昆龙
中冶南方工程技术有限公司深圳分公司
摘要:尽管预制装配式建筑工程相较于原先的工程具有较多的优势,但是其自身仍然存在一些不可忽视的弊端,而这些弊端会给施工质量和施工效率带来消极影响,阻碍预制装配式建筑工程的进一步发展。为了提升预制装配式建筑工程的影响力和实现建筑领域的可持续发展,工程企业必须对现有问题进行处理,对设计方法进行优化,以此提升预制装配式建筑的施工质量。
关键词:预制装配式;建筑设计;问题;探讨
引言
随着城镇化步伐的加快,城市建筑行业规模不断扩大,各地生态环境遭受到了不同程度的破坏,这就对建筑业在环境保护方面提出了更高的标准和要求。装配式建筑作为作业的后起之秀,因其自身的优点,受到了追捧。对于装配式建筑来说,其设计要点既要贴合实际,又要符合环保理念。体现了当下可持续发展的主流趋势。所以当下在建筑市场的设计以及施工过程之中,装配式建筑的比例占的越来越大。
1装配式建筑的发展
在当前的建筑行业发展阶段中,我国已经大力开展对装配式建筑的倡导和推广工作,使装配式建筑能够投入广泛应用中,住宅小区、办公建筑、商业建筑、工业建筑等建筑的施工可以采用装配式建筑模式,使装配式建筑能够融入我国的建筑行业,与我国的建筑市场相融合,在推动装配式建筑在国内发展的同时,也推动装配式建筑技术的研究,实现装配式建筑在我国建筑市场中实用性和技术性方面的共同提高。
2存在的问题分析
首先,预制结构的外墙与现浇结构的水平墙会存在连接不稳定的可能,要解决这一情况,设计者必须对结构设计进行适当的调整和优化;其次,由于工程团队需要根据设计方案提前制作结构配件,需要和供货厂商签订合同,合同中要精确计算预制构件的数量,不能在后续施工过程中提出定制配件增加或减量的要求,因此,设计者要确保定制配件的质量和数量能够符合工程施工的实际要求,运输路线也需要工程团队提前规划确定。同时,设计者还要将定制配件的具体信息和运输路线在工程的设计方案中作出详细说明,以此来为工程团队提供更加全面科学的参考依据。
3装配式建筑的应用
装配整体式框架结构作为装配式混凝土结构的主要表现形式,具有预制和现浇相结合的模式,装配整体式结构是我国装配式建筑的主要发展方向,国内多家企业的装配式技术应用也符合这个趋势。例如,长沙远大地产集团在对装配式建筑技术进行应用研究时,就通过对日本工法的学习和实践,结合我国的建筑市场情况,逐步发展为香港工法的实际应用,并且仍在不断积累和发展,将更加体现出我国装配式建筑的特点。其中日本工法也被称为后安装法,是在房屋主体结构全部完成的基础之上,将预制的混凝土构件与主体结构进行安装。
4预制装配式建筑设计的具体应用分析
4.1框架结构优化设计
在预制装配式建筑的设计过程中,框架结构设计是其中的关键部分,并且通常会被应用在高层建筑的设计实践中,与建筑结构的稳定性和完整性有紧密联系,所以,设计单位必须关注框架结构的优化设计。但是,在当前的框架结构设计中仍然存在着很多缺陷和不足,这就需要设计人员对框架结构进行优化设计。设计框架结构时,设计人员应注意以下要点:1)需要将各个部位的中心线保持在一个垂直面中,并在设计方案中做出明确规定。2)设计人员需要进行分块设计,还要考虑到多方面的影响因素,如进深、装配条件、连接缝等。3)在对预制元件之间的连接节点进行设计时,设计人员需要保证节点受力合理,通过对最不利受力截面的分析确定连接方式,以保证结构连接的稳定性,提高结构强度。
4.2节点连接设计
节点设计能够增强构件和装配式建筑的适配性。
重点是双皮墙的连接设计,关键环节涉及确定混凝土区域的结构,依据不同层次的设计需要,做好外墙和内墙之间的受力分析,选择合适的受力形式,整个过程要符合设计规范。在混凝土浇筑环节,需要进行相关性分析,从不同类型的作业方式中选择最合适的方式,保证整体优势,提升建筑的整体质量水平。在环形筋连接设计前期,要做好浇筑工作,该环节花费的费用低,周期短,在后续设计和实施环节可更好地满足建筑施工的要求,梁柱节点使用现浇混凝土连接,钢筋混合框架是梁的主要结构框架。这种设计不仅方便节点间的连接,还提升了结构整体的抗侧刚度,使用钢梁作为水平构件的材料,在降低自重的同时实现大跨度。
4.3装配式结构的立体设计与平面设计
在进行装配式结构的设计过程中,设计人员应当根据现场的实际情况进行实地数据调查,使设计方案与现场施工相匹配,根据实地调查结果确定设计方案,设计师根据数据设计平面设计图纸与立体设计图纸。在设计初期设计师还应当根据设计成本,确定建设工程施工质量标准,确定施工规模,之后再对设计图纸进行前期的设计,设计图纸完成后再根据资金、施工现场等数据进行进一步的细化修改工作,满足业主要求。在进行设计过程中设计人员还可以运用BIM建模系统将所有数据进行输入整合,进行信息化装配结构的模型设计工作,从而帮助设计人员更好地进行平面、立体图纸的绘制。
4.4环境适应性设计
现阶段建筑领域对建筑工程的绿色设计越来越重视,为此预制装配式建筑工程设计者应采取措施提高建筑的环境适宜性,并在建筑设计过程中落实绿色环保的设计理念。其次,设计团队还要在设计阶段注重对工程场地周边环境资源的充分利用。在这个过程中,设计者需要先对建筑周围的气候和环境条件进行调查,掌握其特点,通过科学的选址,合理地确定建筑的朝向,提高建筑工程的通风与采光条件,减少建筑暖通空调和照明设备的耗能。运用环境资源时,设计团队可以利用能源收集设备和能源转换设备获取所需资源,从而发挥环境资源的最大功效,强化绿色设计的效果。
4.5预制叠合楼板设计
预制叠合楼板设计中包含下层预制板和上层现浇板两个结构,在预制板结构中,需要设有凸出的连接筋部分,能够与上层现浇板的部分进行很好的连接。在该项目中,楼板的厚度需求为120mm,根据装饰规范中60mm的最小预制板厚度要求,可以将预制板和现浇板部分的厚度同时设置为60mm。但在与生产厂家实际的沟通过程中,在现浇板的60mm厚度部分还需要进行8mm厚度的双向三级钢和20mm直径厚度的PVC电线管设置,导致现浇板的上下保护层厚度各剩12mm,无法达到结构设计规范中的20mm以上保护层厚度要求。经过进一步设计商讨之后,将现浇板厚度调整为70mm,也就是采用预制板厚度60mm和现浇板厚度70mm的组合作为叠合楼板的结构设计,对于现浇板增加的10mm厚度,可以计算在建筑面层荷载中。在该项目中以50mm作为建筑面层预留厚度,以粘贴面砖作为面层设计,30mm为实际粘贴面砖的厚度,剩余的15mm正好可以作为现浇板结构增加的10mm厚度补充。因此对于预制叠合楼板的设计分析,要充分考虑到浇筑楼板中钢筋和设备管线的埋入厚度,以及保护层的厚度要求。
结束语
综上所述,本文对预制装配式建筑设计的意义以及存在的问题等方面的内容进行了总结,并对预制装配式建筑设计中的混凝土结构优化设计、钢筋连接设计、节点防水设计、环境适应性设计等具体应用进行了分析,希望对相关人士提供一定的参考
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