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摘要:建筑领域的快速发展,推动了我国城市化建设的脚步,各类建筑拔地而起,但与之而来的环境污染和能源消耗问题却日益严重。在这样的背景下,预制装配式建筑应运而生,由于它施工方便,能保证建筑质量,且环保节能,被广泛应用于现代建筑中。结构设计是预制装配式建筑的重要内容,对其进行优化设计具有十分重要的意义。本文从预制装配式建筑结构的优势出发,阐述其结构设计要点,并进一步分析预制装配式建筑的结构设计。
关键词:预制装配式;建筑;结构设计;研究
引言:
国家经济的高速发展,人们对居住环境的要求也愈来愈高。在这样的情况下,对建筑领域来说,创新建筑的结构体系尤为必要。近年来,预制装配式建筑结构被广泛应用于现代建筑中,相较于传统结构来说,这种结构让施工进度和施工质量,都得到了很大地提升,改善了施工环境中无效无质的现状和施工周期长的问题。不过就目前来说,预制装配式建筑由于发展时间不长,在抗震性和保温性等方面还存在不足,所以加强对其的结构设计研究尤为必要。
1、预制装配建筑的结构优势分析
在建筑领域中,与传统的建筑结构相比,预制装配式的建筑结构有着十分明显的优势,它符合“绿色建筑”的发展理念。主要表现在以下四个方面:第一,在施工过程中,采用的墙板更加轻质,更加方便施工人员进行施工;第二;减少了建筑资源的消耗,比如:施工材料、施工人员、施工设备等,在一定程度上有效控制了成功成本;第三,保证建筑施工质量的同时,还能加快建筑施工进度,缩短了建筑施工的周期,对提升建筑工程的经济效益有着十分重要的意义;第四,在施工过程中,预制装配式建筑使用的建设方式是模块化的方式,这种方式对施工人员不会有太高的技术和数量要求,能有效控制人为因素影响建筑施工质量,保证建筑施工现场的安全。
2、预制装配式建筑的结构设计要点分析
2.1完善的结构设计方案
在建筑工程中,预制装配式的建筑设计方案有着十分重要的作用,它具有极强的导向性,能指导施工人员进行施工。完善的结构设计方案能保证建筑质量,加快施工进度,节约建筑资源,对提高建筑工程效益有着十分重要的作用。反之,不完善的结构设计方案则会给建筑施工带来困难。因此,在进行预制装配式建筑结构施工前,设计人员需要立足于实际,对预制装配式建筑的结构方案进行设计,并保证它的完善性。可以从以下3点来进行:第一,加强与建筑施工人员的交流,以保证设计出的方案与实际施工相符;第二,要充分了解预制装配式建筑的结构特点,包括平面结构和立体结构;第三,秉持“以人为本”的理念,在设计时,要尽可能地考虑实际住户的需求。
2.2完善的设计方案调研报告
在预制装配式建筑中,充分调研能有效降低外界因素对施工质量的影响。因此,设计人员需要在进行预制装配式建筑结构设计前,对建筑物进行充分的调研工作,并根据调研结果制定出完善的调研报告。可以从以下几个方面进行:第一,设计人员需要到施工现场进行考察,对建筑工程的基本信息要充分了解,包括但不限于施工环境、施工条件;第二,在调研报告中,设计人员需要详尽阐述建筑设计理念和结构设计成本,将调研报告合理运用到设计方案中;第三,设计人员需要将调研报告提交给相关建设单位,在经过反复讨论之后,得出最终设计方案的方向之后,才能开展具体的方案设计工作。
2.3加强施工人员对预制装配式建筑的认识
施工人员是预制装配式建筑结构设计中的主体,在预制装配式建筑结构设计中,其是否充分认识和理解装配式建筑,对保证预制装配式建筑结构设计的正常开展有着十分重要的作用。鉴于此,相关单位应该对施工人员加强培训,培训的主题应是预制装配式建筑结构设计的技术要点和相关知识。同时,在培训完成之后,需要对参与培训的人员进行考核,考核通过的施工人员才能参与预制装配式建筑的结构设计工作,对于考核不通过的人员,需要再次培训,培训合格后方可正式上岗。
3、预制装配式建筑的结构设计分析
在建筑项目中,预制装配式的建筑结构设计包含的内容很多,包括但不限于框架结构体系、剪力墙结构体系。下文中将以框架结构体系和剪力墙结构体系为例,对预制装配式建筑的结构设计进行分析。
3.1框架结构体系设计分析
在装配式建筑结构中,框架结构体系是十分重要的内容,与剪力墙相比,框架结构体系在重量上相对较轻,十分方便运输。一般情况下,这种预制装配式的框架结构在低楼层建筑中运用较多,在一定程度上也符合“绿色环保”的理念。
在建筑项目中,使用框架结构体系可以缩短装配式建筑的建设周期,在一定程度上可以达到节约资源的目的。因为在进行框架结构施工时,建筑施工单位会事先到工厂定制尺寸统一的框架结构构件,包括预制叠合板、预制叠合梁,当定制完成运输到建设现场后,施工人员只需通过焊接节点的方式,让其与螺丝连接,而后进行浇筑工作即可。不过需要注意的是,具体操作还要视现场施工情况来定。
在进行装配式框架结构体系设计时,为了保证框架结构体系在建筑工程中充分发挥其优势,需要注意以下点:
第一,在框架结构体系设计中,预埋件是一种连接结构件,它的主要作用是传力,在对其进行焊接设计时,工作人员需要根据预埋件的实际抗压情况和安装的位置,来选择焊接方式和焊接技术。另外,由于框架结构会受到不同类型的载荷作用,包括但不限于轴力、剪力,所以在进行设计时,需要使用分布计算的方式。
第二,在进行框架结构体系设计时,要注意保证框架架构的平整,尤其是支撑框架结构的支撑柱,要确保它的稳定性和刚度达到相关标准。另外,要重点关注框架结构的梁柱中心线,要确保框架结构的梁柱中心线处于同一平面和同一方向。
第三,为了保证框架结构体系底部筑基的安全性和稳定性,对浇筑混凝土的等级和梁、柱交接点的处理方式有明确的规定,即,在框架结构体系中,梁和柱的连接处理方式,需要用钢接点的方式来处理。同时浇筑混凝土的等级需大于C30。
3.2剪力墙结构体系设计分析
剪力墙结构体系按照预制情况可以分为2种,一种是全预制的剪力墙结构体系,一种是半预制的剪力墙结构体系。在具体的设计过程中,需要注意以下2点:
第一,在剪力墙结构体系的设计中,要立足于实际来布置横纵墙。以结构横墙为例,在实际的设置过程中,要在两侧的端部进行预制承重墙板的设置,而内墙的预制承重墙板和轻质填充墙板的设置,需要根据抗侧力构件的实际需求和尼日利亚计算结果来进行;
第二,在进行剪力墙结构体系设计时,结构竖向抗侧力构件的连接,需要使用现浇连接带,受力钢筋浆锚。另外,要重点关注连接构造的整体性,需要反复通过试验反复验证连接构造的可靠性,以此来保证建筑结构的抗震性符合相关要求。
4、结束语
综上所述,在建筑领域中,装配式建筑区别于传统浇筑式建筑,有着十分明显的优势,它融合了“绿色环保”的理念,最大限度地做到了在保证建筑质量的同时,节约资源、提高建设进度,对促进建筑领域未来的发展有着十分积极的意义。现目前,装配式建筑的结构设计已经被广泛应用到现代建筑中,不过由于起步较晚,在抗震性等方面还存在不足。鉴于此应该对装配式建筑的结构设计加强研究,充分掌握装配式建筑结构设计的施工要点,为打造高质的装配式建筑而努力。
参考文献:
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