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摘要:在我国的市场经济体制中,建设项目所占的比重非常大,预制装配式建筑施工技术得到迅速发展。为了进一步提高建筑工程的质量,深入探讨预制装配式建筑技术的应用是非常有必要的。下面笔者就装配式建筑结构设计关键点进行简要探索。
关键词:装配式建筑;结构设计;关键点
一、装配式建筑的优势
1.有利于提升建筑单位的经济效益
在竣工施工技术的应用中,由于相关构件可在工厂预制,为建筑单位节省了大量构件制造成本,且具体施工工艺相对简单,建筑效率大幅提高,所以这是建筑单位朝着提高经济优势迈出的一大步。另外,与传统施工工艺相比,预制装配式施工技术成本中的给排水技术、采暖和用电技术等环节工艺成本明显低于传统施工,使预制装配工艺在节约施工成本方面优势明显。而且,从构件的重量来看,传统混凝土构件的重量明显大于预制装配构件的重量,从而大大降低了预制装配建筑对基础技术的要求和标准,提高了结构的整体性能,有助于缩短基础建筑的施工时间,促进建筑施工单位的取得更大的经济效益。
2.有利于降低能源消耗
在预制装配式构件建筑中,大多数构件可以在工厂内部进行广泛的预制,这样可以显著提高构件的生产效率,并有利于降低构件预制生产中的能源消耗。另外,与传统的建筑模式相比,采用预制装配式技术手段可节省约 15%的能源,在用水量方面,预制装配式施工工艺完成后,可进一步降低建设项目的用水量,最高可节约 30%的水资源。
3.有利于提升建筑质量
在已竣工的建筑施工项目中,预制装配式框架构件之间连接的稳定性直接决定了最终建筑的安全质量。为保证施工质量高度贴合施工要求,施工中对预制内剪予以了高度的重视。在施工过程中,预制构件之间的连接主要通过适当的连接件来实现,为了保证预制构件之间紧密连接,防止连接件松动,采用了钢筋内埋式剪力墙和水泥砂浆灌入扣件孔的办法,进一步提高了装配式预制构件的整体安全性和稳定性。合理设置了剪力墙中的紧固件,它是工程中的关键连接件,也是以后发展的基础,因此,施工单位必须保证预制装配式剪力墙的施工质量符合规定要求。
二、装配式建筑结构设计内容
预制装配式建筑结构体系中,框架结构体系和剪力墙结构体系是两大重要的构建形式,下面笔者就针对这两大构建形式的设计要点展开简单的论述,并总结了一些建设过程汇总需要注意的问题和需要遵循的原则:
1.预制装配式框架结构体系设计要点
预制装配式建筑结构体系中,框架结构体系这一构建形式应用较为广泛,该构建形式自重较轻、运输方便快捷等优势是剪力墙所无法比拟的。从实际的应用情况来看,目前框架结构的应用多集中在楼层较高的施工部位,这也是顺应当今建筑潮流的一种重要体现。其中,框架结构中的预制叠合梁和预制叠合板是由工厂预制出来的,然后再运送至施工现场,由施工人员进行焊接和浇筑。在这一过程中需要注意以下设计要点:①平整、规则的布置框架结构,保证框架支撑柱的稳定和强度。同时,要保持梁柱中心线始终处于同一平面且指向统一;②利用钢借点的方式处理梁、柱之间的交接点,并确保牢靠等级高于 C30,保证筑基底部安装的稳固性;③切实提高内部连接构件的焊接质量,并且对于一些重点的传力构件,要求施工人员要依据构件位置、构建抗压能力实际情况合理的确立焊接技术和焊接方式。此外,考虑到剪力和轴力等多方面因素,设计人员还应当尽量采用分布计算进行设计。
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2.预制装配式剪力墙结构体系的设计要点
1)结合预制装配式剪力墙结构的施工实际,设定符合施工需求的结构纵墙,并将内力对内、外纵墙的影响充分考虑在内。2)在布置结构横墙时,对于承重板墙的布置应当尽量选择两侧端部山墙之上,而对于预制承重墙板或预制轻质填充墙板的布置,则可以依据内力计算结果和结构抗侧力构件需求合理的布置在内墙之上。3)在进行剪力墙的连接设计时,设计人员首先要确实际的连接设计要求,同时还应着重考虑承受力因素对预制装配式剪力墙结构体系的影响。
三、装配式建筑设计的关键点
1.每个结构节点设计
结构连接节点的设计是整体结构的核心工程,也是确保整个项目质量的重要手段。在设计节点时,设计者应该更加注意连接节点结构的安全性,并确保整体建筑结构的科学合理性。同时,还要确保现场的计算和分析符合实际工程的真实情况,从而保证装配式建筑的整体质量。目前,有许多类型的节点连接技术,如螺栓连接等等,这些都是效果非常好的连接方式,开发人员根据施工中的具体要求,对连接模式合理规划并制定节点。在实践中,装配式建筑结构的设计原则与普通的建筑设计原则基本相同,在实际的施工过程中,应使用多种装配方法相结合。同时保证达到良好的施工效果。在对每个结构节点进行改变时,必须根据工程的实际情况和标准规格作出进一步调整和优化。
2.预制构件设计
设计装配式建筑的预制构件在整体建筑设计中占有非常重要的地位,预制构件的质量直接影响整个施工过程和完工后的整体质量。同时也要保证预制构件满足墙体保温和隔音要求。设计师必须仔细考虑施工现场的实际情况和建筑物的内部空间结构,以及施工所要求达到的功能,在此基础上,精确设计墙体支撑结构可以有效地提高整体建筑结构的稳定性。另外,在预制构件的生产中采用 BIM 技术,可以优化组件在生产前的整合过程。零件的衔接是设计和施工之间的重要联系,建设单位应向制造工厂提供相应的设计信息。为了支持 BIM 技术,可以从模型中获得有用的信息,进一步实现提高信息利用率,并获得关于初步组件的准确数据。应在模型中提取重要资料,后期在生产中相关技术人员应及时进行交流和沟通,方便施工人员可以准确地了解生产进度。此外,在使用BIM技术生产的前期阶段,要加快装配式建筑的模型化。
3.标准化的构件设计
在设计装配式的建筑物的结构时,必须尽可能地优化分配工作以获得更标准的建筑部件。由于中国的装配式建筑仍处于发展的初始阶段,许多建设方案尚未成熟,这意味着一些主要结构元素的装配部件通常很难实现生产。因此,在中国目前的装配式建筑中,我们分两个过程,结合建筑和装配技术:首先,它需要不断增加的标准化程度,例如通过分离几个项目,用标准单元部件来形成结构层的标准平面。其次,需要根据某种类型的模块和主要建筑模块预先规范空间结构的配置,参考公寓式模块设计的内部空间结构,并将客厅和卧室合理地进行安排。此外,由于社会的不断进步,所以人们对建筑空间的个性化需求增加,设计师还必须考虑到个体所有者的需求,同时灵活应用不同类型的公寓组合。尽可能地使结构构件变得更加规范化。因此,在设计中仍然需要考虑的一些问题是上下门和窗口是否对齐,以便尽可能地确保装配式结构元件的连续性。
结束语
综上所述,当下预制装配式建筑结构体系正处于高速发展阶段,符合生态文明城市的建设需求,是建筑行业相应国家可持续发展号召的重要体现。各地区的工程建设过程中,要不断深入推广预制装配式建筑结构体系,提高工程项目的建设质量,促进建筑行业取得更加稳定、长足的发展。
参考文献:
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[3]陈友鹏.预制装配式建筑施工中 BIM 技术应用[J].现代物业(中旬刊),2018(12):224-225.
论文作者:樊惠琴
论文发表刊物:《防护工程》2019年19期
论文发表时间:2020/2/27
标签:建筑论文; 构件论文; 结构论文; 预制构件论文; 建筑结构论文; 体系论文; 节点论文; 《防护工程》2019年19期论文;