装配式建筑结构设计及施工技术要点分析 王鹏

发表时间:2020/6/18   来源:《建筑模拟》2020年第5期   作者:王鹏
[导读] 随着我国城市人口的增加与城市化进程的快速推进,对建筑的使用功能及建设周期提出更高的要求。装配式建筑结构具有易于满足建筑功能要求,施工周期短,绿色环保等优点,更加符合我国的国情。本文结合设计与施工分析了装配式建筑结构的技术要点以保证装配式建筑结构的整体质量。
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        摘要:随着我国城市人口的增加与城市化进程的快速推进,对建筑的使用功能及建设周期提出更高的要求。装配式建筑结构具有易于满足建筑功能要求,施工周期短,绿色环保等优点,更加符合我国的国情。本文结合设计与施工分析了装配式建筑结构的技术要点以保证装配式建筑结构的整体质量。
        关键词:装配式建筑;结构设计;施工技术;
       
        1装配式建筑结构发展
        装配式建筑结构,是对传统施工建设的升级与优化,将施工建设划分为两部分,预制与装配。首先结合工程建筑情况,掌握建筑构造特点,提前对建筑施工原材料加工制作;其次预选组装制作。从20世纪20年代应用以来,预制装配式建筑得到充分发展,我国对装配式的应用较晚,但发展却很迅速,主要原因有:装配式建筑结构在发展过程中得到不断升级与优化,逐步降低工程施工复杂性,有效控制施工成本;预制装配式建筑结构设计,帮助建筑工程节省施工时间,尤其是原材料制作方面,降低环境对施工材料的影响,节约更多施工劳动力,提高工程施工安全性与质量;预制装配式建筑结构设计,全面落实环保施工理念,通过预制构件的拼装减少现场浇筑对环境的影响。针对预制装配式建筑结构设计与施工关键技术,《绿色建筑行动方案》明确预制装配式建筑结构应用中心,坚持节约资源、保护环境、绿色施工原则,加大预制装配式建筑结构应用推广力度。
        2装配式建筑的基本原理
        装配式建筑是在建造过程中,通过采用安全可靠的连接方式将预制构件进行拼装组合,并且配合一些特殊的装配方法,改善整个建筑物的抗震特性,必要时应根据实际情况设计建筑物的节点。装配式建筑结构可以很大程度地提高建筑物的施工效率,也可以在设计和施工之间形成统一性。在实际工程施工过程中,对相关部件进行设计和预制,确保施工期间其他施工环节仍然有足够的时间和精力,这样可以大大的提升施工效率,提前做好相应的准备工作。然后,使用组装结构进行施工,进一步提高施工项目的建设效率,并增强施工建设各个阶段之间的协调性。此外,装配式建筑结构是标准化的建筑技术,可以将整个建筑业变得更加系统化。
        3装配式建筑结构设计要点分析
        装配式建筑结构设计要点众多,为保证装配式建筑结构整体稳定性和安全性。在装配式建筑结构设计中,须明确装配式建筑结构设计要点,并在设计实践中,引起高度重视,并针对一些细节问题,予以有效措施妥善解决,才能保证装配式建筑结构设计质量。
        3.1施工图设计
        初步设计阶段需采取相应的技术措施,设计预制构件、内装部品以及设备设施,包括施工图在内,应结合预制构件的预埋要求。此外,装配式建筑必须采取相应的防火、防水措施。
        3.2设计构件加工图
        构件加工厂必须与设计单位保持密切联系,以此设计出构件加工图,按照建筑项目的实际需求,将预制构件的尺寸与类型提交给设计单位。通过对预制构件门窗、机电管线进行精确定位,保证预制构件的正常运输,将装配式建筑附近的临时设施考虑在内。
        3.3设计结构构件节点分析
        装配式混凝土结构受力情况与现浇混凝土结构受力情况基本保持一致,意味着在装配式建筑结构设计计算中,可借用现浇混凝土结构计算方法。

同时,连接区域钢筋的锚固连接,也与现浇混凝土结构一致。但装配式建筑结构构件设计中,预制构件的连接计算不可忽视,同时相关结构构件节点详细图纸,也需要绘制出来。其主要装配节点有叠合梁、叠合楼板、预制梁柱拼接等,此类结构构件在实践中虽制作简单、安装方便,然而需要引起高度重视的是节点需满足结构构造要求。
        3.4建造成本控制要点
        建筑工程施工成本也是影响设计的重要因素之一。基于此,在设计实践中,相关设计人员需要高度意识到成本控制的重要性,并在实践中,采取优化措施,控制成本。装配式建筑结构设计中,需参照预制结构构件加工厂现有加工工艺及其加工水平,设计出标准的构件尺寸,同时需保证结构构件尺寸的精准性。装配式建筑结构设计时,通常需严格遵循一定原则,主要有模数协调原则、“少规格,多组合”原则,以此保证装配式建筑结构设计施工产品满足耐久性、稳定性和美观性等多方面的要求。同时结合装配式建筑结构设计情况,建立与之相适应的建筑技术通用体系,其主要目的是保障装配式建筑结构设计得以顺利施工完成。除此之外,设计人员需对施工现场、构件加工厂的吊装水平、生产能力等进行摸排,并对此形成一个较为深刻的认识,才能在装配式建筑结构设计中,综合考虑各项因素,保证装配式建筑结构设计质量。
        3.5预制构件设计
        设计装配式建筑的预制构件在整体建筑设计中占有非常重要的地位,预制构件的质量直接影响整个施工过程和完工后的整体质量。同时也要保证预制构件满足墙体保温和隔音要求。设计师必须仔细考虑施工现场的实际情况和建筑物的内部空间结构,以及施工所要求达到的功能,在此基础上,精确设计墙体支撑结构可以有效地提高整体建筑结构的稳定性。另外,在预制构件的生产中采用BIM技术,可以优化组件在生产前的整合过程。零件的衔接是设计和施工之间的重要联系,建设单位应向制造工厂提供相应的设计信息。为了支持BIM技术,可以从模型中获得有用的信息,进一步实现提高信息利用率,并获得关于初步组件的准确数据。应在模型中提取重要资料,后期在生产中相关技术人员应及时进行交流和沟通,方便施工人员可以准确地了解生产进度。此外,在使用BIM技术生产的前期阶段,要加快装配式建筑的模型化。
        3.6标准化的构件设计
        在设计装配式的建筑物的结构时,必须尽可能地优化分配工作以获得更标准的建筑部件。由于中国的装配式建筑仍处于发展的初始阶段,许多建设方案尚未成熟,这意味着一些主要结构元素的装配部件通常很难实现生产。因此,在中国目前的装配式建筑中,我们分两个过程,结合建筑和装配技术:首先,需要不断增加的标准化程度,例如通过分离几个项目,用标准单元部件来形成结构层的标准平面。其次,需要根据某种类型的模块和主要建筑模块预先规范空间结构的配置,参考公寓式模块设计的内部空间结构,并将客厅和卧室合理地进行安排。此外,由于社会的不断进步,人们对建筑空间的个性化需求增加,设计师还必须考虑到个体所有者的需求,同时灵活应用不同类型的公寓组合,尽可能地使结构构件变得更加规范化。在设计中仍然需要考虑的一些问题是上下门和窗口是否对齐,以便尽可能地确保装配式结构元件的连续性。
        总结:现阶段我国大力推广装配式建筑结构,装配式结构具有较好的发展前景。在设计施工过程中,设计与施工应紧密配合确保预制构件加工的准确性。设计过程中应充分考虑装配式建筑结构的施工难点,给出详细的加工指导措施,必要时采用BIM技术对装配式建筑结构进行预拼装。设计应尽量采用标准件,减少制作难度,提升装配式建筑结构的整体质量。
        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).
        [2]吕志国.装配式建筑结构设计要点分析[J].居舍,2019(13).
        [3]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).
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