施工因素影响下装配式建筑结构设计论文_高中杰1,邓小俊2

施工因素影响下装配式建筑结构设计论文_高中杰1,邓小俊2

1.中建工程设计有限公司 安徽合肥 230051;2.美好建筑装配科技有限公司 安徽合肥 230053

摘要:在建筑工程的发展过程中,装配式建筑结构作为一项极具代表性的粗放式发展模式行业,建筑行业一向都作为高能耗产业而存在。但是在如今能源资源日益短缺的前期背景之下,技术领域的能耗严重问题已经引起了人们的广泛关注,同时建筑工作人员也意识到建筑能耗对于环境所带来的不良影响,因此在建筑设计过程中必须不断的转变设计理念,采取有效措施以及手段,进一步的合理规划建筑设计,提高能源的利用率,充分利用节能型资源及可再生资源等等,从而降低建筑过程中的能源消耗,实现可持续发展。

关键词:施工因素影响;装配式;建筑结构设计

引言

在我国建筑行业快速发展的过程中,通常都是使用混凝土浇筑的方式进行施工。随着时代的快速发展,使用这样的施工方式对施工效率的限制逐渐凸显出来。为了提高建筑工程的施工效率,装配式建筑模式获得了非常迅速的发展。与传统的施工方式相比,使用装配式建筑具有非常良好的发展前景。文章就针对装配式建筑的应用特点以及施工过程中的技术要点进行了详细的分析,希望能够促进装配式建筑的进一步发展。

1分析建筑结构设计

1.1概念

建筑结构设计作为设计人员对整体施工项目的全面表达,要求他们在掌握扎实理论知识的基础上,累积丰富的工作经验,只有这样才能为设计一个优秀的建筑物提供有效依据。建筑结构设计影响着整体建筑物的质量安全与稳定,是建筑设计的重要工作。现阶段,我国很多建筑工程都是以结构设计为依据进行落实的,设计人员不仅会思考整体结构施工的长久性和安全性,而且会分析竣工后建筑物的美观性与审美性。其中,作为新时代发展大力推广的建筑类型,装配式建筑是指由预制部件在工地装配而成的建筑物,按照预制构件的形式与施工方法进行划分,具体包含五种:其一,砌块建筑;其二,板材建筑;其三,盒式建筑;其四,骨架板材建筑;其五,升板升层建筑。

1.2遵循原则

一方面,主次有序,突出重点。设计人员进行建筑结构设计工作时,最先思考的就是建筑结构的整体性,而后再逐一研究与处理结构细节问题。以墙柱弱梁与墙角弱弯为例,这两点作为建筑结构设计的重要工作,保障实践设计与现场施工相符,可以提升整体建筑物的稳定性,并避免外界因素威胁建筑结构的安全质量;另一方面,刚柔适宜。通过了解整体建筑物的刚性与柔性,确保两者处于适宜状态中,有助于提升建筑结构质量。在现如今的建筑结构设计中,“刚柔并进”已经成为设计工作必须要遵守的重点原则。

2装配式建筑的优点

先在工厂对结构图纸进行加工,由此得到装配式建筑结构,将这些结构运输至施工现场,再进行现场起吊、节点连接,并做好安装工作,这样就能得到完整的混凝土结构。现浇混凝土结构相较于装配式建筑结构,后者有着明显的优势。首先,工厂可预制结构构件,使建筑工业化,在施工现场完成结构的装配,使住宅产业化,这样就能提高生产效率,使构件加工具备节能、环保等特征,而且还能加快施工进度,它不会受到施工场地的任何限制。

2.1污染少、噪声小

装配式建筑可在预制工厂完成构件的预制,拼装需在施工现场进行,相较于传统的现场浇筑方式,现场搅拌、振捣无需利用较多的施工机械,现场的噪音、粉尘也将减少。

2.2模板标准化、工业化程度高

现场浇筑混凝土包括搭设脚手架、完成模板的拼装、绑扎钢筋、对混凝土进行浇筑、预应力施工等几个施工步骤。整个施工由模板工程组成,不同的工程有着不同的构件,模板只能使用一次,因此最常用的就是一次性木模板,这也浪费了许多木材。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆由于装配式建筑具备一定的施工特性,且其以标准化作业为主,钢摸板可用于预制同型号的构件,可重复应用。

3施工因素影响下装配式建筑结构设计优化

3.1钢结构对结构能耗的影响

如今我国的实验技术不断取得新的突破,同时我国建筑领域也在不断发明新材料、新工艺以及新技术,而在这些新型的材料以及技术的指导之下,建筑钢结构因为其具备混凝土结构所不具备的独特优点,而从混凝土结构当中脱颖而出。应用钢结构,不仅仅具备有更为灵活的组织形式,同时也能够使得建筑具备更高的抗震性能。除此之外,在建筑钢结构应用的过程中,还能进一步的缩短建筑物整体的施工周期,从而减少在建筑物使用过程中投入到其中的人力及物力成本。除此之外,还能够充分的运用我国的钢材材料,更进一步的减少杂质,同时其具体应用过程中不需要应用具有高污染的化学材料,而对生态环境所造成的破坏,尽可能达到节能环保。

3.2预制件的吊装和定位

在进行预制构件的吊装过程中,工作人员需要控制好垂直度,严格按照施工相关要求进行标准操作,将误差降低到1mm以内,还要重点控制施工中的薄弱环节,防止垂直度发生偏差导致建筑工程结构受到影响。建筑结构的精准度受到影响,浇筑环节就会出现位移,还有可能会影响到斜撑调节的精准度,因而需要对这一过程进行严格的控制,保证建筑工程的施工质量。预制结构和现浇结构主要是使用螺栓进行连接,在实际的施工过程中,需要在连接前仔细检查好螺栓及孔洞的尺寸是否一致,防止出现螺栓脱落或者不能拧紧的问题。

3.3外墙脚手架要求

在施工建设期间,外墙脚手架作为保护现场施工人员生命安全的重要措施,常见类型有附着式升降架、落地架及悬挑架等。其中,落地架主要应用在多层建筑施工中,对整体建筑构件的影响很小,而其他两种必须要根据现场条件进行整合研究。一方面,附着式升降架的高度要从7步架高入手进行研究,每步架通常是1.8米,长为5跨,每跨高度为1.5米,架体的宽度是0.9米,且在应用中两个附着点支座位置的竖向荷载大约控制在42kN。在升降过程中,工作人员不仅要分析一个附着支座受力,而且要研究2.0的动力系数,此时支座受最大竖向力可以达到67kN;另一方面,通常情况下,悬挑架的悬挑高度会低于20米,步距为1.8米,立杆纵距有1.5米,横距为1.05米。要应用I18构成悬挑梁,固定端的长度要达到悬挑长度的1.25到1.5倍之间。在这一过程中,悬挑支座所处位置的构件压应力将会达到32kN,固定端锚固点所受拉应力大约有16kN。由于外墙脚手架产生的作用力非常大,对构件单件及连接点的影响较强,所以施工人员在计算时必须要严格按照规定要求进行操作,避免影响因素为后续施工带来安全隐患。需要注意的是,这些作用力只会在施工期间出现,所以要在建筑结构设计期间整合研究,以此获取更加准确的数据信息。

3.4科学选择地基结构与型式

在设计地基前,设计人员要了解整体建筑施工要求,并确定结构设计的类型与荷载,而后依据收集的相关参数科学设计地基基础。同时,还要了解勘察单位提供的现场勘察报告,确保不同地质中不同型式基础的受力和沉降都具备均衡性。通过认真观察设计图纸,提升地基基础设计质量,提出有效的规划方案,不仅能保障建筑地基可以科学受力,而且拥有符合规定的承载力与抗震性。

结语

总而言之,使用装配式建筑结构与传统的施工方式相比,具有很多的优势。其能够提高建筑工程的机械化程度,节约施工资源,提高建筑工程的施工效率。在装配式结构的应用过程中,施工企业需要建立完善的应用体系,对装配式建筑工程施工过程进行严格的监督管理,提高装配式建筑的应用效果。

参考文献

[1]董月琴.预制装配式建筑结构设计与施工关键技术研究[J].绿色环保建材,2019(2):138+141.

[2]王润华.预制装配式建筑施工技术及其配套装备的创新研究[J].工程建设与设计,2018(20):203-204.

论文作者:高中杰1,邓小俊2

论文发表刊物:《基层建设》2020年第1期

论文发表时间:2020/4/21

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