预制装配式建筑结构设计研究

发表时间:2021/7/8   来源:《建筑实践》2021年 8期   作者:郑星
[导读] 随着现代科学技术在建筑领域的广泛应用,建筑行业得到了快速发展,
        郑星
        身份证号码:6101111989****0019
        摘要:随着现代科学技术在建筑领域的广泛应用,建筑行业得到了快速发展,建筑设计也呈现出多元化的趋势,其中就包括装配式建筑。区别于传统建筑,装配式建筑具有施工过程简单、结构安全性高、绿色环保、成本低等优势,这为装配式建筑的推广奠定了基础。然而,作为一种创新的建筑形式,装配式建筑在结构设计方面的要求也显著提升,相关结构设计要点更加明确,这对于装配式建筑整体质量与安全性的提升有着积极的影响。
        关键词:预制装配式;建筑结构;设计
        1装配式建筑的基本特点以及技术应用
        近几年来,装配式建筑已经在我国建筑业中取得了广泛地应用,这样的发展离不开我国各个地区经济政策的大力支持。目前为止,装配式建筑已经成了社会各界关注的焦点。我国大多数建筑的施工过程中,都会在规范操作和施工设计上涉及具体的施工项目。虽然装配式设计技术具有非常强的新颖力,但是很多建筑施工单位还是会选取传统的建筑施工模式,这也导致了装配式建筑技术后期的技术水平与之前相差太多。为了在施工中更好地应用装配式建筑设计技术,整个施工过程都要在根本条件满足的前提下再进行后方施工,保证后期的施工与前期建筑设计保持一致。同时最重要的是技术在应用时要保证每一个步骤都按照基本要求履行,这样才能保证后期的建筑工作高效进行。
        装配式建筑在前期的设计工作上与传统建筑施工设计及存在着很多不同之处。不光是生产方式不同,在后期建筑的实际施工以及搅拌部分都存在着很大的差异性。应用装配式建筑技术的原则就是要把整体的技术工作放在施工之前,因此装配式建筑后期的施工过程非常复杂,前期的设计也会受到很多条件的束缚,使后期的实际施工存在了很多隐患。为了能够让施工过程顺利进行,在装配式建筑设计时一定要做好提前的策划工作,这是十分必要的,因为只有前期设计工作万无一失,后期的施工才会顺利进行。工作人员在应用装配式建筑技术时从综合角度考虑施工过程所需要的资金投入、工程造价、原材料运输费用、后期收益等。对于一个施工单位来讲,一定要将整体施工的费用控制在自己的承受范围之内,在应用装配式建筑技术时,也要对施工的整体布局有一个充分地把握,让后期完工之后的整体布局拥有更高的合理应用性能,使建筑整体结构具有强大的承受能力。在楼梯和阳台等部位的建造时,一定要重点注意后期的应用效果,一定要结合多种方案同时进行考量。在实际施工当中一定要保持最基本的操作原则,以避免其他结构部位对其产生的不良影响。值得注意的是,在构件处理过程中,为了保证构件有第二次应用效果,在数量上应进行部分的削减,让整体利用率得到提升,节省企业的经济成本。
        2装配式建筑结构设计的具体表现特征
        在装配式建筑后期的施工环节中,像预制板和钢构件这类的建筑材料可以进行规模化的生产加工,那么在安装工作上可以节省一大部分时间。同时装配式建筑使设计工作和施工工作完美结合在一起,在各个环节的衔接工作上起到了促进作用,保证了后期建筑物的质量。随着当今社会信息技术的不断提高,在装配式建筑预制加工工厂可以对传统工艺进行深度优化。在预制零部件的安装工作中可以采取焊接配合螺栓固定的方式进行,通过此方法可以让生产标准达到一个规范的水平,促进建筑行业的长期发展。最后,在装配式建设的设计工作中,可以运用标准化、模块化的设计方式,这样能够让设计效率得到有效提高,施工周期也能比预算时间有所缩短,节约了时间成本,工厂在预制构件的生产过程中可以和三维立体模型进行配合工作,加快生产效率,保证产品质量。


        3预制装配式建筑结构设计要点分析
        3.1框架结构体系设计要点
        (1)结构体系应尽量保证平整,支撑构件设计过程中务必保证构件有足够的强度、承载力和抗拉性能,可以有效发挥支撑作用。另外,还需要保证装配式建筑支柱结构间的轴线处于平行状态;(2)结构体系间的构件连接也是需要重点关注的对象,为确保构件连接部位的稳定性和安全性,需要根据结构特点合理选择焊接方式。
        3.2预制构件设计要点
        在构件加工图设计时生产工厂与设计单位要加强彼此间的沟通交流,共同设计预制装配式建筑构件加工图纸,建筑单位可以结合项目的实际需求,向设计单位提供预制构件的类型和尺寸。在构件加工图设计过程中,需要注意一点,即不仅要对机电管线和门窗洞口作精准的定位,而且要考虑到构件生产运输的方便性,提升加工图设计质量。在预制构件时重点做好以下几点工作:(1)设计预制构件过程中严格遵循两项原则,即模数化和标准化,尽量减少构件类型,以此来保证和提升构件应用过程中的精确性和标准化;(2)对于预制装配式建筑施工所存在的异形、降板及开洞,均可以考虑采用现浇施工的方式;(3)对当地的构件吊装、加工及运输能力作全面的考量,同时保证预制构件有充分的耐火性和防水性,设计工作应确保成品有足够的生产可行性、使用便利性;如果生产过程中发现预制构件的尺寸较大,则可以依据施工特点适当增加预埋吊点和构件的脱模数量;另外,结合建筑物的隔热保温需求设计合理的外墙板;(4)对于装配式建筑结构中的非承重内墙来说,为提升整个建筑的质量和舒适性,应尽量选用便于安装、重量轻及隔声性能好的隔墙板。同时可以结合具体的使用功能,灵活处理和分配室内空间,确保非承重隔板与主体结构之间有良好的连接性,可满足预制装配式建筑结构对安全和稳定的需求。
        3.3标准化类型设计要点
        对于预制装配式建筑结构设计来说,只有尽量确保可以达到更多的标准构件时才可以缩短施工周期和减少模板用量,以此实现节约成本的目的。考虑到我国预制装配式建筑起步较晚,还处于初级发展阶段,在施工工艺方面还有较大的提升空间,尤其是在承载构件设计与生产方面还存在诸多的问题,无法实现装配化生产。目前来看,预制装配式建筑结构的转装配化只含有现浇和装配两方面,在具体设计过程中为保证结构空间尽可能规整,需要不断提升标准化程度。比如多个标准单元可以考虑采用拼合复制的方式将其组合为标准层平面,在空间结构设置时可以根据交通核模板和户型模板来设计。一般来说,在户型模板设置中可以重点参考室内空间结构特点,合理布置客厅和卧室;在交通核模板设置中可以重点对楼梯、楼梯走道、电梯井及机电管井进行设计。通过应用多种平面组合类型,以此满足业主的个性化需求,同时确保预制装配式建筑结构设计的合理性。
        3.4防水性设计要点
        预制装配式建筑的预制楼板、外墙均是与外部环境接触的重要位置,考虑到均邻近于预制构件的连接性设计部位,因而做好防水性设计尤为关键。对于高层建筑来说,常用的防水设计主要是三明治预制外墙板,这种防水形式有三方面的防水优势,其最外侧是高力泡沫棒或者耐候型聚酯;中间部位是减压空间,通过配合防水胶条可以实现压紧处理的目的;最内侧是灌浆层的砂浆封堵。实践应用发现,这种防水设计在预制装配式建筑结构设计有较强的优势,可以大大提升预制装配式建筑的防水性能,对提升整个建筑质量有十分重要的作用。
        结束语
        装配式建筑的广泛应用,改变了传统建筑设计理念,使绿色建筑设计理念得到了广泛渗透。由于在技术形态上,装配式建筑与传统钢混建筑有着明显区别,因此,关于装配式建筑结构设计要点分析就显得尤为重要。
        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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