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摘要:装配式建筑是近几年发展起来的,相对于传统的建筑来说,能够更好地控制建筑的施工质量,并且能够较大提升整个建筑行业的建设水平。装配式建筑可以起到节省能源的效果,促进建筑行业的健康可持续发展,这也是未来建筑行业发展的必然趋势。
关键词:装配式;结构;建筑;设计
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装配式建筑的相关概念
装配式预制混凝土结构是指部分梁、板、柱、墙板等结构构件均先在构件预制厂进行规模生产,后运至施工现场通过焊接、预埋螺栓连接或少量现浇混凝土等将预制混凝土构件连接在一起,形成一个结构整体。预制率指装配式混凝土建筑室外地坪以上主体结构和围护结构中预制构件部分的材料用量占对应构件材料总用量的体积比。
2装配式建筑的设计特点
在设计过程中,组装结构与传统混凝土建筑有很大不同。具体的差别,不仅仅存在于实际工厂进行预制的楼梯与阳台等方面,还存在于后续项目中的拼装与浇捣混凝土部分。造成两者之间差别较大的主要原因,在于装配式建筑在实际的建筑设计时,拥有技术前置这一特征。这种特征,也决定了装配式建筑设计,存在更多的约束条件,也更加的复杂,也给设计带来了很多的难题。在规划预制建筑时,必须首先考虑规划此步骤。在这一步骤中,相关工作人员需要全面地去考虑该项目的实际造价、预计可带来的经济效益、原材料运输的道路实际情况、具体的项目施工组织单位等情况。实际的装配式建筑设计,对于布局与结构上都有一定的要求,必须要符合布局方面合理与结构能够规整并且受力简明的要求。在工厂预制的楼梯与阳台等构件的基础上,在后续应用更加标准化的设计方法。在设计方法上,需要遵循一定的原则,尽量减少其中构件的规格,在这基础上增加多个组合形式。这种设计方法可以使设计结果更加多样化。削减相关预制的构件种类,相应的提升构件模具的二次利用率,从而使制造构件的工厂进行材料的降耗,也为实际的项目施工现场提供便利。因此,想要完全摒弃原先的混凝土建筑设计,则是需要充分了解其真正的建筑特点,才能够彻底认清两者之间的区别。传统的混凝土建筑设计中,混凝土是由骨料、凝胶材料与水或者是其他添加剂,互相之间按照规定的比例,进行调配的人工石材。混凝土在造价上有其巨大的优势,价格便宜,又拥有较高的可塑性与耐久性,十分经济实用。
3装配式建筑结构设计要点
3.1设计流程
在装配式建筑结构设计的过程中,首先要把握好的一项要点是其设计流程,只有对设计流程进行不断优化,才能够设计出符合要求的结构方案。装配式建筑本身就与传统形式的建筑存在很大的差异,所以在具体的结构设计过程中也有所不同。在对装配式建筑进行结构设计之时,仅考虑建筑自身的功能、质量及美观是远远不够的,还需要充分考虑到各类预制构件的工厂生产、运输及现场装配等问题。在整个装配式建筑的施工过程中,无论哪一项环节的工作都必须要做好,否则任何一项环节出现了差错,都会直接影响到建筑质量。尤其是装配式建筑结构设计需要贯穿于建筑施工全过程当中,而非仅仅在前期进行设计。再者,还要在保证装配式建筑结构设计方案可行性的同时,对各个部分的构件进行进一步细化设计,并根据实际情况适当简化生产工序,以尽可能地降低施工成本及现场装配难度。
3.2结构构件预制设计
预制结构构件是装配式建筑的基础工作,对预制结构的设计要更加科学合理,对预制结构的构件要进行充分的分析。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。
3.3构造节点设计
混凝土剪力墙设计的过程中,构件节点设计是不可忽视的内容,其中预制外墙板较弱位置的构造节点以及材料是要保证其具备良好的物理性能,而且其还应对美化建筑有较大的作用。至于接缝设计,则需充分结合施工环境和工程实际的情况来完成,从而使其充分体现自身在节能和防水方面的优势。外墙板的垂直接缝可与材料和防水结构相结合,以确保处理效果。在预制墙板的水平接缝结构防水过程中,可以通过接缝或高低接缝进行主动处理。且接缝的宽度也应充分满足材料变形的基本要求。最后外墙连接点密封应与混凝土具有良好的融合性,门窗结构要具有良好的密闭性和安全性,外围结构需结合参数完成计算工作,而且保温层应当具备较强的连续性,从而使其充分满足节能指标的要求。
3.4立面设计
拆分设计。在预制建筑立面的设计中,应选择科学合理的布局方法,选择水平分割设计,分割重要结构。但是要保证制作难度比较高的构件尽量的不能拆分。第二,预制外墙拆分。该部分是整个建筑工程的重要结构体系,在进行设计中,墙板可以根据结构与剪力墙的结构部分进行拆分。为了使得构件的运输更加的方便快捷,可以将建筑结构中的任何一间预制墙进行拆分,根据建筑实际情况可以将其与其他墙体组成整体结构,在施工中要做好明确的编号,以便于安装施工。第三,标准构件的应用。建筑工程施工项目快速发展,逐渐的走向了工业化发展的阶段,非标构件逐渐的被应用到建筑工程中。标准构件的设计也逐渐的精细化,造型也更加的别致,外部美观性逐渐增强。此时要注意到造型与色彩的合理配置,增加韵律美。第四,非标准构件的应用。预制建筑物中的梁和柱,剪力墙,楼板等是可以大量生产的常见结构部件。对于内部装修以及里面结构部分可以选择一些非标构件形式,对于这部分构件要进行小批量定制制作,以满足个性化的需要。
3.5平面设计
在设计预制建筑计划时,设计师应遵循模块化协调原则。在进行平面设计时应将模块的尺寸和种类与工程的实际相结合并对其进行完善,使内部使用的预制构件和装饰元件更加标准化,系列化和多样化。在保证工程质量的基础上,不断加强应用技术,提高施工效率,降低工程造价。在进行布局设计时相关的设计人员应先对建筑的大空间进行布局,应对承重墙、管径等的位置进程科学合理的设置,使空间内部结构布局功能性更强。
结束语:
装配式建筑结构设计要点关键就是针对设计中存在的问题制定有效的解决策略,对预制构件、结构构件节点的设计等方面的要点要加强控制,并根据实际情况以及相关设计规范完善设计方案,从而实现装配式建筑结构的稳定安全性,达到最佳的社会效益。
参考文献:
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