装配式建筑结构设计要点研究论文_陈成

装配式建筑结构设计要点研究论文_陈成

河南华慧有色工程设计有限公司 河南 郑州 450041

摘要:在我国快速发展的过程中,同时也使人们的生活质量得以提高。当前,人们对居住场所、工作场所的要求已经不仅仅止于“遮风挡雨”这一功能,对建筑的舒适度、环保程度提出了新的要求。在传统建筑过程中,工期长、施工效率低等问题较为突出。装配式建筑在满足设计需求的基础上在施工方面也有着较强的优势,推动了建筑行业良性发展。本文对装配式建筑结构设计的发展优势进行了阐述,并就装配式建筑结构设计要点进行分析。

关键词:结构设计;装配式建筑;设计要点;建筑行业

引言

当前随着我国建筑行业的高速发展,人们对建筑各方面的要求都在日益提高,特别是对建筑结构形式方面提出了很高的要求。近现代的建筑形式正在日益呈现出多样化趋势,一些新的建筑形式渐渐出现在人们的视野当中,装配式建筑就是其中之一。就建筑行业的发展形势来看,装配式建筑将成为未来的主要发展趋势。但是就我国的装配式建筑发展现状来看,由于我国在这方面起步较晚,所以目前尚处于初级发展阶段,无论在建筑高度、功能、施工技术还是运输条件等方面都仍有诸多限制,在装配式建筑结构设计方面亦有诸多不足。所以,当务之急是要改善这些问题,尤其要改善结构设计。以下就结合实际来谈谈装配式建筑结构设计要点,仅作抛砖引玉之用。

1装配式建筑结构设计的基本原理

装配式建筑结构的基本原理与现浇结构原理相似,其主要是在施工过程中,利用可靠、合理的连接方式以及其他必须的结构与构造方式来实现的。装配式建筑中节点的设计也有很多,结构刚度的差异会带来不同的影响,对整体的抗震性能也会有所影响,为了能够提升建筑的抗震性能,就要在设计过程中根据实际情况进行合理、可靠的节点设计。

2装配式建筑结构设计要点分析

2.1设计流程要点

装配式建筑的设计流程增加了深化设计环节,在设计过程中,除了原有的设计内容,还增加了新的设计要求。在方案设计环节,设计人员应该对工程项目的规模、成本控制要求等较为熟悉。建筑物结构类型应该严格按照相关文件要求选用,要对剪力墙、柱体等构件的连接、位置合理设计,例如剪力墙的相对尺寸应该满足预制构件的设计要求。设计人员在设计装配式建筑过程中需要与施工单位共同确定设计与施工细节,共同商讨技术实施方案,为之后的设计提供有效的参考。在施工图设计环节,设计人员在进行结构设计时需要熟悉装配式建筑的构件生产等方面的技术要求,在设计施工图时要依据受力合理等原则合理选择预制构件的类型,并且协调好其与管线预埋的设计要求。在结构深化环节,设计人员要注意与加工厂积极联系,双方共同设计构件加工图纸,必要时还需要进行构建脱模,并考虑吊钩等工件的预留。

2.2标准化类型

在装配式建筑结构设计中,只有尽量达成更多的标准构件,才能够有效缩短施工工期、减少模板用量以及降低建筑成本。由于我国的装配式建筑起步较晚,目前尚处于初级发展阶段,所以在施工工艺等方面尚不够完善,这导致了部分主要的承载构件还不能实现装配化生产。而现阶段的装配化主要指的是两部分:现浇和装配。在具体的结构设计过程中,只有保证结构空间规整,才能够满足建筑要求。这需要不断提升其标准化程度,如将多个标准单元通过拼合复制的方式组成标准层平面。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆还要提前根据具体的户型模块和交通核模块等来规范空间结构设置;一般对于户型模块的设置,可以参考室内空间结构,对客厅、卧室开间等进行合理的布置;而对于交通核模块的设置,应当重点对楼梯、走道、电梯井、机电管井等进行合理的布置。再者由于现代人对建筑空间的个性化需求越来越高,所以在设计时还应当要考虑到业主的个性化需求,应用不同的平面组合类型。另外,在设计中还需要注意的几点问题是:门窗洞口应保证上下对齐,有水房间应进行集中布置,外墙要做好防水处理。

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。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。

结语

综上所述,现如今,随着建筑行业的不断发展,装配式建筑在我国得到了越来越广泛的应用。装配式建筑与传统建筑形式相比,具有施工速度快、施工效率高、施工质量好以及环保性能佳等优点,因此具有很好的发展空间和前景。但是,前提是要对装配式建筑结构进行优化设计,保证其结构的科学性与合理性。在具体的装配式建筑结构设计中,主要需要把握好设计流程、布局方式、标准化类型、平面模数化、结构技术体系、预制构件以及预制构件节点等要点,这样才能够设计出符合要求的装配式建筑结构方案。

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(19):28~29.

[2]王轶涵.浅析装配式建筑结构设计及其施工技术[J].农家参谋,2018(19):222+237.

[3]杨年喜.论述预制装配式建筑施工技术的研究与应用[J].绿色科技,2018(18):169~170.

论文作者:陈成

论文发表刊物:《防护工程》2019年9期

论文发表时间:2019/8/9

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