1.王长远2.郭云华
1.身份证号码:41140319890426****
2.身份证号码:41072119900502****
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。作为传统建筑业与先进制造业跨界互动的建筑技术,装配式建筑改变了传统建筑的生产方式与性质,使得建筑如同搭积木一般,拥有节水、节能、节时、节材等优势。因此,应当重视装配式建筑结构的设计与优化。
关键词:装配式;建筑结构;设计要点;应用
引言
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。
1装配式建筑结构设计的作用及遵循的基本原则
①装配式建筑结构设计的重要性。设计人员在进行装配式建筑结构设计之前,需对施工现场的水文情况和地质情况进行详细的科学分析,在装配式建筑结构设计的工作过程中,需要充分发挥自身的专业性,重视设计的质量,根据建筑的功能需求对建筑基础进行科学合理的设计,保障建筑工程的安全性和稳定性。目前,许多大型的建筑物其内部的装配式建筑结构设计比较复杂,所以设计难度相对较高,对此为保障装配式建筑结构设计的质量,相关设计人员必须以施工单位的技术水平和实际现场的地质勘测信息为依据,进行科学的装配式建筑结构设计。确保装配式建筑结构的设计方案科学、可行。②装配式建筑结构设计遵循的基本原则。结构功能要求主要体现在适用性、耐久性以及安全性三方面。适用性在正常使用阶段,科学判断其综合性,无较大的裂缝和变形产生,在不出现震动与变形的情况下可以正常地进行使用;耐久性指在正常情况下对建筑物进行科学有效的维修养护,避免其发生风化和锈蚀,一定程度上延长其使用寿命;安全性是建筑自身所能承受的正常作用,同时对于建筑突然受到一些外力影响时,确保其只发生一些细微部位的损坏,而不会出现整体性的破坏。充分发挥装配式建筑结构的功能是装配式建筑结构设计的基本原则,在此基础之上还要实现安全、经济、施工方便、美观的高标准要求。
2装配式建筑结构设计要点与应用分析
2.1技术策划要点与应用
在装配式建筑结构设计中,技术策划发挥着重要作用,应当规范装配式结构的设计流程,对装配式建筑的工程规模、成本等充分掌握,重视结构设计的具体要求,科学布置建筑结构的户型、分缝等,提升预制构建的规范化流程,对装配式建筑的建筑构建、结构整体性进行科学规划,从而确保结构整体模型与现实一致,为装配式建筑结构设计做参考。该装配式建筑结构设计过程中,以安全、经济、合理为原则,对建筑的外部与内部条件进行了分析,结合建筑主人诉求与相关工程建设标准,对装配式建筑结构框架体系、关键区域的连接方式、预制构件类型、管线预埋设计等进行了预先设计,如选用大空间的平面布局方式、轻钢结构+SIP板3D模块化设计技术,保障装配式建筑结构达到专业化与标准化水平,为后续设计工作提供依据。
2.2模数化设计要点与应用
模数化是装配式建筑的基础,科学拆分是实现装配式建筑结构标准化的关键点。由此可见,构件结构的科学拆分是装配式建筑结构的重中之重,也是装配式建筑结构设计的初步阶段,对装配式建筑结构受力状况影响较大。其既要保证生产与运输过程能够顺利进行,考虑构建的安装工序、难度与施工成本,同时也要确保能够被装配式建筑结构所适用,促使装配式建筑结构标准化设计。在该装配式建筑结构设计中,以标准化与模数化为设计原则,依据实际应用中的使用要求,并将BIM技术应用到装配式建筑结构构件的拆分过程中,对于关键部位的受力点结合力学进行分析与计算,设计出尺度合适、耐久性较高的构件模型,使其满足抗震与使用需求,进而减少了装配式建筑结构间的误差,提升装配式建筑结构总体的合理性。
2.3框架结构体系设计要点与应用
装配式框架结构实际应用过程中有一定的优势,比如因为其各个构件可以分开加工,因而无论是使用还是运输均比较方便,在高层建筑施工中有广泛的应用。在构件的组装环节,为更好提升构件在整个结构体系中的作用,加强结构体系的稳定性与可靠性,需要给予叠合梁、叠合板制作充分的重视。在采用装配式建筑框架结构开展施工时,全部的构件均预先在工厂加工完成,施工现场进行混凝土浇筑和连接施工。在保证装配式框架结构设计质量的基础上,还需要做好以下几点设计工作: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。
2.4框架结构体系设计要点与应用
在现代建筑设计中,装配式建筑在造型、外观上呈现出多元化的特征,这是基于装配式建筑较高的可塑性,建筑采用框架式结构,并利用BIM技术对其关键结构进行调整和优化。从设计流程来看,需要考虑到该建筑的基本功能、质量、外观等相关要素,明确装配式建筑结构设计工艺,从而保证装配式建筑的整体效果。在装配式建筑中,其结构设计的难点是大面积开窗下建筑框架主体的承重能力,为解决这一问题,在结构设计中采用了曲面设计原理,以实现建筑质量的均匀分布。同时,从美观的角度来看,装配式建筑采用了撞色拼接的设计理念,且不同色彩的建筑结构在空间视觉效果上具有明显的层次感。在装配式建筑的结构设计中,采用了叠合梁的设计理念,使得框架式主体结构更加稳定,且能够满足多层建筑的需要,对进一步延伸内部空间有一定的帮助。
2.5结构节点设计要点与应用
①注重装配式结构各个连接节点的安全性能,确保使用过程中受力均匀和传力合理,保证节点部位的计算分析结果与装配式结构实际受力情况一致;②节点位置的防水与防火均是需要重点考量的问题之一,结合建筑结构合理应用防水与防火材料,降低施工质量风险,开展一系列的功能性设计;③装配式节点的连接需要给予充分的重视,目前来看,预制装配式建筑结构的节点连接技术主要有螺栓连接、浆锚搭接、套筒灌浆连接及抗剪键槽,设计时根据实际需求加以选择;④对于预制装配式建筑结构设计来说,其关键在于构造节点设计,要求外墙板的门窗洞口及接缝等部位均需要满足建筑装饰需求、物理性能及力学性能。另外,设计过程中要依据所在地区和项目实际情况,优化构造节点设计,确保可以满足防水和节能需求。可以考虑通过材料防水与构造防水的方式来设置外墙板垂直缝,同时结合建筑的外部环境,比如热胀冷缩、地震作用及风荷载,设计宽度合理的接缝。
结语
装配式建筑结构设计是在传统建筑设计理念的基础上,采用模块化的设计思想,使建筑过程犹如模块“拼接”,这不仅有效降低了建筑成本,同时也缩短了建筑周期,使建筑工作能够批量展开。随着绿色环保理念的逐步渗透,依托其安全性高、实用性强等特点,装配式建筑代表了未来建筑发展的趋势,为人们提供个性化的生活和工作环境。
参考文献
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