装配式建筑结构设计浅谈苏兴悦

发表时间:2020/7/15   来源:《建筑实践》2020年第6期   作者:苏兴悦
[导读] 随着我国建筑技术和建筑水平的不断提升,装配式建筑在我国建筑行业中的应用也越来越广泛

         摘要:随着我国建筑技术和建筑水平的不断提升,装配式建筑在我国建筑行业中的应用也越来越广泛。与传统建筑相比,装配式建筑更据快捷性、独特性、丰富性和科学性,对提升建筑施工效果发挥了巨大作用。
         关键词:装配式建筑;结构设计;建筑施工;研究分析
1装配式建筑的概述
         与传统建筑技术相比,装配式建筑需要提前将施工中用到的各个建筑部分在生产工厂进行加工。比如楼梯架、墙板、叠合板、电橱柜等。装配式建筑使建筑施工的进度和时间更加简短,提高了建筑效率。在装配式建筑中,往往使用绿色装配材料,使其生产和装配过程更加节约和环保,符合如今生态保护和节能减排的时代要求。随着人们对建筑施工和设计要求的加深,装配式建筑在我国建筑等行业的应用也越来越广泛,对人们的生产和生活具有不可忽视的重要作用。
2装配式建筑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。最终施工的图纸内部审查和图纸优化,逐步降低土建价格。
3装配式建筑的结构优化与设计方案
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协调。装配建设项目不仅需要依靠技术人员的实施操作,还需要注意设计成果的生产和装配施工。由于组件工厂地制造、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。在实施过程中,要保证设计详细图纸时能够让设计单位、预制厂家、施工单位保持密切沟通、配合工作,以此来确保参与实施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化设计体系。该体系由标准化的建筑模块和标准化的运输核心模块组成,可以有效减少不合格组件和不适配构件,提高装配式建筑的质量与效率。建筑的功能性和经济性也能够有所保障。在建筑这一方面,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的设计要求。
3.3根据实际情况合理选择框架结构
         一般在施工过程中,为了保障工程结构体系的健全制度,必须满足所设计建筑的抗侧力和它承载力的要求,这需要设计人员对房屋结构的薄弱处环节进行优化设计。在通过对框架的相关的一个应用当中,以此来促进解决这些难题。在建筑框架的每个具体的方向上设计人员都要进行相应的接模。在这个过程当中,如果没有其他的抗侧力体系,就可以把它叫作纯框架结构。

这种结构的抗侧力和它的承载力都是需要实现对刚接框架的有效控制。在工程建设当中承重墙这个地方也是需要优化提升的,优化提升后有利于让建筑空间得到一个有效地应用而不是做无用功,还能够大大提升这栋建筑的实用性和功能性。让建筑的空间功能变得有实用价值,还可以提升建筑多面设计环节的优化性。以此方便建筑结构的一个有效地控制,也方便优化实施建筑设计环节。
3.4贯彻以人为本的可持续发展思想
         贯彻以人为本的人文原则。要知道,建筑是通过满足人们对于生活的品质追求,是我们社会发展进步的标志之一。所以在进行建筑物设计时,要达到建筑物与大自然的有机结合是非常重要的。还可以帮户主利用能源来节约资源,目前来说,太阳能、水能、风能潮汐能和地热能等等都属于可再生能源。如果能将这些能源很好地利用起来,那可以为我国资源问题提供许多帮助,省去很多烦恼。利用太阳能解决我国某些地区生活当中的水源地提供问题,尽管一开始可能会花费大量的人力、物力和财力,但是经过长期的验证可以得出能够为人们的生活提供巨大的帮助,在一定程度上,利是大于弊的。风能也可以为人们提供很好的资源,许多偏远城市没有大城市发展得快,许多资源问题跟不上,比如夏天没有空调,电风扇风力太小,就可以在房顶安装风能发电机。通过这种方式对将自然风力利用起来,这样既节约了电能,还为居民带来便利。
3.5创新技术手段
         BIM技术能够减少装配式结构设计的误差。受工具设备和人为因素影响,装配式建筑在实际结构设计中,会与设计图纸存在一定的误差,比如楼梯配件高度不一、墙纸橱柜出现缝隙等。一般在装配式建筑的吊装过程中,产生误差的情况最为常见和明显,由于标记高度位置定位不精确,使得套件与预装不一致,造成误差。
3.5.1平面布置模拟
         BIM技术帮助装配式建筑结构设计中的平面布置更加有效。在装配式建筑模拟过程中,通过BIM的实验模拟技术,根据平面设计的结构、设计思路等对施工的现场进行关键点布置,模拟真实施工场景,使施工现场的秩序更加顺畅和有序。一般的BIM技术应用在施工场地较大的装配式建筑中。除此之外,BIM技术还能通过可视化设备,对地下施工现场的管线、建筑设备等进行可视化模拟,使工作人员直观地了解机电设备情况,提高施工过程的安全性。这种BIM可视化技术可以应用在地下室、地下超市等的结构设计过程中。
3.5.2结构设计方案及工艺模拟
         装配式建筑的全过程会运用到多种结构设计方案,工作人员根据实际情况的不同,选择对应的结构设计方案。BIM除了能对结构设计布置和设备操作进行模拟外,还能对结构设计方案和工艺流程进行模拟。比如多数设计图纸不能针对建筑铝膜版的施工孔的大小进行合理规划,容易导致在实际安装过程中出现错位的情况。BIM能通过多种设计软件模拟施工方案,根据模拟结果比较出最适用的结构设计安装方案和流程,同时有利于结构设计方案和流程的优化改进。
3.5.3构件吊装模拟
         装配式建筑中的吊装过程如果不符合国家相关吊装规定和标准,有可能造成吊装效果不理想的情况发生,严重者可能导致人员伤亡等。BIM技术能够实现工作人员对吊装过程的检测和监督,使吊装过程井然有序,从而缩短吊装结构设计的时间,提高工作效率,有效地发挥监管和约束作用。
4 结束语
         综上所述,为了不断提高装配式建筑的结构设计效果,相关技术单位需要积极应用先进的管理方法和结构设计技术,对装配式建筑的各个部位进行质量提升,促进我国建筑行业有效发展。
参考文献:
[1]马书兵. 浅析装配式建筑结构设计要点[J]. 现代物业(中旬刊), 2019(6).
[2]谢国阳. 浅析装配式建筑结构设计及其施工技术[J]. 中国室内装饰装修天地, 2019, 000(002):168.
[3]马锋. 浅谈装配式建筑结构设计[J]. 建筑工程技术与设计, 2018, 000(027):605.
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