乔贵军
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摘要: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。
关键词:装配式建筑;环保理念;预制结构
引言
随着经济和建筑行业的快速发展,装配式建筑借助建筑生产制造工业的优势,将提前生产的建筑构件在进场进行装配,能够在极短的工作周期内完成建筑施工,是建筑行业未来发展的主要趋势。基于此,文章首先概述装配式建筑的发展,并概述装配式建筑应用的基本情况,然后从墙体、楼梯、楼板三个方面对装配式建筑设计进行案例分析,最后从预制结构梁设计、预制叠合楼板设计、预制柱选择三方面对预制结构的装配式设计重点进行探讨,以期为行业工作者提供思路参考,促进装配式建筑的发展。
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装配式建筑特点
2.1节能环保
装配式建筑由于都是在工厂预制生产,相比现场浇筑的方式,大大减少了在施工现场产生的建筑垃圾,根据相关数据测算得出,每万平方米的建筑面积至少可以减少500t的建筑垃圾产生;传统的建造方式并不能预先知道需要的建筑材料具体量,这样就导致多余的建筑材料堆积在施工现场,造成材料的浪费,而预制装配式结构却不会造成这种现象;装配式建筑的安装施工也不会造成像传统建造方式那样对周围环境巨大的噪音、粉尘污染,而且装配式建筑一般都是高强度自密实结构,构件隔声量大于50db(A),直接降低了周围环境对建筑室内的噪音影响等;最后就是施工由湿作业转变为干作业,大大减少了水资源的浪费。
2.2提高资源利用率
传统建筑模式能耗大、利用率低,装配式建筑结构在工厂制作,通过构件的预制可以有效解决该问题,提高资源的利用效率。在长期使用过后,所残留的建筑材料还能二次利用,可以大幅减少对水电的消耗,前景广阔。其次,以前的传统施工模式中有部分钢材因施工意外而被浪费。装配式建筑可以提高结构零件的利用率,并带动施工零件或配件等相关产业发展,同时解决资源过剩等问题。还有,装配式建筑在工厂前期已经预制好,不需要装配式建筑构件部分的模板,节省了大量的模板。
2.3缩短工期
因为装配式建筑结构有很大一部分工序已经完成,只需要现场的装配及后期的工期,减少了现场浇筑、等待固化等工期,所以可以大幅降低现场的施工工期。
根据实测项目,以全装配式猪舍为例,相比传统建造方式工期缩短了50%左右.
3装配式建筑设计的相关问题分析
3.1装配式建筑设计关键技术分析
基于现阶段构件形式和创新设计的类型,要充分了解关键技术的形式,通过相关技术的加持使构件与混凝土构件的性能相近。在结构设计的标准层分析阶段,应全程把握好连续性工作和管理控制工作,确定科学合理的宽度和高度。此外还要确定钢结构的截面面积,嵌固部位墙肢边缘构件竖向连接钢筋的截面面积小于计算或构造要求的1.2倍。同时不能忽视框架结构设计应符合规范,不仅要在控制和施工的全部环节将连接处提前固定好,在首层底部连接控制支行,测算和确定面积的大小。在完成这些工作支行,再预设电梯间、楼梯间和地下室,保证其能平稳运行。要在规范制度下进行创新设计,底部连接钢筋面积小小于柱纵筋面积的1.2倍。创新装配设计后,对连接处的节点进行细化,便于进行装配和实施,提升整体效率。另外由于装配式建筑是近些年来,才在市场上兴起的。所以政府的相关部门并没有出台有关的法律法规条例,对于装配式建筑设计以及生产过程之中的很多标准进行约束和总结。所以很多设计人员在设计的过程之中,往往都是根据传统的经验,而没有较为明确的法律标准规定。未来仍旧需要企业和政府不断进行合作和发展。
3.2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。
3.3发挥政府部门的主导性作用
首先,装配式建筑是我国建筑领域未来主要发展方向之一,具有多方面的优势,也受到了建筑业内人士的关注。所以政府部门要加强对装配式建筑设计施工的重视和支持程度,发挥政府部门的主导性作用,引领装配式建筑工程的发展。首先应根据装配式建筑的特点制定合适的设计标准,其次应从实际出发给予装配式建筑设计施工以一定的政策方面的支持,促进装配式建筑实现标准化和产业化建设发展。
3.4促进装配式设计标准化发展
在装配式建筑标准化实现方面,要确保预制构件生产的准确性、可操作性,才能保证后期拼装、吊装的可靠性。装配式建筑具有施工便捷、工期较短、节能减排等优势,对技术水平要求不高,但是前期预制构件生产质量必须得到保证,且在设计时要注重提高装配式建筑的使用价值,给建筑施工提供可靠安装指导。从设计标准化角度出发,要做好建筑平面和立面的标准化设计,使建筑整体有效结合。标准化设计还要遵循少规格和多组合的原则,减少构件的种类和数量,确保预制构件安装的高效性。为满足标准化设计的要求,必须重点分析建筑工程施工当地的自然环境等条件,形成标准化操作流程,为后续施工提供准确的方案,才能避免因设计问题而影响后期施工。
结语
综上,装配式建筑设计要充分利用装配式的优势,也要适当结合现浇等方式的优势,通过灵活的设计促进装配式建筑的发展和应用。同时,要不断总结设计的优缺点,使装配式建筑的应用和发展水平能够不断提高,在未来形成效率更高、成本更低的建筑模式。
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