装配式建筑结构的设计优化

发表时间:2021/7/20   来源:《工程管理前沿》2021年第7卷3月8期   作者:黄鸿山
[导读] 随着社会经济的高速发展,我国的建筑事业正在不断崛起
        黄鸿山
        广州市雅翔房地产开发有限公司
        摘要:随着社会经济的高速发展,我国的建筑事业正在不断崛起。人们对建筑物的要求已经不再是简单的遮风挡雨,而是对环保和舒适度等方面提出了更高的要求。装配式建筑的诞生从多种角度满足了人们对多样化建筑物的需求。装配式建筑的诞生从多种角度满足了人们对多样化建筑物的需求。但是在装配式建筑发展过程中,要注意重点掌握其设计要点,只有这样才能让装配式建筑有一个稳定的发展空间,有效规避在建筑过程中的安全隐患,提高施工效率。基于此,本文详细分析了装配式建筑结构的设计优化措施。
        关键词:装配式建筑;结构;设计优化
引言
        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。在此环境背景下,装配式建筑应运而生,目前已经成为建筑行业发展的主流趋势。装配式建筑既可以满足消费者对建筑物的安全、舒适性、实用性等需求,又可以降低对城市生态环境的破坏,从源头上杜绝建筑垃圾的产生。
        1装配式建筑主体结构规划设计过程的理念
        在规划设计的进程之中,需要相关工程设计人员由外形尺寸、配筋数量等等多个层面进行考量,并且还需要设计好节点位置的锚固、构配件合理分拆等等环节的工作。假如使用程式化的规划设计模式,将会造成建筑物的最终造型相对简略并且单一,梁体板子、柱体等等内部构件的外形结构尺寸数值相对固定,对于建筑内部的房间内空间的利用效率提高带来了较大的阻碍。因此,工程设计人员需要利用BIM相关技术来实施结构的优化设计的操作,由工程项目规划设计、工程概算、工程预算、项目物业管理等等多个部分着手,力求实现相关建筑的全生命周期内的智能化动态把控及运营管理。在相关工程设计人员运用BIM相关技术的进程之中,可使用revit+插件模块实施建筑物主体结构的搭建及规划设计[1]。
        2装配式建筑常见的结构体系
        针对房地产工程项目,我国房地产工程项目在建造过程中采用现浇建筑模式。因为国家及地方政府想要争取早日实现绿色建筑、绿色建造的长远目标,所以在科研技术、现代信息化技术的助推下,建筑行业必须调整建造方式,以绿色建造方式实现节约资源、降低成本、保护环境等短期目标,推进建筑行业高质量发展。随着城市化进程的不断深入,对建筑物的需求量显著增加,对于建筑行业而言,是一次良好的发展机遇,建筑行业应当考虑、预测在未来很长一段时间内住宅类建筑工程项目发展的主流趋势;应当及时调整住宅建造方式,尽早填补房地产市场的大缺口,满足人们的购房需求。装配式住宅建筑完全可以满足房地产市场的大缺口,它可以利用工业化的生产方式大批量制造房屋构件,在施工场地仅需要完成构件的组装工作,这种方式既可以提高住宅类建筑工程的建造速度和质量,又可以减少不必要的资源损耗,对生态环境起到保护作用。历经多年,经过数百上千位优秀设计师的努力,装配式建筑的应用更具多样性、灵活性,促使装配式建筑拥有多种结构体系。比较常见的结构体系有巨型框架结构体系、钢筋混凝土板式结构体系、剪力墙高层住宅体系等。这三种结构体系的优势和劣势如下:(1)钢筋混凝土板式结构体系的优势是建造速度快、抗震性能好、相关施工技术比较成熟,劣势是投入成本高、连接方式多、连接难度大;(2)剪力墙结构体系的优势是技术成熟、应用范围广,劣势是现场安装工作量大、造价成本过高;(3)巨型框架结构体系的优势是增加建筑物的使用空间、适用于大空间建筑,劣势是应用范围受限。一般情况下,住宅类装配式建筑使用剪力墙结构,商场类建筑使用框架式结构[2]。


        3装配式建筑设计科学的要点分析
        3.1分析预制装配式框架结构设计
        从预制装配式建筑结构总体来看,框架结构体系占有重要地位。与剪力墙结构相比,框架结构的质量相对较轻,而且在材料的运输过程中也比较方便。此外,类似的框架结构在楼层偏低的建筑施工中应用较多,迎合了目前绿色环保的基本理念。框架结构在施工过程当中的预制叠合板和叠合梁都是提前从工厂生产出来的,之后再通过运输到施工现场通过焊接和浇筑最终完成施工。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[3]。
        3.2剪力墙结构体系设计
        剪力墙结构应用比较广泛,多用于住宅类建筑工程项目建造中,这种结构体系具有明显的优势,如技术成熟、应用范围广、满足使用需求、结构质量良好等。设计师需要根据住宅类建筑工程项目实际情况选择适宜的模式,通常情况下,有两种备选模式,分别为半预制模式、全预制模式。设计师要想保证装配式建筑剪力墙结构的稳定性和抗震性,需要科学设计承重墙,尤其是两侧山墙的抗侧力;严格控制钢筋的强度与直径;随时注意施工现场情况,保证各个构件的连接更加紧密,有效避免出现钢筋变形的情况[4]。
        3.3装配式建筑电源系统优化设计
        相关工程技术人员在装配式建筑物供电网络规划设计时期,必须注重电源系统优化设计,掌握指挥中心内所需囊括的相关用电设备,与此同时还必须明确有关装配式建筑物电器装备的作用,了解装配式建筑物电源监视装置的性能配置状况,掌握相关装配式建筑内部全部的电源系统,并且搜索相关装备工作时监视的有关重要数据信息,依据有关施工作业企业针对装配式建筑物供电系统提出的技术要求,在装配式建筑相关电源管控参数信息下明确远距离监控装置的构造规划设计及有关参数信息,确定远距离监控装置相关特性,掌握装配式建筑物用电装备及备用供电电源的运行状况,与此同时必须需要保证控制中心能够操纵后台系统输出过电压、欠电压、缺相位、过电流及配电中断等等警报参数信号信息。依据建筑工程施工现场需要及相关的用电比率,同时完成用电的成本把控工作[5]。
        结束语
        综上所述,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]汪斌,罗磊.装配式建筑围护结构低能耗优化设计方法[J].安阳工学院学报,2019,18(06):63-66.
        [2]尹祚会.装配式建筑设计要点分析与优化策略[J].居舍,2019(22):110-111.
        [3]张晖.装配式建筑结构设计的优化策略探讨[J].城市建设理论研究(电子版),2019(18):59.
        [4]孙佳音.预制装配式建筑的设计要点分析[J].工程建设与设计,2019(11):22-23+26.
        [5]雷军.装配式结构设计的应用与优化[J].工程技术研究,2019,4(02):167-168.
       
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