浅谈装配式建筑设计的注意点 李宝刚

发表时间:2021/6/28   来源:《基层建设》2021年第9期   作者:李宝刚1 张真2
[导读] 摘要:传统建筑存在着施工周期较长、质量存在问题等缺点。
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        摘要:传统建筑存在着施工周期较长、质量存在问题等缺点。目前,装配式建筑的崛起有效规避了这些缺点。此外,装配式建筑方式能够通过科技和管理方面的加强,进而提升建筑业的整体建筑水平。在能源的节约方面,装配式建筑能够节约在建筑过程中所消耗的资源,让建筑业的发展一直处于一个持续发展的趋势,满足了我国建筑行业快速发展所需要的一切条件。建筑结构设计就是建筑设计人员将自己的想法和创意体现在施工建筑当中,设计者在建筑结构设计过程中要考虑建筑场地地质、抗震防裂能力等因素,将这些外界因素融入最终的设计图纸当中。
        关键词:装配式建筑;设计;要点;注意问题
        随着建筑规模的日益扩展,高层建筑、超高层建筑等大型建筑工程不断增多,若仍选择传统建设方式,会对周边环境造成极大破坏。装配式建筑则能规避上述问题,减少建设施工对周边环境及居民的干扰,降低资源损耗,增加工程的综合效益。基于此,文章主要分析了装配式建筑设计的注意点。
        1装配式建筑的概述分析
        简单来讲,装配式建筑就是将房屋建筑的各个部分提前加工完成,而后利用运输车运载到施工现场,工人开动机器进行拼接处理。装配式建筑相较于传统的钢筋混凝土施工,无论是整体环保性、节能性还是安全性均有着相当显著的提升。随着现代科学技术的飞速发展,建筑行业逐渐转变为制造产品,建造周期日渐缩短,在整个装配式建筑施工过程中,需要充分联合建筑数据和互联网信息技术,开展建筑构件工作,包括建筑所需要利用的骨架、墙体、地板等,成批量地完成生产并将其运输到实际施工现场,施工现场的工作者只需要结合前期设计图纸进行拼接安装即可,有效地完成装配工作。在此过程中,由于几乎全程应用机械设备操作,因而施工准确度更高,施工效率也更高,建筑安全效果更为良好,这样便能够切实地降低人力资源的投入,此外建筑残留垃圾的数量也将会有效减少,施工速度将会因此而飞速增加,由于装配式建筑所具备的诸多优势,完全可以说装配式建筑的出现是对传统的建筑结构的颠覆。
        2装配式建筑设计的注意点
        2.1分析预制装配式框架结构设计
        框架结构的设计环节应该重点包括以下内容:一是要在框架结构中的焊接设计上要重点关注,充分考虑其能够承受的抗压情况,针对位置的差异也要采取不同的焊接方法。同时轴力和剪力都是影响框架内部载荷能力的重要因素。所以在结构设计的计算工作上可以分步进行。第二点就是要保证框架的整体设计一定要有平整性,尤其是要保证框架内部支柱的稳定程度。这里需要注意的是,框架内部结构中的梁柱中心线一定要处于同一平面内,并且方向一致。第三点,对于装配式建筑中的梁和柱来讲,在交接处要以刚接点的方法进行,使底部筑基更加牢靠,混凝土的等级一定要在C30以上。
        2.2预制剪力墙设计
        剪力墙结构是装配式建筑结构的重要组成,主要指支撑上部楼层的墙体,主要用于承载各种荷载,具有防止结构剪切破坏的作用。装配式建筑结构设计中要重视剪力墙的设计,应当全面考虑空间与结构的问题,如注重剪力墙边缘的构造设计,同时也应当结合装配式建筑结构特征,将双面叠合剪力墙结构、纵肋叠合剪力墙结构、叠合剪力墙技术体系等先进剪力墙结构融入到装配式建筑结构中,以便减少各种荷载对墙体结构产生的压力,提升装配式建筑结构的整体性能。
        2.3预制楼板的拆分与设计
        预制楼板拆分时应考虑标准模数化,可通过调节后浇带宽度的方式尽量减少预制构件的规格。

预制楼板拆分时还应注意生产和运输的最大宽度,生产流水线模台宽度为3.5m,最大运输宽度各地要求也不尽相同,一般最大宽度应控制在3.1m内(包括出筋的长度)。此外还应考虑模台的利用率,考虑模台的尺寸,合理的设计楼板尺寸,使生产效率提高。叠合板厚度一般情况可采用60mm,当楼板长度较长时(如超过6m)可加大预制板的厚度。后浇混凝土叠合层厚度考虑机电走管等,一般不小于70mm,如管线较少的话可采用60mm,管线密集区域还应根据实际情况加大现浇层厚度。连廊等结构薄弱部位宜采用现浇楼板,如确实需要采用叠合楼板,应适当加厚现浇层的厚度。考虑到连廊在水平力作用下会受到较大的拉力,则应在钢筋搭接处等薄弱位置附加钢筋,确保连廊叠合楼板的的抗拉能力不小于现浇时的楼板的抗拉能力。卫生间、屋面等防水要求较高的区域宜采用现浇楼板,如必需采用叠合楼板,则应加大现浇楼板的厚度。预制板设计时,钢筋规格不宜过多,钢筋间距考虑模具的通用性建议采用150和200的钢筋间距。预制板间的钢筋连接采用钢筋搭接的方式,为了减少搭接长度,一般采用端部带135弯钩的出筋方式。楼板支座钢筋一般出筋到支座的中部,应特别注意特殊情况的预制板出筋锚固,如与核心筒抗震墙连接的楼板,底板钢筋也要满足抗震要求的锚固长度,此时应加大出筋长度。预制板的顶面及侧面均应设置粗糙面。
        2.4预制楼梯的拆分和设计
        预制楼梯拆分时,应注意同规格的预制楼梯的数量,由于预制楼梯模具费用很高,单同规格的预制楼梯数量较少时,楼梯宜采用现浇楼梯。当有多个单元时,楼梯尽量设计成平移关系,不要设计成镜像关系,以节约楼梯模具费用。预制楼梯设计时,支座一端采用固定铰支座,一端采用滑动铰支座。预制剪刀楼梯如采用板式楼梯,单个构件会比较重,一般会超过5t,考虑到塔吊的吊重能力和现场施工的方便程度,建议优先采用梁式楼梯,如需进一步控制楼梯重量,可采用梁式轻型楼梯,楼梯重量可控制在2.8t以内,可以满足普通塔吊的吊重要求。如预制楼梯处有剪力墙时,应注意预制楼梯不能作为剪力墙面外的支撑点,需单独复核剪力墙的平面外稳定性。
        2.5预制外围护墙体的设计
        预制外围护墙体一般可采用PC填充墙、轻质条板、ALC组合大板等。PC填充墙为目前预制外围护墙最常见的做法,底部采用螺纹盲孔连接方式与主体连接,顶部采用预留钢筋,侧面采用预留接驳螺栓的方式与主体连接。此连接方式对主体结构刚度影响较大,且计算时无法准确考虑此影响,对结构有一定的安全隐患,此外PC填充墙的造价比较高。优势是PC隔墙防水性能较好。轻质条板,目前常用的为ALC条板,可以在主体结构完成后安装。常规采用钩头螺栓法或滑动S板法与主体结构连接。优势是安装方便、造价低。缺点是防水性能较差,一般仅用于防水要求不高的区域。ALC组合大板是要求在工厂里由条板拼接成满足设计要求尺寸且施加预应力的整板,ALC大板条板平接缝方向需满足设计正常使用、运输吊装的抗裂要求。ALC大板与主体同步施工,底部采用坐浆加预埋件的方式与主体连接,顶面和侧面采用预留接驳螺栓的方式与主体连接。由于和主体同步施工,且有连接件相连,故防水性较好。ALC组装大板的优势是本身为轻质、自保温墙体,对主体结构刚度影响较小,且造价大幅低于PC隔墙板。
        3结语
        综上所述,目前我国的房屋建筑工程已经随着社会的发展,取得了超越预期的进步,随着人们生活水平的提高,我国居民生活正在朝着城市化的方向发展,城市化的深入发展也让房屋建筑工作越来越艰巨。装配式建筑在现代化社会中满足了“绿色建筑”的环保要求,是我国建筑行业持续发展的必然选择。因此在装配式建筑的设计过程中,设计人员要充分掌握设计流程,对整体布局和技术等重点内容进行保障,最终使设计出来的建筑结构能够满足装配式建筑的基本要求。
        参考文献:
        [1]李亚楠.基于装配式建筑结构设计要点分析[J].工程建设与设计,2020(11):54-55+59.
        [2]汤兰,汤宇.装配式建筑结构设计要点分析[J].工程技术研究,2020,5(10):216-217.
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