摘要:与传统浇筑式建筑相比,装配式建筑有着独特的优势与特点,虽然目前我国此类建筑处于初期发展阶段,但是随着政府扶持力度的加大,以及人们思想意识的转变,该类型建筑必将成为主流建筑形式。其结构设计应该从框架结构以及剪力墙等基础角度进行综合考虑,这样才能保证装配式建筑结构质量安全。
关键词:预制装配式建筑;发展前景;结构设计
1装配式建筑结构设计相关内容分析
1.1装配式建筑相关概念简介
装配式建筑的结构形式主要包含装配式混凝土结构、装配式钢结构以及装配式木结构,本文以使用较为普遍的装配式混凝土结构为研究对象,其结构构件主要包括梁、板、柱、墙等,上述结构构件全部是在构件预制厂完成规模化生产,然后借助运输工具,将其运输到现场,各构件通过可靠方式进行连接,并与现场后浇混凝土、水泥基灌浆料形成完整的结构体。
1.2装配式建筑设计特点
装配式建筑设计受到多个方面因素的影响,如设计、生产等。在实践中,需结合设计形式、生产制造等因素的影响程度,做好后续的设计监督管理工作,并对装配式建筑结构设计展开分析,进一步优化装配式建筑结构设计,确保装配式建筑结构设计作品具有更高的适应性,以此促进其整体性能的优化。建筑设计本身相比其他领域的设计,具有一定的特殊性,装配施工管理与控制中,需采取一体化形式进行指导,确保建筑主体可实现同步施工。此外,装配式建筑结构设计,在现代先进技术的支撑下,具有信息化、标准化等方面的优势,可在设计分析阶段,对装配式建筑结构整体设计进行优化,进一步规范装配式建筑结构,使其满足安全需求。
1.3装配式建筑结构设计基本原理概述
装配式建筑结构设计原理与混凝土结构原理保持一致,其主要是在施工建设全过程中,选择一个科学合理的方式,同时在其他结构与构造方式共同作用下完成。装配式建筑结构设计有着较多的节点,结构刚度的差异对装配式建筑结构稳定性将会产生不同程度的影响,同时对装配式建筑整体抗震性能也有着较大的影响。在实践中,为保证装配式建筑结构抗震设计达到现行国家抗震设计标准,通常需结合建筑相关信息,如建筑用途、建筑所处区域地质条件等,进行合理的节点设计。
2预制装配式建筑结构设计要点分析
2.1框架结构体系的设计要点
就目前装配式建筑发展情况而言,框架结构是目前应用较为广泛的一种结构体系,因为此类结构的整体质量要小于剪力墙结构,所以无论是配件的制作、运输又或者是安装都更加便捷。并且随着建筑技术的进一步发展,此类结构体系已经可以被应用到高层建筑设计当中,目前国内高层建筑对此类结构体系的应用情况较为良好。
立足于框架结构本身内容而言,最为主要的两个构件便是叠合梁以及叠合板,通常情况下会在车间生产,完成之后在运输到施工现场进行安装。结合国内外装配式建筑设计安装案例,框架结构设计要点可以分为以下几个方面:①预制的结构质量需要良好,这样才能保证结构设计安装之后平面规则。无论是纵向框架中的支撑柱,还是横向框架中的支撑柱都需要一一对应,并且中心点需要位于一条直线;②框架节点全部为刚节点,预制的混凝土构建强度需要大于C30;③各个连接部位通常采用焊接方法,在开始之前需要分析两个部分的材质,合理选择焊条以及焊接温度,保证焊接质量;④对于目前的装配式建筑而言,预埋件是整体结构体系中一个重要组成部分,其存在的基本意义在于传导结构受力,因为不同位置结构受力情况也会不同,因此在预埋件的设计中,需要合理计算各个部位的弯矩、剪力以及轴力等。
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2.2剪力墙结构体系的设计要点
在剪力墙的设计过程中,首先需要了解整体结构受力情况,其中主要受力部位有墙、梁、板。这些部位全部为装配式混凝土结构,在实际建设过程中,通常情况下应用现场浇筑与绑扎方法进行连接。如果按照建筑形式进行划分,可以将其分为全预制、半预制两种结构体系。此类结构体系在应用过程中需要满足国家规定的抗震标准(GB50011-2010)以及混凝土结构技术规范(JGJ3-2010)。除此之外,施工建设中还需要注意以下几方面内容。
①主体结构设计形状需要与方案内容一样,并且结构纵横方向所具有的动力特性需要相似。②横墙布置过程中,应该在纵横向端部山墙、内墙位置事先布置好承重墙板。需要注意,内墙承重板提前计算应力大小,以免影响工程质量。③结构纵向墙体设计中,应该结合应力计算结果进行综合分析与考虑。④竖向的抗侧力构件需要采用现场浇筑连接带的方式进行处理,并且需要应用钢筋进行连接。为保证结构整体抗震质量,要求进一步明确各个构件之间的连接应力,通过反复的计算确定最优应力结果,以此保证结构整体应力传导流畅,进而提升主体稳定性。⑤各个构件之间的连接设计,需要满足规定的设计需求。如果建筑结构应该满足某种等级的抗震需求,构件连接设计还应该满足相应的抗震设计要求。各个构件在应用钢筋进行捆绑连接之后所具有的强度与直径,不能小于没有应用钢筋连接时的强度与直径。⑥应用到的各类预制构件应该采用分块设计进行,并且需要合理考虑到建筑整体类型,结构特点,建筑房间的具体开间大小、进深,以及构件起吊位置和拼接位置等多种因素。应用到的墙板高度,可以以一层楼高或者是二倍楼高为基础进行划分。竖向接缝位置要避开暗柱位置,尽量减少构件类型及型号。⑦预制构件配筋设计除应满足现行国家标准《混凝土结构设计规范》
(GB50010-2010)的相关规定外,尚应进行施工阶段的受力及变形验算。⑧房屋的顶层、开大洞或平面复杂楼层、作为上部结构嵌固端部位的地下室顶板均应采用现浇楼盖结构,以此保证建筑主体结构稳定,使用之后不会影响到居住者人身安全。
3预制装配式建筑发展前景
随着全球化经济的发展速度加快,各个国家在建筑工程建设领域的相关活动要遵守规则,不能够随便进行设计工作,科学是第一生产力,对于建筑领域来说,要想提升建筑施工企业的核心竞争力,需要对建筑行业中的相关技术施工人员进行业务培训,结合预制装配式结构施工的基本规范和要求,普遍应用到各个建筑施工项目中,并能够在工程性的装配化工作中,尽可能的实现工程进一步的成本节约,施工整体质量的提升等。在此类技术的发展中,要紧密的结合项目的规模、项目的成本预算,再结合业主或者住户的实际需求,集中统一进行整改,并尽可能的实现预制装配式建筑结构的整体思路,并营造可行性的施工环境,并尽可能的缩短作业周期,提升预制装配式建筑技术的可行性。
其次应做到广泛宣传,通过建筑的过程简化,使其得到的施工质量不断增高,预制装配式建筑结构已经成为新型墙体结构施工的发展必然方向,定会成为该区域发展的重要技术应用基础。
结束语
随着我国城市化推进速度的提升,越来越多的建筑工程拔地而起,而随着建筑工程数量的增多,为我国建筑工程施工技术的发展创造了机遇。预制装配式建筑结构作为一种新型的施工技术,在缩短施工工期,提升施工技术应用实力的过程中具有重要的作用,并且在当前建筑施工管理中具备众多的技术应用优势。基于此,为提升整体建筑施工水平,营造良好的建筑施工环境,在创新施工技术要求的基础上,大力发展预制装配式技术,对于提升建筑施工效率具有重要理论意义。
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论文作者:孙敬
论文发表刊物:《基层建设》2019年第32期
论文发表时间:2020/4/7
标签:建筑论文; 结构论文; 结构设计论文; 建筑结构论文; 构件论文; 体系论文; 此类论文; 《基层建设》2019年第32期论文;