梁 森1 冯振楠2
1山东建博建筑设计有限公司潍坊分公司 山东省 261000
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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:装配式建筑;技术应用;结构设计;浇筑
1关于装配式建筑的概述
装配式建筑就是指在建筑过程中,先提前制造好建筑所需要的各个构建部分,然后将这些构件统一运输到建筑现场,通过设计的安排进行装配,最终完成整体建筑。最早提出装配式建筑的时间是20世纪初期,那时候装配式建筑的建筑外观还比较单一,没有得到广泛的推广。一直到近几年,随着社会整体经济水平的不断发展,装配式建筑的施工工作也在不断完善。在施工方面,装配式的建筑速度非常迅速,完工的建筑质量也相对较高,而且还有很高的环保性。结合目前装配式建筑的发展现状,在未来装配式建筑一定能够成为建筑业的主要发展方向。
2装配式建筑的发展
装配式建筑是指预制构件在工地装配而成的建筑。在信息化时代,现代信息技术给建筑行业注入了科技的力量,正在逐步推动传统建筑行业转型升级,争取早日实现绿色建筑、绿色建造的长远目标。很早之前,英、法等发达国家开始率先尝试在建筑工程项目中采用装配式建筑的方法,并取得了不错的成效。装配式建筑经过大量的真实案例得出结论,其具有建造速度快、建造质量良好、投入成本低、建材损耗低、绿色环保等优势。因为我国建筑垃圾占城市垃圾的份额比较大,所以建筑垃圾在得不到有效处理的前提下会给城市生态环境造成影响。建筑行业要想从源头上彻底解决产生的建筑垃圾问题,需要贯彻落实绿色节能建筑理念,装配式建筑模式是一种有效途径。现阶段,装配式建筑已经深受国家、当地政府、人民群众的青睐,在推动建筑行业的升级转型中起到重要作用,可以说,装配式建筑的发展前景非常乐观。
3装配式建筑结构设计
3.1?框架结构体系设计
框架结构体系仅限于应用大空间建筑,如商场、展厅、博物馆等,这种结构体系具有明显的优势,如成品构件质地较轻、抗震性能好、长途运输比较便捷、结构比较稳定。因为装配式建筑所使用的框架均是由专业工厂成批成套生产的成品,所以部分框架成品可以直接运输到施工场地,如叠合板、合梁。当部分成品框架进入施工场地之后,安装人员需要通过多种方式对其进行处理。只有保质保量地完成对部分框架成品的处理,才能进行下一阶段的设计工作。设计师要想大幅度提高装配式建筑物的受力,在设计装配式建筑建造方案时应重点关注以下方面:首先,需要科学控制钢筋、混凝土构件的强度,务必保证构件强度等级在C30左右;其次,需要高度重视预埋件处理工作,保证不同区域的预埋件均可以用不同的连接方式更好地连接在一起;最后,需要始终坚持平面设计原则,确保梁柱中心线可以做到对称。
3.2?剪力墙结构体系设计
剪力墙结构是装配式建筑结构的重要组成,主要指支撑上部楼层的墙体,主要用于承载各种荷载,具有防止结构剪切破坏的作用。装配式建筑结构设计中要重视剪力墙的设计,应当全面考虑空间与结构的问题,如注重剪力墙边缘的构造设计,同时也应当结合装配式建筑结构特征,将双面叠合剪力墙结构、纵肋叠合剪力墙结构、叠合剪力墙技术体系等先进剪力墙结构融入到装配式建筑结构中,以便减少各种荷载对墙体结构产生的压力,提升装配式建筑结构的整体性能。
4装配式建筑设计科学的要点分析
4.1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。
4.2统一装配式建筑结构体系,进一步提高装配式建筑结构质量
由于我国装配式建筑结构设计处于发展初期,很多方面存在不足或漏洞,一些装配式建筑结构设计在实践后出现不可预知的后果,在很大程度上影响装配式建筑结构的应用和发展。建筑行业要想响应国家绿色建造、绿色建筑的号召,必然会革新现用的装配式建筑结构体系,同时将统一装配式建筑结构设计标准作为首要任务,促使装配式建筑结构设计越来越趋近于标准化、规范化。建筑行业需要同步进行的工作任务是对现有的装配式建筑房屋的类型、建造方式、户型规格进行统一。
4.3针对建筑结构进行抗震设计的优化
在我国建筑结构中,对于抗震设计而言,其传统理念始终秉持“强节点弱构件”以及“以刚克刚”,相比于传统形式的现浇建筑,装配式建筑中的构件,无论在组件还是性能方面都存在较大的差距,盲目的追求以及质疑与现浇相同的抗震性能,对于装配式建筑而言,不利于其健康发展。所以,在装配式建筑中针对连接点结构进行抗震设计时,应尝试突破传统现浇结构的理念限制,在装配式建筑中加强研发以及应用减震隔震方面的新技术力度,有效挖掘在装配式建筑中有着较强适应性的抗震体系,实现抗震设计的优化。
4.4.注重构造节点的设计的优化
装配式建筑结构设计要注重构造节点的设计,这是因为传统建筑结构设计往往会将重心放在建筑结构的连接功能,而忽视相关的结构节点的设计与优化。在这样的工程背景下,应当结合装配式建筑对于内力要求满足、抗震要求满足等工程条件,考虑地震荷载、构件塑性时局部稳定、节点构造安装与调整的便利性等条件,对构造节点进行个性化设计,进而提高装配式结构的抗震性能,满足建筑物防水防震的要求。
结束语
综上所述,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。
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