摘要:近年来,我国的建筑行业有了很大进展,装配式建筑越来越多。装配式建筑指的就是借助预制结构构件,根据设计的装配工艺,完成建筑装配施工,这样的一种施工形式可以提升建筑施工效率,而且可以降低成本,减少施工时间,这属于未来建筑施工的主要发展趋势。装配式建筑设计和装配施工质量有着紧密的联系,不过在开展装配式建筑设计工作的时候,还是存在一定的问题,进而影响到装配式建筑质量。在这种情况下,本文详细地分析了装配式建筑设计要点和所存在的问题。
关键词:装配式建筑;设计要点;接缝;节点;问题
引言
随着科学技术水平的提高,建筑领域的各种技术也有了新的进步,目前建筑逐渐朝着集成化、节约化、装配化的方向发展,装配式建筑在其中得到了广泛应用。在建筑行业发展下,绿色、节能、环保理念受到社会各界的广泛关注,而装配式建筑正好可以满足这方面的要求,为了避免工程建设对环境造成的不利影响,装配式建筑在生产过程中不会产生过多的建筑垃圾,并且可以自由组合和快速安装。
1装配式建筑特点
1)装配式建筑所需要的建筑材料可以直接在车间生产制造,如阳台、楼梯、内外墙板以及空调板等;2)装配式建筑具有较高的稳定性、安全性以及高效性;3)装配式建筑施工工期较短、能够在很短的时间内完成建设;4)装配式建筑的设计与管理具有着信息化以及标准化等的特点,其构件的标准性以及规范性较高,且不需要耗费大量的成本,相较于其他建筑形式,装配式建筑的性价比更高;5)装配式建筑具有绿色、环保以及节能等特点,不会对生态环境造成严重的污染,且能够有效减少能源消耗,使工程效益得到有效提高。
2装配式建筑缺点
1)成本相对较高。主要原因有以下几点:第一,预制接头接头处钢筋的重叠导致结构钢数量的增加。第二,大量预制构件的运输增加了运输成本;第三,预制构件重量较传统吊装能力要求提高,增加了现场吊装环节等机械措施费用。第四,如果使用绝缘夹层板结构,则节点复杂,并且大板间隙的密封处理也可能产生额外的成本。2)整体性较差。预制混凝土结构由于其自身的部件组装特性而是地震易发区域,这需要建筑结构的高抗震性能。如果要使用预制混凝土结构,必须加强接缝,保证施工质量;3)缺少个性。工业预制技术的缺点是必须提前设计任何建筑项目,包括管道,建筑设备,嵌入式部件和电气设备。它安装在工厂的混凝土板中,仅适用于大量重复的标准单元,标准化的组件减少了个性化设计。
3装配式建筑设计要点
3.1结构构件预制设计
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。
3.2构造节点的设计
装配式建筑门窗等防水性能较差部位的构造节点应该加强构造节点设计,在设计时应该根据项目工程所在气候区、地理区域进行设计,满足建筑物防水的需求。例如,预制外墙板水平缝可以采用高低缝提高防水性能。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在设计时,当装配式建筑物不考虑抗震要求时,结构的主要荷载为风荷载,风荷载作用时结构大多处于弹性状态,故而构造节点设计一般仅需满足内力要求。当建筑物需要考虑抗震要求时,建筑物结构的主要荷载为地震荷载,若地震荷载过大则结构极有可能进入塑性状态,因此构造节点设计在前者的基础上还有着特殊设计要求,即要根据构造节点极限承载力设计,要考虑到构建塑性时的局部稳定情况,要保证梁塑性时的侧向稳定。为了尽可能防止梁发生侧向弯扭失稳,在设计受弯构件塑性区时,应该根据两相邻支撑点间的间距、受压翼缘的宽度设置侧向支撑点。在设计构造节点时,还应该使节点构造简单,便于就位与调整,设计钢结构构造节点时还应注意避免厚钢板层状撕裂。
3.3框架结构体系的设计
在设计框架结构体系时,要注意“刚柔并济”,若结构太柔则容易出现变形现象,若结构太刚则容易出现局部受损等情况。在设计时,还需要分清主次,要分清各部分构件的重要性,要尽可能确保重要构件在意外发生时不会垮塌、发生破坏,尽可能避免造成严重的后果。在设计时,倘若建筑布局不合理、较为混乱,则应该根据现有的布局设计框架体系结构,当建筑布局为哑铃状时,中间部位结构的板厚应该增加厚度,调整配筋。倘若地下水位偏高时,应该注重框架体系的防水性能设计。对于地下室,混凝土结构应该具有较强的抗渗性能,在配置混凝土材料时应该按照一定比例加入膨胀剂。框架结构体系建筑长度若难以达到伸缩缝间距要求,则应该增大配筋率,或者调节保温措施。当装配式建筑物梁截面过大时,设计人员应该认真计算变形、配筋率,必要时需采用加强措施。在设计出入口位置的女儿墙时,均考虑加构造柱,做好加密处理。
4设计施工所存在的不足之处
1)接缝问题和节点问题。接缝问题和节点问题对于装配式建筑来说是比较重要的,这两个问题会直接影响到建筑的安全性,可靠性和建筑的使用性能。如果接缝设计以及节点设计工作存在问题,就会产生防水问题,而且会产生耐久性问题和抗震不足的问题,进而产生安全隐患。所以需要持续提升接缝以及节点设计水平和检测水平,防止因为节点和接缝造成安全隐患。2)运输构件。运输构件在运输的时候,存在比较多的外界影响因素,会给构件造成一定的损伤,所以装配式建筑设计质量会受到一定的影响。不仅如此,由于吊装设备设计工作存在一定的问题,所以会产生梁柱倾倒的情况,装配式构件也会被损坏。3)平面不够规则。在进行设计工作的时候,因为建筑使用人员的需求存在一定的差异,建筑平面设计还是存在一定的差异。由于平面设计存在一定的差异,所以需要按照实际情况来制作合理的磨具,不然就会增加成本,而且会使得装配式结构构件的使用受到限制。在这种情况下,能够和非装配式建筑的有关特征进行联系,开展现场浇筑工作。
5问题的解决措施
如今我们国家装配式建筑在发展的过程中,还是会存在经济成本较高的问题,所以要想使得装配式建筑获得更加显著的发展,就需要增强对于经济成本的控制,提升装配式建筑的性价比。第二点就是增加相关的政策,为了保障新兴企业的发展,政府部门需要增加投入力度。不过,在设置政策的时候,不可以过度依赖政府政策,如此可以延长政策制定时间和实施时间,也可以降低政策的制定效率。
结束语
总之,通过分析预制建筑的现有设计点,中国在装配式建筑的发展中仍面临许多问题。应该积极发挥政府部门、设计单位的优势,提高装配式建筑的经济性、实用性,能够从装配式建筑的优势出发,在满足建筑工程各方面功能的同时,实现多样化的发展,推动我国建筑装配水平的提高。
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论文作者:吴佳妮
论文发表刊物:《基层建设》2019年第14期
论文发表时间:2019/7/30
标签:建筑论文; 节点论文; 构件论文; 荷载论文; 结构论文; 预制构件论文; 建筑设计论文; 《基层建设》2019年第14期论文;