摘要:社会的发展必然导致建筑业的极大进步,我国城市人口增加与城市化发展的速度应当保持一致,由此使得建筑高度越来越大,建筑的使用功能越来越多,此时建筑施工速度的提升就变得十分紧要,装配式建筑的出现不仅从造型上满足设计需求,其体现在施工上的优势更是使得这种建筑形式有着广阔的发展空间,本文简单介绍了装配式建筑的发展背景及发展优势,也从结构设计和施工技术两个方面对装配式建筑进行阐释。
关键词:装配式建筑;结构设计;建筑施工
1预制装配式建筑结构的发展现状
预制装配式建筑结构是将传统的施工建设分为预制和装配两部分,第一,结合建筑的构造特点,在工厂中预先对原材料进行制作和加工;第二,在工地现场将预先制作的构件进行组装。其优点是时间短,受环境影响小,大幅度节约劳动力,同时保证建筑的质量。上世纪二十年代,开始兴起了预制装配式建筑结构,因为其操作简单,只需要现场进行装配,成本也较低,绿色环保,逐渐受到人们的认可和追捧。但是我国的预制装配式建筑结构起步较晚,应用时间不长,集中应用在预制大板建造方面,发展不健全。随着经济的腾飞,国家颁布了《绿色建筑行动方案》,对施工单位使用预制装配式建筑结构提出了明确要求,以保护环境,节约资源为目的,大力推广预制装配式建筑结构。
2装配式建筑的设计要点
2.1平面、立面设计要点
装配式建筑设计中的基础部分就是平面和立面设计。平面设计,应结合装配建筑的具体状况,综合分析套型模块和相关尺寸要求,优化选择建筑内部空间布局,科学布置管井和承重墙等的具体位置,确保合理划分建筑内部各个空间,并充分体现各空间的功能,实现整个建筑外观的美观性;立面设计,相对要复杂一些。主要是立面的拆分设计,装配式建筑需要结合平面设计结果,运用单元式拆分办法来拆分外墙板和阳台等各种构件。外墙的墙板可以根据结构柱和剪力墙的边界予以拆分,为了便捷后续运输,可将每一间预制墙板进行拆分,也可以划分外墙和其他部位为一个整体,并准确编号拆分后的构件。
2.2施工图设计
装配式建筑的施工图设计能够清晰展示建筑施工中所需要的施工设备、结构构件和内装部品等设计参数,便于后续施工人员对施工工艺的选取。在进行施工图设计时,应重点就装配式建筑的连接点的隔声、防火和防漏等内容进行设计,确保建筑的各项功能得以完美展现。
2.3结构构件预制设计
结构预制构件设计时应先优化设计构件加工图;具体设计时,应结合生产工厂的实际工艺水平,科学地对构件的尺寸进行设计,确保构件的尺寸达到精准,有效防范构件尺寸不合理带来的质量问题。设计预制构件时,还需要结合施工现场、生产工厂的吊装水平、生产能力和运输等条件来合理进行设计。
2.4构造节点设计
装配式建筑设计的另一重要内容就是构造节点的设计,特别是外墙板的门窗洞口和接缝等防水性能不佳的位置,应加强节点设计。同时结合工程项目所处地理位置的气候条件,科学选择节点的装饰、力学特点和物理性能等,同时还需要做好抗震和抗冻等方面的设计。
3预制装配式建筑结构的体系设计要点
3.1设计标准
因为预制装配式建筑结构设计是实现建筑工业化的必要手段,也是实现建筑产业化的必由之路。因此,在进行预制装配式建筑的设计工作时,要始终秉承工业化生产的理念,将理念贯穿到整个设计过程中,时刻注意预制装配式建筑结构是否符合生产要求,是否易于操作。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆如果与实际情况不符或者有冲突,需要及时调整,与此同时,对标准件的制作,要使用同一尺寸的模数,这样能够提高生产效率。对一些特殊构件,要参考具体标准,进行创新,使得预制装配式结构建筑个性化和丰富化。
3.2设计要点
3.2.1框架结构体系设计
框架形式的预制装配式建筑结构体系,在我国的公共建筑中占有很大的比例,尤其是大型商场。因为这种结构体系质地很轻,易于运输,性能优良,而且无论是叠合板还是合梁都可以在工厂进行预制。为了提高受力程度,在设计中应该把握以下三方面的内容。第一,保证强度等级,无论是柱混凝土还是框架柱底,必须保证强度等级在 C30 以上;第二,进行平面设计,在梁柱中心线方面,要与竖向的平面相同,并且对齐,纵向也要保持对齐;第三,处理预埋件,预埋件是框架结构体系必不可少的一部分,在设计中,要保证预埋件的连接顺利和通畅,确保受力均匀。
3.2.2剪力墙结构体系设计
在日常居民住宅中,大部分使用的是剪力墙形式的预制装配式建筑结构体系。在设计时,可以根据具体的住宅情况,合理选择半预制和全预制的结构体系。为了提高建筑质量,保证住宅安全,需要注意以下三种情况。第一,承重墙,一般情况下,需要将承重墙分别安装在山墙的两侧,在安装之前,要做好内力计算,同时将抗震设计与连接设计融合到一起,保证建筑的整体性;第二,钢筋,为了确保预制构件之间紧密相连,需要提升所用钢筋的强度,保证连接的可靠性;第三,现场环境,在设计中,要充分考虑现场环境,尤其是分块设计的情况,要参考房间的构造和拼接的位置等因素,尽量避免在一个建筑结构中频繁使用多个构件,保证设计的合理和科学。
4装配式建筑施工技术探讨
装配式建筑有着独一无二的建造方式,我们对它的期望越大,在建造时对它的要求就更高。首先是装配式建筑的构件能在正常使用阶段下保持足够的弹性,尤其是构件的连接部位应保证良好的抗渗性和抗裂度,也能使装配式建筑承受一定如地震荷载类的偶然荷载,结构不出现严重损伤。在该破坏消退后也能通过对建筑的局部修复使建筑恢复正常使用状态。对于罕遇地震对结构的破坏也应避免结构发生严重倒塌,横向构件先于竖向构件破坏以保证人员的及时疏散。当发生火灾时,装配式建筑也应具有一定的抗连续倒塌的能力。其次,对于在工厂预先制作加工的混凝土构件应保证构件的强度、尺寸和其表面的平整性。先严格控制混凝土模板的质量和混凝土中钢筋绑扎和预埋件铺设的质量,仔细检查刷完隔离涂料后才能开始浇筑,并严格按照混凝土的浇筑要求进行浇筑养护。当构件出现较大变形甚至是强度不足等不符合要求的情况时应及时采取补救措施。预先制作好的装配式构件的另一重要环节就是运输。应根据构件的尺寸和数量选用大小合适的运输车辆,为保证构件在运输过程中不出现损坏,应将构件合理的固定在运输车辆上并设置缓冲材料保护构件。运输的路线需要提前制定好,车辆宜保持均匀的速度行驶,严禁出现急刹车、急转弯和碰撞等情况。在施工现场应提前制定出构件的存放方案,对存放地进行预处理,压实存放地地面防止构件存放过程中地面凹陷损伤构件。当构件运输到施工现场后应根据存放方案存放。其中楼板、顶面、墙和柱等构件宜竖向放置,梁构件宜横向放置。
5结束语
从上文对装配式建筑的结构设计和施工技术的探讨,我们可以发现装配式建筑的设计使用仍然是以传统的设计为参考,装配式建筑是新的,但装配式建筑背后的结构理论和使用要求是不变的。我国的装配式建筑仍处于初步阶段,相信经过一代又一代结构设计工作者的不断探索,这种新型建筑类型一定会日趋成熟。
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论文作者:高勇
论文发表刊物:《基层建设》2018年第35期
论文发表时间:2019/3/5
标签:构件论文; 建筑论文; 建筑结构论文; 结构论文; 预埋件论文; 体系论文; 结构设计论文; 《基层建设》2018年第35期论文;