浅析装配式建筑结构设计及其施工技术论文_吴红翠1?邵佰春2

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摘要:当前,随着建筑行业的发展,建筑界采用的建筑结构和材料类型也更加丰富,装配式建筑的应用也更加广泛。装配式建筑在实现集约化生产、节能环保方面都具有一定优势,因此在我国有着良好的发展前景。所以我们要重视其应用发展,对当前仍处于技术引进和学习阶段的现状进行改善,完善结构设计和施工技术。本文主要对装配式建筑结构设计及其施工技术进行分析了解,以保证建筑质量和建筑行业的发展。

关键词:装配式建筑;结构设计;施工技术;优化措施

在经济发展过程中,人们对环境问题也更加关注,实现绿色发展成为我国的重要战略目标。这使得传统建筑模式与当前需求产生脱节,装配式建筑更受青睐。同时应用装配式建筑,也可良好应对劳动力成本提升的问题,解决建筑工程建设中周期长、工程规模大、材料损失严重等问题。但我国装配式建筑的发展还不够成熟,结构设计和实际生产过程中仍然存在着不足,会影响到施工质量和建筑成本等,需要不断进行优化改进,推动装配式建筑持续发展。

1.我国装配式建筑发展现状及特点

近年来,我国装配式建筑开始重新发展,但也存在一些不足。不同地区间存在发展不平衡的问题,在构件生产方面也需要重新建立构件厂,这需要大量土地、设备和资金投入,且各地区在预制构件产能方面需要的时间长、花费精力多。在结构设计方面还存在设计标准化问题、建筑模数问题、抗震设计节点等问题。

首先,建设中可适当节省使用的材料,一些材料可回收利用,减少施工中产生的建筑垃圾;其次,这种模式降低了材料损耗,有利于施工成本的节约;最后是其施工质量和效率可有效提升,比如传统建筑需在完工2个月后进行收尾处理防水等部分,而装配式建筑在预制阶段就留好了孔洞,后续施工环节少。

2.装配式建筑结构设计实施内容

2.1结构计算流程

以PKPM结构设计软件应用为例,其具体结构设计实施流程如下图所示:

2.2结构设计人员工作要求

设计人员要具备关于装配式建筑的基本知识,对设计规范、图集等可以熟练掌握,包括设计内容、连接阶段和构造要求等。同时,要了解其构件加工工艺和安装要求。及其施工方法,以对设计内容进行有效的深化,准确达到设计中各方面的需求。

2.3充分掌握和应用BIM技术

当前,在建筑行业对BIM技术的应用中,还局限于碰撞检查和翻模等范畴,很多企业缺乏对其深化应用。而在深化设计部分中,进行钢筋端头调整、水暖管线预留、施工吊装和中心校核等方面,BIM技术都可以发挥积极作用。可以充分应用BIM技术,在其数据集成平台上进行施工模拟、施工组织和工程量计算等工作。

3.装配式建筑结构优化设计

3.1优化结构设计流程

在装配式建筑结构设计中,要考虑到功能方面问题,以及工程生产的设计和装配影响。从构件生产、运输到装配都有着严格要求,需对零件和分离等进行优化设计,确保设计、生产与施工间的紧密联系,使其形成科学、完整的工艺流程。具体设计过程中,为确保设计方案的可行性,需要对各个组建进行详细设计,尽量简化生产过程,使成本得到有效控制、降低施工难度、保证施工质量安全。

3.2建立起标准、完善的设计体系

要确保装配式建筑结构设计效果,需建立起完善、标准的结构设计体系,对户型模块和核心模块设计等进行规范,有效减少其中的组件类型。户型模块设计中优化组合室内空间布局,优化调整各房间布置等,使其规模更加准确和合理。核心模块设计中要对楼梯、机电走廊等标准化设计,创建一个类型的平面组合,满足客户具体建设要求。

3.3优化结构技术体系

在装配式建筑实际结构设计优化过程中,需要结合实际情况进行结构和技术体系的选择。其中,结构技术体系主要是结构设计相关技术体系,包括框架结构、复合剪力墙结构等。比如在确定剪力墙预制形式时,可以使用单一的预制叠合剪力墙或者双制叠合剪力墙,其连接形式要与钢套筒相垂直。但具体应用中连接形式常常是不固定的,除去根和集群连接形式外,可根据施工具体要求来选择。

3.4预制构件和拆分与控制设计

在预制装配式建筑中,要结合工程特点和预制装配率来选择其预制形式和预制件等,进一步确定结构体系。装配式住宅设计中,还要考虑到构件水平,包括预制组合梁和阳台等。除去外墙外保温、装饰为预制外墙合理设置,要尽量少用外脚手架,设计中需优化对承重墙和非承重墙的设计。

3.5预制构件节点优化设计

在装配式建筑结构设计中,节点设计是非常重要的一项工作,决定着建筑的抗震性能和功能。采用钢筋与套筒连接的方式,可以有效控制嵌入式零件的成本。对预制组件和节点间连接的优化,可以通过合理优化节点结构等来实现,保障建筑物具有良好的抗震性能,构件之间连接稳定性良好,同时也可提高施工效率、节约施工成本。

4.装配式建筑施工技术分析

4.1预制构件存放管理和运输

在进行预制构件加工之前,要设计合理的运输方式,按照构件尺寸和重量选择合适的运输车。装卸构件时要注意采取有效的保护措施,避免其因为磕碰而损伤。存放中要选择场地平整、排水良好的场地,便于随之取用。并且在通道出口要设置预埋吊件标识,构件支垫要保证承载力加强,而不易出现变形现象。依据其承载能力和构件重量确定存放方式,并采取必要防护措施来避免其堆放中发生倾覆现象。

4.2预制构件吊装操作

进行吊装操作前,要由技术人员进行技术交底。吊装过程中对于尺寸比较大的构件,可以利用阳台作为中转平台,或通过窗口进行传递,其间要避免对构件磕碰造成损坏,施工人员要轻拿轻放,一旦出现损坏要及时修补。可采用人机结合方式完成吊装工作,发现吊装位置不准确时便于及时校正,在吊装就位时,由指挥人员发出指令,塔吊司机根据指令操作。初始就位时,要将构件水平方向对准控制线,靠近楼面后以人工手扶方式引导就位。固定预制构件时,需利用斜撑杆、千斤顶等进行位置固定,并及时进行调整。

4.3安装技术

在固定预制构件时,要对斜撑杆的固定角度、斜撑高度等合理控制,以此为依据,在进行螺栓预埋时将钢筋与结构内钢筋焊接成整体,保证不会破坏到混凝土结构。在预制墙板和地面预埋件上安装好,并用螺栓连接斜支撑与支撑托板,左右旋转来调节支撑长度,保证构件的水平度、垂直度符合要求。

结束语:

我国经济快速发展过程中,建筑项目也在不断增加,对建筑的质量、性能和安全性有了更高的要求,装配式建筑所具有的优势使其发展前景良好。我们要重视对其应用研究,不断完善设计标准和施工规范等,确保其建设水平,推动建筑行业的进步和发展。

参考文献:

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[3]杜津津,肖宁.浅析装配式建筑结构的设计要点及其应用[J].建筑工程技术与设计,2018,(9):706.

[4]傅强.论装配式钢结构建筑的深化设计[J].建筑工程技术与设计,2017,(27):576-576.

论文作者:吴红翠1?邵佰春2

论文发表刊物:《防护工程》2018年第35期

论文发表时间:2019/3/1

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