摘要:在我国经济不断的发展过程中,建筑的形式以及建筑的规模都在持续化的发展中,建筑结构设计的应用形式偏向于更为便利的形式,装配式建筑以其便利经济的特点,在建筑施工结构设计中发挥中重大的作用。装配式结构设计的应用,使得建筑设计的工作更为简易,有利于施工效率的提升。在设计的过程中,需要从不同的要点对于工作进行关注,在构件的深化设计、连接式设计、整体的构造设计、防水设计等方面都需要进行关注。本文结合建筑的实际设计状况,进行探讨分析。
关键词:装配式;结构设计;要点
引言
装配式建筑是近几年发展起来的,相对于传统的建筑来说,能够更好地控制建筑的施工质量,并且能够较大提升整个建筑行业的建设水平。装配式建筑可以起到节省能源的效果,促进建筑行业的健康可持续发展,这也是未来建筑行业发展的必然趋势。本文根据以往的经验以及实际案例对装配式建筑结构的设计要点展开探讨。
1装配式建筑的相关概念
装配式预制混凝土结构是指部分梁、板、柱、墙板等结构构件均先在构件预制厂进行规模生产,后运至施工现场通过焊接、预埋螺栓连接或少量现浇混凝土等将预制混凝土构件连接在一起,形成一个结构整体。预制率指装配式混凝土建筑室外地坪以上主体结构和围护结构中预制构件部分的材料用量占对应构件材料总用量的体积比。
2预制装配式建筑结构设计要点
2.1结构构件预制设计
预制结构构件是装配式建筑的基础工作,对预制结构的设计要更加科学合理,对预制结构的构件要进行充分的分析。预制构件结构设计中应考虑如下问题:1)对持久的设计状况分析,对预制构件的承载力、变形及裂缝等展开科学合理的验算,保证满足国家规范要求。2)对地震设计状况分析,要保证预制构件承载力的稳定性与可靠性,对其进行反复的验算。3)关于制作、运输、堆放以及安装等短暂的设计情况下的预制构件验算,要符合国家的相关要求,使其达到标准。4)关于施工验算,构建自重标准值乘以动力系数可作为等效静力荷载标准值。构件的运输、吊运,动力系数应选择1.5;构件翻转、安装中的就位和临时固定,动力系数应选择1.2。5)关于脱模验算,等效静力荷载的标准值是由构建自重标准值乘以动力系数后与脱膜吸附力的和,其标准值应不小于自重标准值的1.5倍。
2.2设计结构构件节点
装配整体式混凝土结构受力特征与现浇结构一致,可以用现浇结构的方法进行结构计算,连接区域钢筋的锚固连接也与现浇结构相同。但预制构件的连接计算不可缺失,相关的节点详图不可缺失,其主要装配节点有叠合梁、叠合楼板、预制梁柱的拼接等,其制作、安装比较方便,节点须满足构造要求。预制构件节点及接缝处后浇混凝土强度等级应不低于预制构件的混凝土强度等级;接缝坐浆材料的强度等级应不低于预制构件的混凝土强度等级。节点连接方式有很多种,如套筒灌浆连接、浆锚搭接、螺栓连接、结合面构造等。灌浆套筒连接技术的应用则是通过向内、外套筒间的环形间隙填充水泥基等灌浆料的方式,连接上、下两根钢筋。装配式结构竖向及水平接缝部位的钢筋选用套筒灌浆连接的方式是最好的选择。套筒灌浆连接应按JG/T408—2013《钢筋连接用套筒灌浆料》注明套筒连接灌浆料的性能指标,套筒与灌浆料应相匹配,并对灌浆时间提出要求,如图1所示。浆锚钢筋搭接是装配式混凝土结构钢筋竖向连接的主要方式之一,主要是在混凝土中预埋波纹管,在混凝土的硬度达到一定程度后,再将钢筋穿入波纹管中,最后,将高强度的无收缩灌浆料注入波纹管养护中,这样就可以起到一定的锚固钢筋的作用。另外,直径大于20mm的钢筋不应运用到金属波纹管浆锚搭接的连接方式,而该方式同样不适合直接承受动力载荷构件的纵向钢筋。螺栓连接即连接节点以普通螺栓或高强度螺栓现场连接,以传递轴力、弯矩与剪力的连接方式。螺栓连接主要应用于框架结构的梁、柱的连接中,装配整体式剪力墙结构中预制楼梯的安装连接等。结合面构造:预制构件、后浇混凝土、灌浆料和坐浆材料的结合面应设计为糙面、键槽,并且要保证粗糙面的面积大于结合面的80%,同时,预制板粗糙面的凹凸深度应大于4mm,预制梁端、预制柱端、预制墙端的粗糙面凹凸深度应大于或等于6mm。
图1结构构件节点
2.3防水性的设计的应用
在建筑设计应用过程中,建筑中应用的各个因素会随着不同方面变化受到影响,质量问题的出现,对于建筑的施工的过程以及使用过程中,人员、财产的安全都将会产生不同程度的威胁。建筑混凝土的使用,需要根据建筑混凝土的应用材料以及应用的条件的适应程度进行判断,在一般的建筑中,混凝土的应用需要具有较好的防水性。由于我国各个地区的建筑工程具有不同的防水需求,因此混凝土的应用也存在着区别,在对于防水的要求较高的建筑中,混凝土的价格与普通的混凝土相比较高,同时在施工中需要采取的施工方式也存在着区别。在装配式建筑的结构设计中,混凝土的应用需要结合建筑物自身的防水需求进行应用。在高层建筑的应用中,防水的分布需要包括多种层次的应用分布标准。为了使得建筑的中心部位所具有的防水效力得到提升,在这个部分的材料使用中需要存着具有较好防水效力的防水泡沫棒会,或者部的防水胶条满足其实际的需求。
2.4注重建筑模数化
在对建筑物质量进行分析过程中,其链接性好坏是一个十分重要的因素,如果连接性不理想的话,建筑物整体安全性能就不从谈起。而模数化就是最重要保证,保证建筑物整体链接性良好,就算不幸遭遇地震等严重的自然灾害,也可在极大程度上减少损失。所以,于未来相关装配式建筑的实际发展中需要保证模数化,努力提升建筑物的实际寿命,并进一步的降低相关的维修费用和生产的具体成本。
结语
装配式建筑的使用具有较高的经济效益,因此,在使用的过程中,需要关注建筑本身所具有的结构要求。过对建筑工程中实践应用装配式结构的分析,本文总结了这种新型建筑结构与传统现浇混凝土模式存在的主要区别,并分析了装配式结构的设计要点。同时在实际的施工中,要充分掌握各种施工要点,同时要保证施工的质量,在安装装配式预制构件时要严格按照技术要求进行施工,避免损伤装配式件的力学性能,在整体上提升使用的性能。
参考文献:
[1]徐有明.实例探析装配式建筑结构设计与施工要点[J].智能城市,2018,4(19):28-29.
[2]高熙煌.预制装配式建筑发展前景分析和结构设计要点研究[J].建筑工程技术与设计,2017(1).
论文作者:金彬1,张利萍2
论文发表刊物:《基层建设》2019年第15期
论文发表时间:2019/8/7
标签:建筑论文; 混凝土论文; 结构论文; 预制构件论文; 构件论文; 钢筋论文; 套筒论文; 《基层建设》2019年第15期论文;