黄薇
北海职业学院 536000
摘要:随着时代的进步,建筑行业持续发展之下,装配式建筑已经成为主流形式,但国内在此方面起步较迟,依然处于发展初期阶段,无法兼顾建筑高度、功能等多方面要求,形成的设计方案存在一定的局限性。对此,需从具体问题入手,提出可行的结构设计方案,给装配式建筑的施工作业提供指导。
关键词:装配式建筑;结构设计;优化路径
引言
在目前建筑行业发展过程中,随着科学技术的发展,新兴技术应用于建筑行业中,促进了建筑行业技术发展。目前我国居民对建筑需求的不断提升,对建筑结构提出了更高的要求。近现代的建筑类型正在日益呈现出多样化趋势,一些新的建筑形式逐渐出现在人们视野当中,装配式建筑就是其中之一。
1装配式建筑简介
所谓装配式建筑,简单来说就是指的预先制造好建筑结构中的各个构件,再统一将构件运送到施工场地,在施工现场用它们装配成形的建筑。早上个世纪初,人们就已经提出了装配式建筑的概念,但是最初由于装配式建筑的外表形式比较单一,所以未能得到广泛的推广和应用。而到了现代,随着建筑行业的不断发展及科技与材料的不断进步,装配式建筑的结构形式有了不断的改进,时至今日,装配式建筑结构已经变得非常灵活和多样。我们可以将整个装配式建筑的施工过程,比喻成为一项设备生产活动,先成批量地加工好零件,再用零件拼装成最终的产品。所以,相较于传统形式的建筑而言,装配式建筑的最大优点体现在其的施工速度快、施工效率高、施工质量好以及环保性能佳。就建筑行业的发展形势来看,装配式建筑将成为未来的主要发展趋势。
2装配式建筑结构设计的优化路径
2.1设计流程
装配式建筑设计需要对设计环节进行深化,具体设计过程中,不仅要关注原有建筑结构设计内容,还要关注各类新增的设计需求。在装配式建筑方案设计期间,设计人员要对工程规模、成本等充分掌握,根据相应标准、要求选择有效的建筑结构类型,对柱体、剪力墙等关键区域的连接方式、位置进行控制,确保相关尺寸满足预制构件设计标准。实际设计过程中,设计人员要与施工单位、生产单位进行及时、有效的沟通,确定相关设计工作的施工方案及细节,为后续建筑结构设计提供合适的建议。针对施工图设计工作,设计人员要充分了解装配式建筑构件生产技术要求,根据建筑结构的受力情况选择预制构件类型,协调管线预埋设计工作。在进行结构设计深化时,要积极与生产单位进行联系,共同确定构件加工图纸,必要情况下可以进行构件建模,并设置合理的吊运区域、配件。
2.2预制构件的设计与拆分
预制构件在设计时应该根据生产单位的工艺水平合理设计其尺寸,最大限度地减少尺寸误差,尽量避免因尺寸未达标而产生的质量问题。与此同时,设计人员还需要根据施工单位的吊装水平等因素进行设计。一些单位拆分预制构件主要是为了减少施工成本,出于对项目工程的成本控制的需要,也有部分施工单位拆分预制构件是为了施工能够顺利进行,优化施工流程,也有利于节点设计更为科学。建筑物在施工以及后续使用过程中会受到人为因素、自然因素以及特色因素的影响,而建筑物的可靠性与安全性也是行业、用户最为看重的指标之一,因此必须确保装配式建筑结构的安全性。拆分预制构件是为了进一步把握装配式建筑主体结构受力情况,也是为了了解预制构件的承载能力。例如在装配式混凝土结构时,要确定现浇与预制的范围,要明确结构构件的拆分位置、构件之间的拆分位置,同时要明确后浇区与预制构件之间的关系。在进行结构拆分时,应该根据实际情况尽可能地减少构件规格,要考虑结构是否合理,要对相邻构件的拆分进行了解,要合理选择构件接缝位置。
例如在拆分装配式剪力墙结构设计时,应该多安排T型剪力墙,避免拆墙时拆分零散。对于需要添加翼缘的剪力墙,要合理设计翼缘长度,避免因边缘构件现浇长度太长影响浇筑。除了考虑结构安全性问题以外,设计人员还需要考虑到构件运输、安装等方面的问题,要综合考虑这些环节的需要,不断调整预制构件拆分设计,才可以使设计更为合理。
2.3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。
2.4剪力墙结构设计
剪力墙是装配式建筑中主要承受风荷载、地震荷载的结构,具有防止结构剪切破坏的重要作用。剪力墙结构设计也是装配式建筑结构的设计要点,设计时需要把握以下几点:全面考虑空间与结构问题,对于装配式建筑而言,其剪力墙施工方式为对称样式;避免单方向的剪力墙设置,在地震概率较高的区域,需要根据装配式建筑的抗震性能确定剪力墙最有效的厚度;在设计纵墙时,应结合实际计算结果进行布置;注重剪力墙边缘构造设计,可在剪力墙边缘配置端柱,进而提高该部位的抗震能力,同时也要根据该部位实际受力情况加强端部与洞口两侧。
2.5框架结构体系的设计
框架结构体系在所有的建筑结构体系中应用最为广泛,大多被应用于高层建筑中,因此框架结构体系的设计必须引起我们的重视。在设计框架结构体系时,要注意“刚柔并济”,若结构太柔则容易出现变形现象,若结构太刚则容易出现局部受损等情况。在设计时,还需要分清主次,要分清各部分构件的重要性,要尽可能确保重要构件在意外发生时不会垮塌、发生破坏,尽可能避免造成严重的后果。在设计时,倘若建筑布局不合理、较为混乱,则应该根据现有的布局设计框架体系结构,当建筑布局为哑铃状时,中间部位结构的板厚应该增加厚度,调整配筋。倘若地下水位偏高时,应该注重框架体系的防水性能设计。对于地下室,混凝土结构应该具有较强的抗渗性能,在配置混凝土材料时应该按照一定比例加入膨胀剂。框架结构体系建筑长度若难以达到伸缩缝间距要求,则应该增大配筋率,或者调节保温措施。当装配式建筑物梁截面过大时,设计人员应该认真计算变形、配筋率,必要时需采用加强措施。在设计出入口位置的女儿墙时,均考虑加构造柱,做好加密处理。
结语
随着经济社会的发展,建筑行业未来发展趋势为传统建筑结构逐渐被装配式建筑结构取代,以满足人们日益增加的住房等建筑需求。在这一基础上,装配式建筑结构设计成为哦主要阻碍这一建筑类型推广运用的重要因素。本文分析了装配式建筑设计要点,在充分掌握各项施工技术的基础上,不断加深装配式建筑设计要点理解,能够有效提升建筑施工速度以及施工质量,对提升整体建筑性能具有重要意义。
参考文献
[1]王卫东,李唯馨,李振霞.装配式建筑结构体系设计要点及发展趋势研究[J].绿色环保建材,2020(02):98+100.
[2]刘洋.基于装配式建筑结构设计要点分析[J].门窗,2019(24):160.
[3]刘翔青.预制装配式建筑的发展前景及结构设计要点分析[J].安徽建筑,2019,26(10):235-236.