摘要:装配式建筑与以往的混凝土建筑相比,最大的区别就在于结构中的各部分都可以进行拆卸和组装。这一特点主要要求建筑在结构设计过程中要把握好总体的方向,同时考虑不同结构在装配式的连接,进而保证这一建筑物设计的合理性。本文就对装配式建筑结构的设计要点进行深入探讨。
关键词:装配式;建筑;结构;设计
伴随着现代建筑业的优速发展,建筑结构也朝着新的发展方向快速发展着。装配式的建筑结构形式,就是现代建筑业重要的发展产物之一,开启了全新的建筑业发展时代。那么,为了能够进一步推广运用装配式的建筑结构形式,就需从总体设计方面入手,深入了解与分析装配式的建筑结构各项设计要点。从而能够进一步提高装配式的建筑结构总体设计质量与效率,让该装配式的建筑结构形式在现代建筑业中实现广泛应用,推动现代建筑业的飞速发展。
1、装配式建筑的概述及结构设计优势
1.1装配式建筑简介
所谓装配式建筑,简单来说就是指的预先制造好建筑结构中的各个构件,再统一将构件运送到施工场地,在施工现场用它们装配成形的建筑。早上个世纪初,人们就已经提出了装配式建筑的概念,但是最初由于装配式建筑的外表形式比较单一,所以未能得到广泛的推广和应用。而到了现代,随着建筑行业的不断发展及科技与材料的不断进步,装配式建筑的结构形式有了不断的改进,时至今日,装配式建筑结构已经变得非常灵活和多样。我们可以将整个装配式建筑的施工过程,比喻成为一项设备生产活动,先成批量地加工好零件,再用零件拼装成最终的产品。所以,相较于传统形式的建筑而言,装配式建筑的最大优点体现在其的施工速度快、施工效率高、施工质量好以及环保性能佳。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。
1.2装配式建筑结构设计的发展优势
相比于传统建筑类型,装配式建筑具有自身特色优势,具体表现为:一是环保程度高。装配式建筑在施工过程中可以根据实际需求选择不同的材料,材料选择方面的限制较小,绿色环保类建筑材料的使用率也相对较高。因此,装配式建筑在施工过程中产生的废旧材料等建筑垃圾相对更少,减少了工程施工过程中的粉尘污染等现象,对自然环境造成的影响较小。二是用工人数少,效率高。装配式建筑大多采用现场吊装拼接方式进行建设,这一方式可以大幅减少施工人数,同时也减轻了施工人员的工作负荷,提高了项目的施工效率。三是工期较短。相比于传统建筑类型,装配式建筑在施工过程中可以拆分并行施工,加快了施工进度,缩短了工程工期。四是施工作业强度低。装配式建筑在施工过程中,现场施工一般包括原材料的运输、配比与使用,以及根据设计图纸安装相应的建筑结构,工程施工作业强度相对较低。随着装配式建筑的发展,行业人士以及政府部门都认识到其优势,政府也出台了一些政策为装配置建筑的发展提供了良好的政策环境。这一技术绿色环保、效率高,较好地满足了我国产业转型发展的需要,顺应了工业可持续发展的趋势。相比于传统建筑技术,这一技术有着明显的优势,已经成为行业与政府十分推崇的施工技术。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆现阶段,人们对建筑行业的要求越来越高,城市、乡镇快速发展,建筑行业发展前景广阔,这也意味着装配式建筑有着极大的发展空间。
2、建筑结构体系设计要点阐述
2.1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。
2.2连接设计的分析
在连接设计中,需要根据设计的不同要求对于建筑的结构竖向、水平等部位的钢筋接缝处的应用进行关注。需要根据其实际的表现状态,选择加固的手段,与建筑总体的受力结构相适应。在一些建筑中,由于对这个方面的重视程度有所不足,在建筑的使用过程中,产生了不安全的因素。在剪力墙的应用过程中,需要结合应用的标准对于剪力墙的钢筋形式的混凝土进行箍筋工艺。在剪力墙的设计中,需要重视其应用的厚度。在粱面中的设计中,需要进行合理的粗糙化设计,使得粗糙面与其他结构槽之间的关系能够保持着适应性状态。在剪力墙的顶部位置,需要与后浇筑的混凝土与其墙面进行结合,在侧面以及其后部对于墙体的构件连接上,使得混凝土的强度能够符合应用的标准。
2.3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。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。
2.4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。
3、结语
总之,目前我国的装配式建筑仍然处在不断发展和创新的阶段,结构设计要点是决定建筑总体质量的关键影响因素,只有设计人员不断提高设计水平,完善设计理念,创新设计方法,才能促使装配式建筑的结构设计更加科学合理。
参考文献
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论文作者:苏立娜
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年7期
论文发表时间:2019/7/11
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