装配式建筑结构设计策略研究论文_方少凯

装配式建筑结构设计策略研究论文_方少凯

方少凯

广东博意建筑设计院有限公司 528312

摘要:装配式建筑应用优势较为显著,未来将成为建筑行业的发展趋势,在实施装配式建筑时,却会遇到很多成本或建筑结构本身等方面的问题,这些问题会阻碍装配式建筑的发展。研究人员可以针对问题,提出解决措施。对建筑结构进行研究时,可以从结构设计方面入手,提出改进措施和优化策略,使建筑结构满足多功能、多方面要求。设计人员需要明确建筑结构设计要点,还需找到优化创新点,如此设计思路才符合要求。

关键词:装配式;建筑结构;设计策略;

与其他普通常规建筑相比,装配式建筑在结构构造、结构体系及设计流程等方面皆存在些许差异,其主要为装配式混凝土结构。在结构设计中,设计人员需要根据实际工程需求,遵循标准化、规范化设计原则,做好结构布置设计工作,并对结构中的钢筋或其他构件进行合理配置,使装配式建筑结构整体质量得到保证。本文主要针对装配式建筑结构设计策略进行研究。

一、装配式建筑结构设计要点

在建筑结构设计中,设计人员需要满足建筑本身的功能要求,使结构既安全又可靠,其次从节能环保或其他方面入手,使结构得到精细化设计,使设计成品更加专业标准。最后从效益方面考虑结构设计事项,通过比较分析等手段,获得最佳设计方案。对于装配式建筑结构来说,其设计要点和方法主要包括以下几方面。其一在编制设计方案时,设计人员需要与其他专业人员保持联系,在了解项目内容或其他专业知识的基础上,对建筑结构平面布置或柱网布置等设计内容有初步认识,设计人员需要做好设计规划,使装配式建筑结构的设计参数和设计效果满足项目标准要求[1]。还要融入绿色建筑设计理念,使装配式建筑在节能环保方面占据优势。其二在初步设计阶段,需要全面考虑设计建筑结构体系,对装配式建筑中的结构内容进行划分和布置,使装配式建筑整体性、组合性、模块化程度更高,装配式结构的参数和类型等也需要满足相关要求,另外装配式建筑应用材料、技术体系或设备等也要囊括到设计内容中。初步设计方案不止一种,设计人员需要综合比较,选出最佳方案,保证装配式建筑结构的安全可靠性。其三在施工图阶段,设计人员需要深化设计施工图,使装配式结构中的钢筋混凝土结构设计更加精细,使钢筋配置准则更加标准,使结构施工中的相关数据参数更加精准,还要利用软件技术建立装配式建筑结构模型,并在多次验算中,完善模型。

二、装配式建筑结构设计策略

装配式建筑结构类型不止一种,设计人员需要根据项目要求,选择合理的类型,使预制混凝土构件能有效连接组装在一起。具体设计策略如下所示:

1、全过程的设计流程管控

在设计施工方面,装配式建筑结构与其他民用建筑结构多有不同,所以在开展项目时,不能全然以普通建筑功能要求为导向,还要将关注点放在构件生产和装配施工中[2]。在生产环节,需要对工厂的生产流程进行了解,合格的构件需要经过运输,抵达现场,通过验收后,进行现场装配,任何一环节出现问题,都会影响建筑结构的组装质量。所以在设计环节,设计人员的关注范围需要扩展到建筑生产建造整个流程。甚至在初始设计阶段,就要考虑到建筑结构闲置不用,需要拆除时,构件的拆除问题,然后做好构件拆分设计。整个流程都需要得到精细化设计管理,这有助于保证设计水平,减少成本。合格的设计方案,应保证拆分方案和节点构造设计相适应,保证设计、生产施工相联系,如此装配式建筑结构优势才能得到体现。但在实施中,整个流程比较松散,每个环节没有满足环环相扣要求,所以设计阶段之后的构件工厂生产和现场装配施工最容易出现问题。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆在装配式结构优化设计中,设计单位、生产厂家及施工单位应做好沟通联系工作,使设计图纸变更最少,使构件生产质量满足装配要求。

2、完善装配式建筑结构标准设计体系

装配式建筑结构中的预制构件都有明确的标准尺寸和造型,这可以保证装配式建筑整体户型的模块化及标准化,可以使回收构件应用在其他装配式建筑中,还可以使构件种类简单化,使装配式建筑搭建施工快速简单。所以国家或行业必须建立完善的装配式建筑结构标准设计体系,使装配式建筑整体更加完善。在户型模块方面,可控制装配范围内多功能空间的面积和进深、形状等,使其更加合理,更加接近建筑模数[3]。如此户型模块分类会更加清晰、简单明了。在交通模块方面,交通核标准可以保持不统一,但在某种类型的交通核中,其必须保持标准统一,这些标准化交通核需要满足产业化要求,无论是楼梯还是电梯井或走道等,都要满足各自的标准要求。模块化和标准化是装配式建筑的显著特点,看似单一,但不同的户型孩子间可以自由组合,创造出其他多平面组合建筑结构,使装配式建筑结构更加多元。所以建立标准化设计体系,有助于使装配式建筑得到多样化规划。

3、优选合适的结构技术体系

可靠的装配式建筑结构必有独立的一套技术体系,该技术体系与结构的匹配度很高,可以支持结构实现功能要求,可以支撑并分散结构带来的压力。技术体系和结构体系分别为单独体系,两者之间或有联系,但并不完全等同。在结构体系设计中,设计人员需要考虑装配式建筑结构类型,看其是否符合框架结构体系或其他剪力墙结构体系等。在技术体系设计选择中,则要关注与其紧密相关的生产工艺,技术体系和生产工艺可以实现设计内容,使结构体系由理论变为现实。在装配式建筑结构中,构件多为预制式,具有叠合功效的板梁比较适合。如果选择剪力墙结构体系,相关的预制材料应为单面或双面预制叠合剪力墙[4]。在剪力墙这种结构体系中,波纹管及钢套管会成为连接构件,不同材质构件,连接方式不同。

4、控制预制构件部位及拆分

装配式建筑方便施工,也便于拆卸,这是该种建筑结构的优势,设计人员应对装配式建筑结构中的预制构件类型和现浇部分进行划分,使设计内容满足预制装配率,满足结构安全可靠要求。对于装配式结构,水平构件可采用预制构件,相关的梁板、楼梯、阳台等均可选择预制叠合式,这些预制构件的应用,使得现场装配搭接更加方便,不需要借助繁多庞杂的脚手架或现浇模板等。在外墙设计中,也可以利用预制技术满足其保温隔热要求,在考虑外墙可拆分后,再考虑内墙预制问题。可拆卸的预制构件满足标准化要求,所以其可回收利用。

5、改善预制构件节点

任何种类的建筑结构,其在满足功能要求同时,必须保持自身的安全可靠性与稳定性,这要求其具备抗震能力、耐压能力等。这些性能与构件节点有关,设计人员还要将构件节点作为关键控制点。装配式结构中的节点设计应从节点连接材料、连接方式等方面入手,使预制构件节点满足要求[5]。

结语

现阶段装配式建筑结构设计成本及施工成本较大,若解决成本问题,可以消除结构设计上的限制,使结构设计内容更加全面,可优化内容更多。相关研究人员还要对该类建筑结构进行研究分析,创新结构体系,应用新材料或新型技术,使装配式建筑结构有大力发展的资本。当然这些改造升级需要建立在建筑结构稳定可靠的基础上。此外还应使建筑结构标准化、模块化程度最大。

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]范意乐,史磊.装配式结构建筑的优化设计[J].居舍,2018(26):117.

[3]朱江.预制装配式建筑结构体系的分析[J].住宅与房地产,2018(25):48.

[4]伍丹.浅谈装配式建筑设计策略研究[J].绿色环保建材,2018(01):74.

[5]刘道华.浅谈装配式建筑的结构设计优化[J].江西建材,2016(16):18.

论文作者:方少凯

论文发表刊物:《建筑细部》2018年第18期

论文发表时间:2019/3/26

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