浅谈装配式建筑结构设计要点及提升措施

发表时间:2021/8/11   来源:《工程建设标准化》2021年36卷9期   作者:冯香婷
[导读] 随着城市化建设进程的不断推进
        冯香婷
        身份证号码:21010619880106****
        摘要:随着城市化建设进程的不断推进,建筑业迎来了全新的发展,传统现浇式的建筑模式已经无法满足当前人们对节能环保等方面的要求,亟待建筑业做出调整和变革。装配式建筑的运用不仅降低了对资源的消耗,减少了对环境的污染,同时还有效提升了建筑工程的质量和生产效率,具有显著的经济效益和社会效益。基于此,文章对装配式建筑设计要点以及相关问题进行分析研究,希望能为促进装配式建筑的可持续发展提供有价值的参考。
        关键词:装配式建筑;设计要点;应用
        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。建筑结构设计就是建筑设计人员将自己的想法和创意体现在施工建筑当中,设计者在建筑结构设计过程中要考虑建筑场地地质、抗震防裂能力等因素,将这些外界因素融入最终的设计图纸当中。本文根据装配式建筑结构设计的流程和设计要点进行深入分析。
        1装配式建筑概述
        随着信息化技术在各行各业中的广泛应用,建筑业中施工技术信息化、现代化已经成为发展的主要趋势。传统的建筑施工技术中存在资源消耗大、技术利用不集中、施工效率低下、质量无法保证以及污染环境等问题,无法满足当前建筑业发展的需求,亟待运用新型建筑技术来改善这一现状。在此背景下,装配式建筑技术的应用符合建筑业的发展趋势,通过结合建筑功能来设计不同的构件,并将这些构件在工厂进行整体生产,再将生产完成的构件运输到施工现场进行相关的安装,实现了生产工厂化和施工过程的分解,将其分为设计、生产和施工三个步骤,不再集中于施工现场操作,有效保障了施工效率。装配式建筑技术在结构上大体分为新型全预制装配结构和传统钢架结构;在建筑形式上分为单层、多层以及高层等,施工方式也是现场安装,其有效减轻了建筑的重量,提升了施工的质量。
        2装配式建筑设计要点
        2.1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。
        2.2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。


        2.3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(图3);(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提升装配式建筑结构设计的应用措施
        3.1提升装配式建筑结构设计水平   
        建筑结构设计师要想提高装配式建筑结构设计方案的完整性、可行性,需要不断提升设计能力和水平,确保可以在装配式结构设计期间合理规划建筑整体结构,将其划分成若干个装配个体,再对个体进行升级优化,多方面提高装配式建筑结构设计水准,提高装配式建筑物整体建造质量。建筑结构设计师要想保证结构设计方案的合理性、实用性,需要根据实际情况选择适宜的结构体系及建造模式,同时需要精细研究各个构件的图纸,确保专业的生产厂商所生产的成品构件与实际需求一致,降低出现设计失误的可能性。
        3.2提高专业人员的施工技术水平
        装配式建筑不同于以往的建筑施工方式,其主要是在设计环节对施工进行分解,使其成为独立的、可提前生产的构件,工厂完成生产后将构件运输到施工场地,对构件进行现场装配。这就使得装配式建筑的施工更具专业化和技术性,对生产效率提出了较高的要求。所有生产的构件均是在工厂利用相关设备完成,而且不同的构件也多是由专用的机械设备进行生产,为了保证构件生产的质量,技术人员必须具有较高的生产技术水平和良好的职业素养,才能在保证构件生产效率的同时保证构件达到预期的要求。
        3.3注重研发结构设计方法
        建筑企业要想提高装配式建筑结构质量和性能,需要自主研发更多新的结构设计方法,确保新型结构设计相关技术可以满足装配式建筑工程项目实际建造需求。比如,重点研发如何提高剪力墙的内力及抗侧力,采取适宜的构件连接方式,以达到增强剪力墙性能的目的。
        结语
        总之,装配式建筑的广泛应用不仅满足了生态建设的需求,同时还符合可持续发展的理念。因此,在进行装配式建筑设计时,设计人员必须提高认知和设计水平,保证各个环节设计的合理性,在节约资源的同时控制施工成本,进而不断促进装配式建筑的健康稳定发展。
        参考文献
        [1]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.
        [2]荆宝安.装配式建筑设计要点及相关问题研究[J].住宅与房地产,2020(3):74.
        [3]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.
        [4]梁逢灵.装配式建筑结构设计中必须考虑的施工因素[J].住宅与房地产,2020(3):97
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