摘要:在建筑业迅猛发展的今天,人们对建筑工程的要求越来越高,尤其是建筑结构形式。现代建筑形式具有多样化的特点。最近几年来,装配式建筑工程越来越多,为了保证装配式建筑结构更为合理,做好结构设计工作特别关键,鉴于此,本文重点研究装配式建筑结构设计要点。
关键词:装配式;建筑结构;设计要点
目前,社会经济正在快速的发展,建筑业也迎来了极大的发展机遇。同时,在建筑行业发展的过程中出现的问题也越来越多。由于在传统的建筑业行中普遍使用粗放的结构模式,这样的结构模式会带来大量的污染问题和造成能源过度浪费。并且,社会经济的发展使得人民的生活水平也得到了不断的提升,人民对于建筑产品的质量要求也越来越高。想要良好的完成建筑工业化的目的,其首要任务就是推动预制装配式建筑的进程,这样能够有效的改变传统建筑结构的体系。所以,为了能够良好的处理这些问题,各个国家的政府部门都颁布了各种规定和政策来推动建筑行业工业化的发展。
1装配式建筑的基本原理
装配式建筑的基本原理与现浇建筑的原理基本相同,在建造过程中,一些建筑物采用更加安全可靠的连接方式进行组合,并且配合一些特殊的装配方法,为了改善整个建筑物的抗震特性,有必要根据实际情况设计建筑物的节点。装配式建筑结构可以很大程度地提高建筑物的施工效率,也可以在设计和施工之间形成统一性。在实际工程施工过程中,对相关部件进行设计和预制,确保施工期间其他施工环节仍然有足够的时间和精力,这样可以大大的提升施工效率,提前做好相应的准备工作。然后,使用组装结构进行施工,进一步提高施工项目的建设效率,并增强施工建设各个阶段之间的协调性。此外,装配式建筑结构是标准化的建筑技术,可以将整个建筑业变得更加系统化。
2装配式建筑的优势
装配式建筑由标准化设计、生产工业化、建筑装配、内部装修和信息化管理五部分所构成。事实上,装配式建筑物是在一个建筑工地上组装而成的,其零件是也现成的。考虑到可持续发展和生态环境这一阶段的战略,装配式建筑在这方面具有独特的优势,因此,成为新的建筑趋势。第一,可以节省建筑时间,避免浪费过多的人力资源,由于工厂提前预计的建造可以直接在工地上进行组装,所以大大提高了工作效率,建筑成本也得到有效地降低。第二,在装配式建筑中大多采用的是绿色环保材料,不仅可以有效地保证工作质量,而且符合我国可持续发展的战略要求。第三,建筑安全和建筑质量与工程进度和效率有关,因为常常需要在高空中进行工作。所以传统的施工理念很难排除建筑工人的安全风险,但是在新型的装配式建筑中采用机械化进行施工。所以,可以大大提高建筑的安全性和施工质量。
3装配式建筑结构设计要点分析
3.1设计结构构件节点分析
装配式混凝土结构受力情况与现浇混凝土结构受力情况基本保持一致,意味着在装配式建筑结构设计计算中,可借用现浇混凝土结构计算方法。同时,连接区域钢筋的锚固连接,也与现浇混凝土结构一致。但装配式建筑结构构件设计中,预制构件的连接计算不可忽视,同时相关结构构件节点详细图纸,也需要绘制出来,其主要装配节点有叠合梁、叠合楼板、预制梁柱拼接等,上述结构构件在实践中具有制作简单、安装方便等特点,然而需要引起高度重视的是节点需满足结构构造要求。关于节点处所使用混凝土,在强度方面有着一定的要求,通常情况下,不得少于预制构件混凝土强度等级;接缝处坐浆材料强度等级不得低于预制构件混凝土强度等级。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆节点连接方式多种,常用的连接方式主要有套筒灌浆连接、螺栓连接、结合面构造和浆锚搭接等。(1)套筒灌浆连接主要是向套筒中的环形空隙中填充水泥等灌浆材料,连接上下2根钢筋。套筒灌浆连接技术在装配式建筑中广泛应用在装配式结构竖向及水平接缝部分钢筋的连接,其连接强度高,连接可靠性强相比其他连接方式,有着显著的优势,但其操作较为复杂。在实践中,套筒灌浆连接技术的应用,需严格按现行相关规定,注明灌浆料的性能指标,在此基础上,严格控制灌浆时间以及灌浆的饱满度,并保证套筒与灌浆料相匹配,保证连接的有效性。(2)螺栓连接方式主要以普通螺栓或高强度螺栓,在施工现场连接,以传递轴力、剪力等连接方式,将节点有效连接起来。螺栓连接方法广泛应用在钢结构的梁、柱等节点连接中,在装配式建筑混凝土结构中的应用,集中体现在预制楼梯安装连接中。(3)结合面构造。结合面的设计,通常通过设置粗糙面,或者设置键槽来保证后浇混凝土与预制构件的紧密结合。粗糙面的面积不宜小于结合面的80%,预制板粗糙面凹凸深度不应小于4mm,预制梁端、预制柱端、预制墙端粗糙面凹凸深度不应少于6mm。(4)浆锚钢筋搭接。这种节点连接方式在装配式建筑结构竖向连接中应用也较为广泛,并且相比其他连接方式其操作较简单,但其运用的范围有一定限制。实践操作具体为:在混凝土中预埋波纹管,并在混凝土硬化达到一定相应的硬度指标之后,将钢筋插入波纹管中,待完成上述操作之后,紧接着需要在波纹管中注入灌浆料,通常以高强度的收缩灌浆料为主,待灌浆完成之后,需做好相应的养护工作,才能保证锚固钢筋效果,进而可发挥出锚固钢筋的既有作用。除此之外,这种节点连接方式在实践应用中,对钢筋有着一定的要求,通常情况下,钢筋直径超过20mm不宜采用金属波纹管浆锚搭接连接方式。同时,这种节点连接方式在直接承受动力荷载构件的纵向钢筋中不具备实用性。
3.2预制装配式剪力墙结构体系的设计要点
按照装配式自动化程度进行分类,可以分成全预制剪力墙、全预制剪力墙两种结构体系。在进行结构设计的过程中根据国家的有关规定,应该注意以下几点:(1)平面形状应该保证规则,各个位置的动态特性要达到一致;(2)在设置结构纵向墙的过程中,需要参考抗侧力的结构构件进行搭建,并且应该结合内力的计算数据来设置结构纵向墙;(3)在考虑抗震设计水平的时候,应加强连接结构设计和必需的核算公式,这样才能有效的保证预制构件的整体性和连续性得到保障。
3.3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。
4结语
总之,装配式建筑结构设计要点关键在于采取优化措施,解决设计中的问题,通过全面控制预制构件、结构构件节点设计要点,结合建筑结构实际情况,不断优化装配式建筑结构设计方案,以此全面优化装配式建筑结构性能,确保其安全性、稳定性。
参考文献:
[1]皋语.装配式建筑结构设计要点研究[J].智库时代,2019(21):289–291.
[2]吕志国.装配式建筑结构设计要点分析[J].居舍,2019(13):103.
论文作者:伍亚玲
论文发表刊物:《基层建设》2019年第30期
论文发表时间:2020/3/16
标签:建筑论文; 预制构件论文; 节点论文; 建筑结构论文; 结构论文; 钢筋论文; 结构设计论文; 《基层建设》2019年第30期论文;