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摘要:进入新世纪以来,国内的建筑行业进入了一个快速发展的时期,并带动一系列附属相关产业的发展。装配式建筑因为设计安装简便,广受建筑行业青睐。但是就目前发展情况而言,因为处于初期发展阶段,所以在建筑的结构设计上仍然存在很多问题,限制了装配式建筑发挥优势。因此,对预制装配式建筑的发展前景及结构设计要点分析有鲜明现实意义。
关键词:装配式建筑;发展前景;结构设计
在建筑业迅猛发展的今天,人们对建筑工程的要求越来越高,尤其是建筑结构形式。现代建筑形式具有多样化的特点。最近几年来,装配式建筑工程越来越多,为了保证装配式建筑结构更为合理,做好结构设计工作特别关键,鉴于此,本文重点研究装配式建筑结构设计要点。
1装配式建筑结构设计相关内容分析
1.1装配式建筑设计特点
装配式建筑设计受到多个方面因素的影响,如设计、生产等。在实践中,需结合设计形式、生产制造等因素的影响程度,做好后续的设计监督管理工作,并对装配式建筑结构设计展开分析,进一步优化装配式建筑结构设计,确保装配式建筑结构设计作品具有更高的适应性,以此促进其整体性能的优化。建筑设计本身相比其他领域的设计,具有一定的特殊性,装配施工管理与控制中,需采取一体化形式进行指导,确保建筑主体可实现同步施工。此外,装配式建筑结构设计,在现代先进技术的支撑下,具有信息化、标准化等方面的优势,可在设计分析阶段,对装配式建筑结构整体设计进行优化,进一步规范装配式建筑结构,使其满足安全需求。
1.2装配式建筑结构设计基本原理概述
装配式建筑结构设计原理与混凝土结构原理保持一致,其主要是在施工建设全过程中,选择一个科学合理的方式,同时在其他结构与构造方式共同作用下完成。装配式建筑结构设计有着较多的节点,结构刚度的差异对装配式建筑结构稳定性将会产生不同程度的影响,同时对装配式建筑整体抗震性能也有着较大的影响。在实践中,为保证装配式建筑结构抗震设计达到现行国家抗震设计标准,通常需结合建筑相关信息,如建筑用途、建筑所处区域地质条件等,进行合理的节点设计。
2预制装配式建筑结构设计要点分析
2.1设计思想
施工单位在开展预制装配式建筑结构设计工作时,需要在市场中选择具有较强设计能力与丰富设计经验的建筑结构设计单位,承接预制装配式建筑结构设计工作,要求最终选定的设计单位可以派遣具备专业资质的设计人员,深入到工程项目建设所在地,对于该地区的地质地貌、地下水活动、地质灾害发生风险等内容进行详细的调查了解,而后可以结合调查结果、工程项目立项书、业主诉求及国家颁布的行业标准JGJ1—2014《装配式混凝土结构技术规程》,来编制预制装配式建筑结构设计方案,主要做好框架结构、剪力墙结构与框架、建材选择、结构总体设计、构件装配施工、验收等多个环节的工作。设计时需要注意对现浇刚性节点、叠合技术的设计应用不可过多,以免出现工程建设成本高的问题,设计人员设计时需要对建筑工程选择的预制装配式建筑结构形式进行把握,结合该形式设计要求、结构力学特性及结构概念,做好设计工作。
2.2设计内容
2.2.1框架结构体系的设计要点
就目前装配式建筑发展情况而言,框架结构是目前应用较为广泛的一种结构体系,因为此类结构的整体质量要小于剪力墙结构,所以无论是配件的制作、运输又或者是安装都更加便捷。并且随着建筑技术的进一步发展,此类结构体系已经可以被应用到高层建筑设计当中,目前国内高层建筑对此类结构体系的应用情况较为良好。立足于框架结构本身内容而言,最为主要的两个构件便是叠合梁以及叠合板,通常情况下会在车间生产,完成之后在运输到施工现场进行安装。结合国内外装配式建筑设计安装案例,框架结构设计要点可以分为以下几个方面:①预制的结构质量需要良好,这样才能保证结构设计安装之后平面规则。无论是纵向框架中的支撑柱,还是横向框架中的支撑柱都需要一一对应,并且中心点需要位于一条直线;②框架节点全部为刚节点,预制的混凝土构建强度需要大于C30;③各个连接部位通常采用焊接方法,在开始之前需要分析两个部分的材质,合理选择焊条以及焊接温度,保证焊接质量;④对于目前的装配式建筑而言,预埋件是整体结构体系中一个重要组成部分,其存在的基本意义在于传导结构受力,因为不同位置结构受力情况也会不同,因此在预埋件的设计中,需要合理计算各个部位的弯矩、剪力以及轴力等。
2.2.2剪力墙结构体系的设计要点
在剪力墙的设计过程中,首先需要了解整体结构受力情况,其中主要受力部位有墙、梁、板。这些部位全部为装配式混凝土结构,在实际建设过程中,通常情况下应用现场浇筑与绑扎方法进行连接。如果按照建筑形式进行划分,可以将其分为全预制、半预制两种结构体系。此类结构体系在应用过程中需要满足国家规定的抗震标准(GB50011-2010)以及混凝土结构技术规范(JGJ3-2010)。除此之外,施工建设中还需要注意以下几方面内容。①主体结构设计形状需要与方案内容一样,并且结构纵横方向所具有的动力特性需要相似。②横墙布置过程中,应该在纵横向端部山墙、内墙位置事先布置好承重墙板。需要注意,内墙承重板提前计算应力大小,以免影响工程质量。③结构纵向墙体设计中,应该结合应力计算结果进行综合分析与考虑。④竖向的抗侧力构件需要采用现场浇筑连接带的方式进行处理,并且需要应用钢筋进行连接。为保证结构整体抗震质量,要求进一步明确各个构件之间的连接应力,通过反复的计算确定最优应力结果,以此保证结构整体应力传导流畅,进而提升主体稳定性。⑤各个构件之间的连接设计,需要满足规定的设计需求。如果建筑结构应该满足某种等级的抗震需求,构件连接设计还应该满足相应的抗震设计要求。各个构件在应用钢筋进行捆绑连接之后所具有的强度与直径,不能小于没有应用钢筋连接时的强度与直径。⑥应用到的各类预制构件应该采用分块设计进行,并且需要合理考虑到建筑整体类型,结构特点,建筑房间的具体开间大小、进深,以及构件起吊位置和拼接位置等多种因素。应用到的墙板高度,可以以一层楼高或者是二倍楼高为基础进行划分。竖向接缝位置要避开暗柱位置,尽量减少构件类型及型号。⑦预制构件配筋设计除应满足现行国家标准《混凝土结构设计规范》(GB50010-2010)的相关规定外,尚应进行施工阶段的受力及变形验算。⑧房屋的顶层、开大洞或平面复杂楼层、作为上部结构嵌固端部位的地下室顶板均应采用现浇楼盖结构,以此保证建筑主体结构稳定,使用之后不会影响到居住者人身安全。
3结语
综上所述,当下预制装配式建筑结构体系正处于高速发展阶段,符合生态文明城市的建设需求,是建筑行业相应国家可持续发展号召的重要体现。各地区的工程建设过程中,要不断深入推广预制装配式建筑结构体系,提高工程项目的建设质量,促进建筑行业取得更加稳定、长足的发展。
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