进行有效提升。传统的建筑节点 不够完善和详细,只能够满足基本的传接力要求,难以符合工程施工标准。整体而言,对装配式建筑进行节点设计时,利用现有科技手段进行不断创 新与完善是十分重要的,从而对实际的工程安全质量进行有效提升,传力 性得到进一步完善,进一步保障节点的可靠安全,将建筑安全性进行整体 性提高。因此,只有通过先进的材料科学与结构分析技术对节点进行优化 创新,才能使装配式结构节点设计能够更加科学、合理。
        结语
        综上所述,我国的装配式建筑还处在起步阶段,在很多方面都存在不 足,尤其是其较高的建筑成本更是阻碍了它进一步的发展,所以建筑行业 要想实现装配式建筑的快速发展就要注重建设成本,优化装配式建筑结构 设计,实施全过程的建筑结构设计流程管控、建立健全设计体系、优化建 筑结构设计技术和、把控预制构件拆分环节等等,通过这种方式不断改进 施工工艺,优化设计方案,提高建筑工程的质量,进一步推动装配式建筑 的广泛应用。
        参考文献:
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        [4]郑建红,黄涛.预制装配式建筑设计的问题及相应对策分析[J].建设科 技,2018(22):69-70.
        [5]周定洋,王君波.浅谈预制装配式建筑设计方法[J].科技资讯,2016(6):163.
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