关于全预制装配式阳台结构设计的探讨论文_徐静

摘要:社会不断发展,城市化进程日渐加快,人口流动大,一线城市经济水平极高,人口数众多,老旧式建筑物不能满足大众办公需求和住宅需求,高层和超高层建筑物接踵而至,旨在提升建筑物结构稳定性,诸多新型建筑技术和方案应用其中。住宅产业化发展时期为1970年,部品体系尤为重要,其中外围护结构和整体卫浴以及厨房成套技术等报道屡见不鲜,阳台方面的研究少有涉及。本文针对全预制装配式阳台结构设计要点进行详细分析,以下为内容详述:

关键词:全预制;装配式;阳台;结构;设计;加固

环保理念的强化和施工环境限制因素存在,全预制装配式建筑施工遭受诸多阻碍,因为当前装配式建筑施工标准没有得到综合性完善,所以结构方面呈多样化发展趋势,一般情况下以墙体支架固定为主,并在此基础上予以支架位置固定,台面上会焊接护栏保护装置,此种结构尽管施工效率高,但是实体台面结构相对来说比较重,现场钻孔固定弊端多,对环境影响很大。

一、全预制装配式住宅构件性能要求

阳台是在框架架构完成后施工安装的,老旧式支护模板浇筑阳台,尽管结构稳固,但支护模板存在,要实施混凝土养护且拆除模板,现存问题为工期长。百米以上的建筑,模板安装拆除维修系数较大,且现场建筑施工方法,对环境造成污染,并且向高处进行混凝土的输送,施工作业成本增加。全预制装配式住宅与其不同,其构件要求如下:

首先,装配式构件建筑方式特殊性存在,旨在保障建筑安全性和质量生产要求,构件要在正常态势下保持弹性工作状态,从容面对各类天气情况,构件连接部位不能出现裂缝超过规定宽度的情况,反之被视为不合格,构件连接部位要具备强劲防渗能力,使用年限规定范围内不能滋生渗漏状况。

其次,构件本体要承受地震影响和破坏,达到基础性防震水平,设计要求中的构件要保持浇筑连接部位的坚固性,不能出现严重的裂缝损伤。

再者,构件受到严重地震影响或者不可抗拒因素影响时能够保障可以实施修复操作,局部损伤和震后开裂状况均可以实施修复。

最后,结构连接部分在受到灾害或者人为自然灾害过程中不能够连续破坏,务必具备一定的抗倒塌能力。

二、全预制装配式阳台结构设计模式

(一)方案制定

在进行方案制定和概念设计的过程中,需要满足现有建筑规范标准要求和技术标准诉求等,不仅如此,还要满足业主所提出的不同功能策划要求,要全方位多角度的保障阳台加固质量和加固效率,既要保证安全性,还要保障耐用性,务必要达成易于制作目标和外形美观目标以及成本保持目标等,在满足上述要求和条件情况下,筛选合理统一方案。按照建筑框架结构特点和外装饰幕墙方案特点等,整体上要对阳台结构方案进行确定,从建筑要求内容方面和结构安全方面以及施工技术方面等多加考虑,将工程造价分析要素和阳台设计美观要素等涵盖其中,基于此,通过综合分析和对比,最终确定全预制装配式阳台结构具体形式,为后续施工奠定良好基础。而后进行标准化设计操作,通过工厂预制和整体运输以及现场组装等,最大限度上彰显新型住宅行业技术优势。对主体结构体系和结构主材进行确定,针对敞开式阳台模式,可充分的接收阳光照射和观赏楼外景色,铝型材轻型框架底座,务必逐步减少环境锈蚀程度,而钢化玻璃护栏一定要保障其通透性和安全性,铝制彩图扶手要保持轻盈与明亮,也要更加的稳固,防腐木地板设置,可彰显亲和自然之意,美观度达标。

(二)优化计算

借助有限元软件进行详细分析和计算,数值方面,定量印证之前设计理念与方案,最后进行核心构件界面尺寸和连接模式确定,建筑风载荷根据BS6399-2:1997来进行取值,后续活荷载根据BS6399-2:1996进行取值,而雪荷载一定要根据BS6399-3:1988来进行取值,铝型材结构设计根据BS8118规范加以操作,建筑用刚才结构设计根据正规BS5950规范实施操作,通过阳台主框架铝行材界面计算后分析阳台和混凝土楼板之间的连接支架受力。如图所示:

图一 阳台和混凝土楼板之间的连接支架受力图

需知,要对螺栓强度和混凝土楼板强度等进行重点验算,还有就是不能遗漏钢结构支架强度的计算和钢结构支架力矩以及弯矩的计算等,特殊情况下要对钢结构支架分结构单一构件进行逐一计算研究,有效优化结构布置和原有构件尺寸等,基于此,提升计算结果精确度,满足建筑施工要求。

(三)结构安排

在进行阳台结构设计过程中,设计部门和业主一方均同意方案之后,所有设计重点问题处理良好的情况下,之后细节设计变动较小,此阶段内的设计重点工作要从实际角度出发,筛选整体到布局的思维形式,对构件予以细化设计,换个角度而言,就是构件结构设计和构件节点大样设计要成型,核心要素便是阳台扶手固定形式设计和玻璃固定连接形式设计以及阳台楼板固定模式设计达标。

三、全预制装配式阳台结构设计核心问题

阳台是建筑物室内外衔接纽带,是住宅建筑中重要组成部分,老旧式阳台结构,多为挑梁式和挑板式现浇钢筋混凝土结构,此种结构施工,施工量很大且工期很长,现代住宅产业优势无法突出。住宅产业主要是指工业化生产模式下的产业建设,目的是为了提升生产劳动效率与质量,部品体系具备独立单元特质,这是构成住宅产业化的重点内容,工厂内预制是其中特色,系统集成部件和技术配套部件运输现场,组装起来尤为方便,施工效率高,质量也会得到保障,但是我们不能忽视结构设计核心问题,只有对此类问题重视起来,才能更好更优的促进全预制装配式阳台施工效果提升。

(一)部件调整

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图二 室外施工操作

需知,零部件是组成产品过程中的重要组成部分,旨在稳步提升产品使用性能,还有就是合理简化装配操作冗余步骤,我们应该综合保障机械性能和部件效能,以此为背景,最大限度上的进行结构简化和材料节约。阳台地面结构施工次数多,钢筋混凝土至压型钢板轻质填料结构,再至单一履行框架结构,功能变化的同时,需要依次做到创新简化。

(二)理念创新

当前国内住宅产业如火如荼发展,那么就应该正视以往生产效率低问题和工程质量差问题,要改变现场湿法施工的状况,使其合理转变成为工厂化生产模式和装配式施工模式。因为阳台是建筑部品体系代表,是施工是否合格和完善的代表,正确的方式就是进行专业化大批量的生产,通过组织调整与优化,从容面对各类施工质量问题,有效的去缩短施工工期,按时竣工的同时,促进施工质量和施工水准双向提升,减少能源消耗量度,促进装配-维修一站式达成,减少粉尘污染和建筑垃圾排放,提升居住环境整洁度。

(三)价值理论

应用价值工程理论进行产品设计方案优化调整,通过最低成本购进,达成产品使用目标,排除无用功能以及过剩功能,期间不能对产品功能和后续正常使用造成影响,降低材料消耗。阳台设计初期阶段内,不必要的系统设置要排除,工程造价才会稳步降低。

结束语

综上所述,装配式建筑阳台结构设计,借助建筑物墙体梁、柱内预制部件,固定件上固定台面支撑结构,支撑架上进行预制台面设置,台面上设置活动地板和护栏,应用创新型构件来组装预制,这样一来,便可在一定程度上缩短操作时间,减短工期的同时防止环境污染状况滋生,预制台面结构坚固且体积很轻,楼体侧拉承重力得以稳步降低,建筑物寿命延长,后续的维修便利性深度凸显。通过上述方案操作,阳台抗震性能和抗风压能力双向提高,现代建筑材料和创新技术应用,更利于推动良好建筑现象树立,科学结构形式完美契合建筑本体功能多方诉求,美学、力学完美结合,建筑形象独树一帜,使得建筑和周围环境之间相辅相成。

论文作者:徐静

论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第29期

论文发表时间:2018/12/20

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