装配式建筑在建筑设计中的应用分析论文_张家新

装配式建筑在建筑设计中的应用分析论文_张家新

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摘要:在建筑工程中预制装配式住宅结构是较为常见的结构式样之一。而这一结构的应用具有自身相应的特性。因此在这一前提下对于预制装配式结构在建筑领域的应用进行研究和分析就具有极为重要的工程意义和现实意义。在装配式建筑中,预制构件间的钢筋连有效连接,最大限度减少湿作业,体现装配式的优越性。基于此,本文主要对装配式建筑在建筑设计中的应用进行分析探讨。

关键词:装配式建筑;建筑设计;应用分析

1、前言

随着我国城市化进程的不断发展,之前在建筑施工中存在的诸如建筑材料使用的不科学、结构的应用不稳定等现象已经得到了有效的改善。为了使其得到进一步的完善,我们应当充分使用装配式混凝土结构,并对其进行优化设计,进而使我国建筑的施工与设计水平得到大幅度的提升。

2、预制装配式结构在建筑领域的应用

2.1外挂板固定施工

外挂板固定施工是预制装配式结构在建筑领域应用的基础和前提。在外挂板固定施工的过程中施工人员在进行吊点设置时必须进行详细计算,从而能够更好的确定吊点的位置、数量与此同时确保吊点承载力满足要求。除此之外,在外挂板固定施工的过程中施工人员应当注重在安装就位时来根据定位线及时检查墙板定位,当存在一定程度的偏差时施工人员应当注重及时的进行复核并且细致的检查偏差产生的原因。另外,在外挂板固定施工的过程中施工人员应当注重用铝合金靠尺对墙面垂直度进行检查,在这一过程中如有高差必须调节顶托使高低差在允许范围以内,从而能够在此基础上促进预制装配式结构在建筑领域应用水平的有效提升。

2.2关键构件与节点的连接设计

装配式混凝土结构的预制构件不但要能够满足建筑中对于承载力的要求,还要满足装配以及运输的要求,因而,就需要利用设计来使预制构件的有效性能得到进一步的完善。进行多螺箍筋柱的设计,多螺箍筋一般都是由一个较大的螺旋箍筋以及多个较小的螺旋箍筋所构成。在进行设计的时候,要确保较大螺旋箍筋与较小螺旋箍筋之间的交汇面积,此外还可以使用一笔箍的方式来满足箍筋保护层的要求与规范。对梁、柱的节点进行设计时,节点的抗剪设计是首要考虑的要点。为使预制构件的成本得到有效控制,在节点的核心区域应当在框架的纵横两个方向上使用等高的截面,这样能够使模板的使用类型得以减少。对于竖向的结合面,设计时应当对叠合层混凝土的抗剪能力以及接触面的抗压能力进行综合的考虑,这样才可以对各种预制构件所具有的抗剪值进行有效计算。在对叠合楼板进行连接设计时,为满足楼板在抗剪方面的要求,应当把楼板的表面设计为大小与凸凹低于4毫米的人工粗糙面。此外,为了施工方便,预制板中的钢筋不应长于构件的断部,在连接的部分应当使用附加的接缝钢筋来增强其连接的力度。

2.3叠合板施工控制技术措施

预制板与预制梁的连接节点设计考虑到结构的整体性,增加了梁、板节点的混凝土现浇部分。当预制梁吊装完成后即可进行预制板的安装作业,并且预制板的吊装无需搭设满堂板面支模架。预制板筋与预制柱、梁的钢筋相互冲突是难免的,因此在梁部位进行钢筋绑扎时,应尽量不对预制构件锚筋进行弯曲。预制板吊装顺序尽量依次铺开,且注意吊装就位偏差累计值≤5mm,将预制板预留锚固钢筋伸入梁内100mm,与现浇混凝土浇捣成一体。结构楼板厚度共150mm,其中预制板厚80mm,另外70mm厚采用在预制板上现浇混凝土的叠合板,叠合板中的预制板本身可作为上部现浇板的混凝土模板。为避免浇筑混凝土过程中漏浆,在浇筑叠合板混凝土之前,可将预制板铺设拼接的结构缝提前用水泥砂浆进行封闭。

2.4预制构件的拆分及归并的设计

在对预制构件进行拆分与归并前,有关设计人员应当和工程建设施工人员互相进行商议进而得出统一性的意见,倘若具体施工单位还没有确定的话,应当在征得业主的同意后,根据通常的标准与规定来对预制构件进行拆分与归并的设计。在对预制构件进行拆分与归并时,应当尽量保持构件横截面形状的一致性,此外在构件的种类方面应当尽量减少一些,进而使模具的使用得到节约。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆还要充分考虑到总体方案设计中各部分之间的相互联系,比如要对建筑各个位置上的梁、柱以及板的功能及其联系进行充分的考虑,进而使预制构件在装配方案的制定方面实现良好的效果。由于装配整体式混凝土结构有着自身的特点,在浇筑完之后,预制构件需要通过交通工具送到施工现场。因而,在进行拆分与归并的设计时,应当尽量满足运输中对于构件的安装、堆放等方面的要求。

3、传统设计和装配式设计的区别

目前装配式混凝土建筑主要存在的结构体系包括装配整体式框架结构体系、装配整体式剪力墙结构体系、装配整体式框架 – 剪力墙结构体系、装配整体式框架 – 现浇核心筒结构体系、装配整体式部分框支剪力墙结构体系等。装配式建筑是指部分或全部构件在工厂预制完成,然后运输到施工现场,并将构件通过可靠的连接方式组装而建成的建筑。装配式建筑主要包括装配式混凝土结构、钢结构、现代木结构 3 大结构体系。因为具备标准化设计、工厂化生产、装配化施工、一体化装修、信息化管理、智能化应用等特点,是现代工业化生产方式的代表。与传统建筑相比,从设计、加工、安装、装修都更加强调标准化、模块化,因此效率更高。

3.1与传统建筑设计的区别

(1)传统设计图纸设计不够细致,很多设计师

在建设方的催图下,不得不加快出图速度。速成图纸造成出图不够细致,存在了一些设计问题,等施工时发现后通过联系再更改。期间审图中心只是对设计中较明显的设计错误和强制性条问等提出修改意见,对一些细节还须设计师自己处理。但对预制构件一旦出现了问题,往往到安装时才能发现,那时候已经无法更改了,会造成很大的损失,也会影响到整个工程的工期。

(2)传统设计中各专业存在碰撞,装配式施工可以现场协调解决,但对于预制混凝土建筑几乎是没有现场协调的机会,要求拆分设计必须细致、深入、协同一致。需要设计师工作时做到精细无误,工作量很大。

(3)规范中要求的误差的区别,传统施工构件的误差以厘米计,预制构件的误差以毫米计。只有出厂的构件误差足够小,后期的吊装工作才能顺利完成。

(4)对于一个楼房项目的设计者来说,在准备做装配式建筑时,应进行全局统筹考虑,设计尽量模数化,标准化。但传统设计没有考虑到,只是从方便设计来做,次梁随意增加等事件频有发生。

3.2实例分析

某项目为某学校教学楼,地上5层,结构体系形式为装配整式框架结构体系,第一次设计的结构布置不适合工厂预制构件的生产加工,因此对其进行修改。在设计人员通过与预制构件工厂技术部门沟通之后,技术部门提出了以下修改意见。

(1)竖向构件(柱)尺寸尽量上下保持一致,减少变截面频率,实在不行可统一向一侧偏心;(2)预制叠合楼板的厚度取130mm,60mm的预制部分+70mm的现浇层,现浇层可根据房间尺寸加厚,取消走廊内南北次梁;(3)办公室、教室的中间次梁均改为两道次梁,均匀分开3200mm,东西主梁适当加大梁宽度提高刚度;(4)现浇板底部配筋尽量符合模数,具体是50的倍数可选100,150,200;(5)各层楼结构布置保持上下一致。

4、结语

随着我国国民经济整体水平的持续进步和建筑领域的快速发展,预制装配式结构在建筑领域的应用得到了越来越多的重视。因此工作人员应当对于预制装配式结构特性有着清晰的了解,从而能够在此基础上通过工程实践的进行来促进我国预制装配式结构住宅整体水平的有效提升。

参考文献:

[1]胡珉,蒋中行.预制装配式建筑的BIM设计标准研究[J].建筑技术,2016,4708:678~682.

[2]李党.BIM技术在装配式建筑设计中的关键作用[J].山西建筑,2016,4233:26~28.

[3]吴嵩.探讨装配式建筑设计中的BIM方法[J].建材与装饰,2016,45:98~99

论文作者:张家新

论文发表刊物:《基层建设》2019年第7期

论文发表时间:2019/6/25

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