董永
武汉市政工程设计研究院有限责任公司 湖北省武汉市 430000
摘要:装配式建筑结构的工程项目在当今建筑行业是一项新型的技术,在施工周期、建筑质量、安全性等方面与传统建筑工程相比都得到了很好的改善,而整个建筑行业的建筑水平和经济效益也因此而大大提高了,为建筑行业带去明显的推力,能够促进建筑水平长时间呈发展趋势。基于此,本文主要探讨装配式建筑结构设计的基本原理和优势,并对装配式建筑结构设计要点做出了简要分析。
关键词:装配式建筑;结构设计;要点分析
引言:
随着我国的经济发展,我国建筑工程发展也十分迅速,在人口逐渐密集的趋势下,就要对目前现实的建筑设计有所规划,而建筑设计是要考虑很多方面的,在包括平面图、立体图、剖面图等多个设计施工图的详细设计下才能展示出一个相对完整的轮廓,再根据尺寸就可以把图纸变成实际了。所谓的装配式建筑就是一种新型的建筑水平,在现今社会如果广泛使用会对人们方便很多,所以要将装配式建筑结构设计作为重重之重,让他可以造福人类。
一、装配式建筑结构设计的基本原理
装配式建筑结构设计的本质是提高施工效率,所谓装配式建筑就是把一些已经设计好的零件装配起来,设计的特点就是快捷、实用性高、具备良好的建筑质量、并且可以对环境保护提供帮助、也能节约能源。对于传统的建筑就是比较常见的浇筑式建筑,这种建筑的原材料都是从工厂加工好的,然后运送到工地上进行浇筑和拼接,其实早在以前人们就有对装配式建筑的概念,但是当初的建筑结构非常简单[1]。因此,装配式建筑结构没有得到广泛传播和流行,如今随着建筑业的不断发展,建筑结构也要求灵活多变,与此同时,与传统建筑相比的装配式建筑的优势就凸显出来了,便捷的操作、又省时又省力,建筑效率和质量也是极高,因此,从目前的角度来看,装配式建筑会成为未来建筑行业发展的主流,会在各大行业有所提升。倘若能够在施工阶段做好部件的设计、预制工作、施工期间所需要的时间、相对充足的时间,也能够给施工效率带来更多的便捷,起到促进作用,之后再依托组织结构来施工,一方面能促进建筑效率,另一方面能促进施工环节间的协调程度[2]。
二、装配式建筑结构的优势
对整体来说,装配式建筑主要是由五部分组建的,分别是由标准化设计、生产工业化、建筑装配、内部装修与信息化的管理。就对其本质来说,它的零件是在工地上现做的,然后再装配起来,对自己自身的优势彰显的很明显,目前装配式建筑已经成为新的建筑趋势,既能节约时间、节省人力资源的消耗、可以少一些额外的费用,对建筑成本有所降低,对工人来说现场作业的强度低、耗能低、废弃物少、设计装饰质量有保证、绿色环保、节能低碳、也能遵循可持续发展的理念、更能实现设计标准化、生产工厂化、施工装配化、管理信息化、能够在一定程度上改善传统方式的缺陷,打破工程在各个环节的局限性,也能够实现产业上下游的高度协同,能够进行机械化施工,明显降低了高空作业的风险[3]。
三、装配式建筑结构设计的要点
(一)节点设计
装配式建筑结构的设计都要考虑结构立柱之间的连接,而且当装配的剪角较大时,为了减小螺栓的受力,要确保节点处的刚度、硬度、耐热性等多方面的因素,采用螺栓或螺柱连接的方式对零件缝与缝之间的连接更加紧实,让零件的承受力可以小一点,分担承受力,尽量不允许局部受力,在解决了受力情况后就可以有效的防止模块单元之间的相对扭转,螺栓连接主要用于钢结构连接件之间的扣死状态,将柱端和钢结构连接件焊在一起,主要的装配节点有叠合梁、叠合楼板、预制梁柱的拼接等,其制作、安装比较方便。节点链接也有很多种,比如:套筒灌浆连接、浆锚搭接、螺栓连接、结合面构造等。灌浆套筒连接技术的应用则是通过向内、外套筒间的环形间隙填充水泥基等灌浆料的方式,连接上、下两根钢筋。装配式结构竖向及水平接缝部位的钢筋选用套筒灌浆连接的方式是最好的选择,严格按照要求去操作,就可以有利于节点处的连接。
(二)结构整体化设计
预制装配式模块化建筑的结构设计要事先确定好结构的基本类型,需要注意的是,结构设计之前应该对布局有所规划,布局好的规划应能保持模块单元尺寸的合理化,排列合理,尽量减少模块单元种类的数量。对平面的布置是在确定好模块单元的基本尺寸和模块单元的基本方式之后,然后就是对模块结构整体的讨论,按照装配式结构设计的结构类型可以分为混凝土结构、钢结构和钢-混凝土结构,还有框架结构、框架剪力墙结构、框架-支撑结构、简体结构等多种结构形式,结构设计要求是根据其结构类型体系按照我国相应的规定要求的。装配化模块结构设计方法的核心思想是根据受力状况来按照框架整体结构来进行内力计算的,也因此进行对相关技术的选取以及荷载作用的结合,完全符合国家设计的标准,对一些实际应用类型的装配结构的特点做出明确的表示,对一些差异性影响在执行计算分析的相关步骤中考虑并合理地进行相关的调整,对于新型的框架形式进行有限元论证分析,在对整体的设计时应根据荷载组合进行分析,对所需要截取的面积、刚度、硬度等要求采用有效的检验,以及所应用的预判装配式建筑的结构产品,对所决定的截面组合构建的数量和排序方式,得到具体的梁柱平面布置,这也是初步得到模块化单元受力构造型的材料的尺寸[4]。
(三)预制构件的拆分
不同于传统的现浇混凝土结构,装配式建筑结构对设计有着更高的要求,需要完成施工图的设计和构建生产详图的设计,详图作为工厂加工和制造的主要依据,工厂生产出的所有的零件都要以详图为依据,在拆分后的主体结构构件以及非结构构件都需要进行制作图的设计工作。进行构件拆分的因素主要有以下几条:a.进行构件的拆分可以大大降低施工的成本,以此来实现对生产成本的有效控制b.便于现场工作人员的施工,施工过程中大构件的出现会给施工人员带来很多麻烦,因此对于大构件的拆分可以减少施工中的不必要的麻烦,c.进行拆分工作有利于构件的生产、构建运输以及进行现场吊装工作。d.构建的标准化设计。建筑在使用的过程中会受到各种各样的外力干扰,对整体的安全性是非常重要的,如果发生意外后果将会不堪设想,所以在建筑使用过程中的安全可靠是对于其使用是非常重要的,是装配性建筑的核心结构。因此优化建筑整体结构,使方案的设计可以得到质量好、功能高、又经济实惠的最佳方案。
四、结束语
本文主要对装配式建筑结构和重要的设计要点进行了全面的分析,使其可以达到建筑设计的实用性、环保性和可行性,是我国在以后的建筑领域可以领先世界,利用我们国家自己的技术不断优化装配式建筑,确保结构的科学化以及合理性,充分把握设计过程,这样才能设计出符合要求的、高水准的装配建筑。
参考文献:
[1]孟凡辉.基于装配式建筑结构设计要点分析[J].百科论坛电子杂志,2019, 000(008):53.
[2]王卫东,李唯馨,李振霞.装配式建筑结构体系设计要点及发展趋势研究[J]. 绿色环保建材,2020,No.156(02):106+108.
[3]王彬.装配式建筑结构的设计要点及其应用分析[J].建筑工程技术与设计, 2018,000(007):1080.
[4]王连波.装配式建筑结构设计要点分析[J].居舍,2019,000(019):P.97-97.