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摘要:预制装配式工程结构主要包括预制和装配两部分,这一施工方式的提出,对建筑业改革发展有着促进作用。传统建筑工程结构设计中,相对来讲步骤分散、工作量大,难以保证结构完整性和可靠性,而装配式结构的应用能有效解决上述问题,在提高工程进度和质量方面有着实际意义。对于建筑单位来讲,应充分考虑装配式建筑特点,并有方向的优化施工手段,提高装配式结构施工应用价值。
关键词:预制装配式;建筑结构;体系;设计
1预制装配建筑简介
预制装配建筑在建筑领域是一种新的建筑形式,具体来说,其应用的主要构件都是在工厂内拼装完成的,在现场施工阶段可以应用可靠的连接方式来进行拼装。当前投入使用的预制装配建筑工程主要类型有三种,分别是预制装配混凝土结构建筑、预制装配钢结构建筑以及集装箱结构建筑。
具体来说,预制装配混凝土建筑也可以被称为装配整体钢筋混凝土结构,在具体施工中,其主要构成部件就是预制的混凝土构件,首先在工厂进行预制生产,之后在施工现场进行拼装,在浇筑混凝土之后即可完成施工。
预制装配钢结构主要由钢柱和钢梁构成。预制集装箱建筑,其构成最基本的单位就是集装箱,在工作方式上也和其他预制装配建筑结构有一定区别,本结构的预制构件和其他结构形式有一定的区别。虽然同样是在工厂进行加工预制,但是在现场有很多种拼接类型,可以结合具体需要来选择拼装方式,自主决定装修风格。
2预制装配式结构体系应用重要性
预制装配式结构是指将结构构件制作从施工现场转移到车间来完成,装配式结构体系中的构件全部在车间内加工,之后将各个构件运输到施工场所进行安装。这一施工工艺是对传统方法的改进,有利于保障施工进度及质量,减少施工现场环境因素对工程结构稳定性的影响。根据预制装配式结构种类的不同,可将其分成装配式钢结构和装配式混凝土结构几种,能满足不同环节的结构施工要求,全面保障施工质量。例如,在装配式钢结构设计上,是指在车间将该结构体系需要的钢筋构件加工完成,之后运输到施工场地进行装配操作。相较于传统的结构设计方法来说,装配式施工体现出以下特点:建设结构多样化设计,能结合建筑物性能要求制定设计方案,及时优化调整结构体系;建筑施工环保性,在材料选择上可运用节能材料,促进建筑业的现代化发展;提高建筑结构施工标准化,在工程进行构件制造,利用统一的生产流程和标准来生产,一次性完成生产作业;提高构件装配施工效率和自由度,降低施工成本,且减少了对环境的污染。由此可知,装配式结构是现代建筑施工优先选用的结构组成方式,具有明显的应用优势,尤其在环保理念不断渗透到建筑施工的情况下,促使装配式结构工艺具有较大发展空间。
3预制装配式建筑设计要点
3.1设计标准
我国在2013年颁布了预制装配建筑的相关方案之后,于次年发布了技术规程,从整体上对预制装配建筑结构设计要点进行了规划和要求,如框架、剪力墙结构的设计等等,同时技术体系覆盖到了建筑设计以及结构设计体系当中,对于施工以及后续的验收环节都做出了相应的规划。但是除此之外,在具体的施工当中仍然需要从以下三个方面来进行严格要求。其一,我国出台的混凝土结构技术规程当中,仅仅对于装配式以及装配整体式的框架和剪力墙结构进行了说明,但是在实际使用过程中,也需要注意,不能过多地应用现浇刚性节点,也不可多次进行叠合,否则将会使整体结构的稳定性受到一定的影响,降低工程质量。这就需要设计人员在施工方案的设计过程中,积极考虑其中可能存在的问题,在设计阶段积极控制成本,更好地将这种建筑结构类型的优势发挥出来,实现经济效益和社会效益的双赢;其二,预制装配建筑的发展和应用是基于我国社会经济的建设以及技术水平的提高,在具体施工过程中,这种施工方式可以避免对环境形成破坏,实现绿色施工的目标。总结起来,就单体造价的价格来说,其价格和传统的混凝土浇筑相比,成本仍然较高,所以作为设计人员来说,需要改换设计理念,将结构的先进性和整体使用的优质性结合起来,才能更好地发挥出此结构的优势。最后,预制装配建筑结构对设计有较高的要求,作为设计人员来说,一方面需要对设计中涉及到的力学知识有一定的了解和认识,同时也需要对这种结构的具体特点有足够的掌握,保证在工作中可以应用自如。
3.2预制装配式框架结构体系设计核心
框架结构在预制装配式建筑模型中的应用最为广泛,与剪力墙相比较,既有便于流通、质量轻便、操作简便的优点。框架结构普遍应用于高层建筑中,体现了建筑行业的未来发展方向。预制叠合梁以及叠合板在预制装配式建筑工程中使用较多,第一需要将部件进行统一的加工,加工完成后再运输到建筑工地进行施工组装。下面本文将详细介绍在其应用中需要注意的细节:第一,框架结构在施工中一定要保持平整,框架的底部需要保证平稳,不易发生摆动,并且将其中心架部分与梁柱保持在同一个平面范围内。其次,柱和梁接触地应该使用专用工具对其进行处理。而结构底层的建筑物一定要保证平稳性,稳固程度控制在C30以上。最后,在框架中使用的众多结构中,预埋件式结构是核心的传力部位,发挥着重要意义。在建造中具体使用焊接技术需要考虑到部位的具体位置以及抗力的性能,并根据数据参数来排除剪力和轴力的干扰因素,在预制装配式设计方案中采用分步计算的方法。
3.3预制装配式剪力墙结构体系的设计要点
在建筑纵墙的初始图纸设计中,依据国家相关的质量标准要求进行设计。事先对施工环境进行勘察,充分考虑到可能影响到纵墙性能的因素。对于结构纵墙的使用需要考虑到两边的承重性,需要事先在两端做好承重墙。内墙的结构设计需要考虑到众多印度,依据结构抗侧力构件的实际需求来计算结果,再合理的建造预制承重墙。建筑剪力墙连接处的承重性较弱,需要在施工设计前对其需要注明的地方进行标记,一定要对承受力有所要求,并且在施工要求中体现。
4预制装配式建筑结构发展
在建筑工业化建设中预制装配式建筑结构作为主要内容,设计人员在施工设计中应对不同区域特点加以考虑,对预制装配结构进行开发,不仅可提高工程施工质量,还可提升预制率。在具体实施中还应遵循从低级到高级的方式来进行,确保受力构件更好地发展,使劳动力大、周期长建设方式得到转变。预制装配式建筑构件设计与常规构件设计相比要求更高,据此设计人员应对各构件特点加以把握,确保其稳定性、安全性的提升。在预制装配式建筑施工中还应对相关事项引起注意,对施工规范进行严格制定,使施工人员行为得到有效规范,确保建筑工程施工质量水平的全面提高。另外施工人员还应参考成功施工案例,使工程质量检查审核标准进一步提高。
建筑施工中采用的设备及材料对施工质量影响较大,据此施工人员应提前对施工设备进行检测,严格选择高质量的施工材料,在混凝土型号选择中应充分把握材料性能,确保其在工程施工中得到更好地应用,这对于预制装配式建筑工程施工质量的提升起到有效的促进作用。
结语
综上所述,在建筑结构设计中,要围绕结构稳定性和安全性的目标,有效设计结构体系,为整个建筑性能的实现奠定基础。其中预制装配式结构体系是目前建筑工程中较常用的结构设计方式,在优化工程结构设计上起到重要作用。装配式结构标志着我国建筑技术的先进性,需要将该结构体系在建筑工程中的有效运用作为建筑领域研究重点。
参考文献
[1]赵辉.预制装配式建筑结构体系与设计[J].科学技术创新,2019(14):131-132.
[2]姜雨时.探讨预制装配式建筑结构体系与设计[J].黑龙江交通科技,2019,42(02):189-191.