天津市天友建筑设计股份有限公司 天津 300000
摘要:目前,伴随着市场不断改善劳动力成本,普及节能环保理念。在这种环境下装配式建筑就此诞生,装配式建筑有效地解决了长周期、大工程、多材料的一系列问题。不过,因为我国的装配建筑还有待改进,许多开发商不了解装配式建筑的特点,建筑设计、施工和抗震设计还存在许多不足,导致结构设计和实际施工出来就会存在较大的差异,从而就提高了建设成本。所以在进行施工之前,要先进行科学有效的设计规划,然后按照设计规划进行分配和部件生产、装配。因此,为了保证建筑结构的实用性和安全性,是非常有必要优化建筑结构的装配,以此来确保建筑最终的安全与质量,促进整个装配建筑行业的可持续发展。
关键词:装配式;建筑;结构设计
1装配式建筑的优点
先在工厂对结构图纸进行加工,由此得到装配式建筑结构,将这些结构运输至施工现场,再进行现场起吊、节点连接,并做好安装工作,这样就能得到完整的混凝土结构。现浇混凝土结构相较于装配式建筑结构,后者有着明显的优势。首先,工厂可预制结构构件,使建筑工业化,在施工现场完成结构的装配,使住宅产业化,这样就能提高生产效率,使构件加工具备节能、环保等特征,而且还能加快施工进度,它不会受到施工场地的任何限制。
1.1污染少、噪声小
装配式建筑可在预制工厂完成构件的预制,拼装需在施工现场进行,相较于传统的现场浇筑方式,现场搅拌、振捣无需利用较多的施工机械,现场的噪音、粉尘也将减少。
1.2模板标准化、工业化程度高
现场浇筑混凝土包括搭设脚手架、完成模板的拼装、绑扎钢筋、对混凝土进行浇筑、预应力施工等几个施工步骤。整个施工由模板工程组成,不同的工程有着不同的构件,模板只能使用一次,因此最常用的就是一次性木模板,这也浪费了许多木材。由于装配式建筑具备一定的施工特性,且其以标准化作业为主,钢摸板可用于预制同型号的构件,可重复应用。
1.3施工速度快、工期短
浇筑装配式建筑或养护混凝土可不在施工现场进行,预制厂完成建筑构件的制作之后,再将其运到施工现场。其中,拼装预制构件占据较大的比例,而且工作量不是很大,可达到较高的机械化程度,这样既可以节约人力物力,还能缩短工期。
1.4安全系数高、施工质量高
现场浇筑施工离不开施工现场,进行施工之前,必须将拌合站、项目指挥部,包括工人宿舍布置好。应保证装配式建筑便于运输,机械作业对人工的需求量不是很大,且安全系数比较高。装配式建筑不同于现浇混凝土,其施工比较规范,而且可达到较高的施工质量。
1.5建筑造型新颖、美观
随着人们生活水平的不断提高,人们对美的要求也越来越高,当前的建筑形式满足不了人们精神文化的需求,有必要提升建筑的美观性。而装配式建筑可以结合建筑周边环境,设计出造型新颖、美观的建筑,使建筑与城市融合在一起。
2装配式结构优化设计的主要要点
2.1最初方案阶段
户主通过与设计人员的沟通交流,首先要确定好建筑类型与家庭户型、立面建模、杆状网格布置、分缝等。户主可以根据自己的想法提出合理的建议和可行性要求,在合理区域内控制设计的结构、复杂性和平衡度,主要是为了能够解决节能降耗的问题。
2.2中间设计阶段
通过比较论证多程序技术经济结构体系、结构布局、建筑材料、设计参数、基本类型等,优化建筑结构控制系统选择和施工价格。
2.3最终施工图阶段
采用标准化配筋标准,精确计算控制,详细进行模型调整。精细施工的图纸内部审查和优化,逐步降低土建价格。
3装配式建筑结构设计策略
3.1管控整个设计流程
传统的民用建筑设计以功能为导向,特别是在民用生活空间,力求实现基本功能和空间环境的目前。装配建设项目不仅需要依靠实施操作,还需要注意设计的生产和装配施工。由于组件工厂的制造、运输和装配要求,装配式建筑必须将结构扩展到整个过程。在设计的早期阶段,应考虑组件分割的要求和精细的设计。当前装配施工成本高,原因也是由于各个方面,但主要原因还是因为参与设计规划过程的公司管理不到位,导致设计、施工等环节出现漏洞,也导致了分体系统的组件和设计的节点结构增加了大量难度,使方案组件变得复杂化。在设计上,要保证设计详细图纸能够与设计单位、预制厂家、施工单位保持密切沟通、配合工作,以此来确保参与规划的单位能够顺畅沟通,协调问题能够及时、合理地解决。
3.2建立建筑标准结构设计体系
建立标准建筑设计系统对建筑非常重要。装配式建筑与传统建筑最大的区别就在于装配式建筑需要先建立起属于自己完整的标准设计体系。结构优化与建筑标准化设计体系密切相关。该系统由标准化的模块住宅建筑模块和标准化的运输核心模块组成,可以有效减少外墙组件和地板构件,提高建筑的质量与效率。住宅建筑的功能性和经济性也能够有所保障。在住宅建筑这一方面,一些客厅和房间等空间需要进行大力调整,使功能尺寸更加合理,也更符合现代建筑的理念,从而满足了不同的户主提供不同的设计要求。
3.3每个结构节点设计
节点设计阶段,设计者需要考虑到连接节点结构的安全性、保障建筑结构的科学性与合理性,此外也需要保障现场计算与分析和实际工程情况相符。诸如现行的螺栓连接等链接方式都有着比较高的科学性、有效性,开发人员可以根据施工要求和情况灵活选用。客观来说,装配方法是能够结合起来使用的,因为在设计原则上,装配式建筑结构和普通的建筑设计间的差异并不大,结合使用将能促使施工效果更佳。
3.4预制构件设计
其预制构件设计对于整体的建筑设计是很重要的,预制构建质量的高低与否和工程质量间关系密切。设计中,设计师需要考虑墙体保温、隔音要求,确保所设计的预制构件和这些要求相符。墙体支撑结构设计需要建立在对施工中的具体情况、建筑物内部空间结构、施工要求应达到的功能有充分考虑的基础上。为完成组件的有效整合,应在预制构建生产环节融入技术。为保障零件的有效衔接,为施工提供确切保障,建设单位需要及时将相关设计信息递交给制造工厂。要想提供给技术有力的支持,可选择在模型中拿到价值型信息,以此促使信息利用程度最大化,保障所拿到的初步组件数据的准确性。
3.5标准化的构件设计
装配式建筑物结构设计阶段中,高标准建筑物部件的获取是一项比较重要的任务,这需要通过有效完成优化分配工作来实现。根据我国现行的装配式建筑发展情况来看,主要结构元素的装配部件生产目标实现上还有很长的一段路要走。故而,有必要分两个过程,结合建筑和装配技术:第一,它需要不断增加的标准化程度,举个例子:对几个项目进行分离,以标准单元部件形成结构层的标准平面;第二,围绕某种类型的模块、主要建筑模块提前规范空间结构的配置,以公寓式模块设计的内部空间结构为参照物,客厅、卧室布置上具有科学与合理特征。
考虑到人们需求伴随着时代的不断更替,社会的不断进步和发展而日新月异,呈现出明显的个性化色彩,设计师需要进行迎合、满足,以创新手法灵活应用不同类型的公寓组合。结合具体情况对相关因素进行充分考虑,以促进结构部件的规范程度。故而,为保障装配式结构元件的连续性,设计师需要对有关问题进行充分考虑,如上下门与窗口间有无对齐等。
4结束语
总之,目前由于我国的装配式建筑物的成本过高,没有一定的经验。所以,要投入较大的力度去实现企业的内部建筑设计标准和投入更多的精力在结构优化设计上面,以此来提高建筑工程的安全与质量,促进装配式建筑的可持续发展。
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