身份证号码:13063319851010xxxx河北省保定市071000
摘要:在装配式建筑设计的过程中,需要根据建筑设计的基本要求和功能采取有效的设计策略,这也是保证设计质量和设计水平的一个重要因素。在充分保证其设计要求的同时,还能够在一定程度上提高建筑自身的稳定性,为装配式建筑结构的广泛应用创造良好的条件。
关键词:装配式建筑;结构设计;要点
1装配式建筑概述
就装配式建筑的基本含义而言,这类建筑在建设施工时,采取的方式不同于以往的工程建设方式,在工程基本施工方案确定之后,需要根据建筑各构件材料的要求,对于这些进行预定制,然后将它们运往施工场地,通过大型机器进行建筑的施工。采用装配式的方式进行建筑施工,对于提升施工效率,推动建筑业的发展产生着重要的作用。这种建筑方式在很多发达国家都得到了广泛的应用,但在国内的发展相对缓慢,本土建筑业应该促进自身转型发展,促进产业升级创新。
从装配式建筑应用的优势分析来看,主要有以下方面:①装配式建筑可以实现设计标准的多元化。原因在于这种建筑方法可以充分满足用户对于房屋的设计要求,体现人性化的设计理念;②装配式建筑可以实现住房建筑的标准化建设,有效确保工程建设中的各项工作都可以达到最高标准,并且保障建筑工程的品质。以往住宅建筑在长期的使用中,会出现房屋渗水、墙体开裂的情况,但是使用装配式建筑方式,可有效避免这种情况出现;③装配式建筑可以大大提升工作效率。传统建筑方式主要依靠工人,工作效率较低,使得建筑的交付期很长。装配式建筑方法的使用,大大提升了建筑的工作效率。
2设计流程
装配式建筑的设计流程与传统的建筑设计不同。在方案、总体、施工图过程中,均应包括装配式设计的相关内容,并且增加了装配式结构的深化设计阶段。在方案阶段,设计单位应充分了解项目的建设规模、定位目标及业主的成本控制要求。结构专业应选用符合抗震设计规范要求的结构类型,框架柱、剪力墙等抗侧力构件宜上下连续,剪力墙结构的门窗洞口宜上下对齐,同时其平面位置和相对尺寸应满足结构受力及预制构件设计要求。现阶段常见的装配式结构型式有:装配整体式框架结构、装配整体式框架-现浇剪力墙结构、装配整体式剪力墙结构等。同时应与建设单位共同确定明确的装配式技术实施方案,为后阶段的设计工作提供依据。
在总体及施工图阶段,做好常规设计的同时,结构设计应充分了解装配式建筑物的构件生产、运输及现场装配的技术要求。设计过程中,应确保设计、生产、施工间的紧密配合。装配式结构施工图为满足工业化建造的要求,应优化预制构件的种类,遵循受力合理、连接简单、施工方便的原则。同时应与设备专业配合,满足各专业管道,管线的预留预埋要求。
装配式结构的深化设计阶段,构件加工图纸可由设计单位与预制构件加工厂配合设计完成,但结构专业需要提供预制构件的典型构件详图,进行构件脱模,吊装阶段的计算。同时还要考虑生产运输和现场安装时的吊钩、临时固定设施安装孔的预留预埋。
装配式结构的施工图主要包括:预制构件平面布置图(编号、重量、构件明细表等),预留插筋布置图,各类典型预制构件示意图,通用连接节点详图。装配式结构的计算书主要包括:装配式结构整体计算书、无支撑叠合构件两阶段计算书、接缝的受剪承载力计算、连接件和预埋件的承载力计算书、外挂墙板及连接节点计算书等。
3预制构件的拆分
不同于传统的现浇混凝土结构,装配式建筑的结构设计有着更高的要求:需要完成施工图的设计和构件生产详图的设计。PC详图是工厂内生产预制构件的主要依据,工厂生产出的所有的预制构件,在拆分后的主体结构构件以及非结构构件都需要进行制作图的设计工作。进行构件拆分的因素主要有以下几种:①进行构件拆分可以降低施工的综合成本,以此来实现成本可控的结果;②便于现场施工,施工过程中大构件的出现会给施工人员带来很大麻烦,因此对于大构件进行拆分可以减少施工的措施。③进行拆分工作有利于工厂对于构件的生产、构件运输以及进行构件现场吊装工作。④节点的设计科学合理。⑤构件标准化设计。建筑在使用过程中会受到各种各样外力的干扰,因此,建筑整体结构的安全可靠对于其使用来说是非常重要的。在施工前,对于构件进行科学的拆分是装配式建筑标准化设计的核心环节。构件拆分不仅仅在于了解主体结构的受力情况,同时还会对建筑的功能、建筑的平立面、预制构件承载能力以及工程造价等等都会产生非常重要的影响。因此,在对构件拆分进行审查工作时,应严格按照“模数协调原则”来检查各个预制构件的尺寸,拆分位置的精确程度,最大限度地减少预制构件的种类,从而优化建筑的整体结构,使方案的设计努力得到质量好、功能高、既经济又实惠的最佳方案。
4结构节点设计
在装配式建筑工程中,对于预制构件的连接节点的设计,是装配式建筑设计过程中的重中之重,同时也是在工程项目整体完成后极其容易出现质量问题的环节。所以,在进行结构的施工图设计过程中,一定要注重设计中各个连接节点的结构安全性能,以保证在使用过程中传力合理并且明确,节点处的计算分析与实际受力情况相符合。除此之外,还要做好节点位置的防水、防火等一系列的功能性设计。装配式节点的连接技术主要有套筒灌浆连接、浆锚搭接、螺栓连接、抗剪键槽等。根据不同的连接方式,需配合相应的节点计算及技术要求。在现阶段,装配式建筑结构设计的基本原理是等同现浇。其意思是,在施工过程中,通过采用可靠地连接方式以及必要的结构与构造措施,使得装配式混凝土结构的作用基本上和现浇混凝土结构的效果基本等同。除结构构件的连接方式之外,在施工过程中,必须根据建筑项目的具体情况和规范的要求做一些改善。
5图纸校审
不同于传统的现浇混凝土结构,装配式建筑的结构设计有着更高的要求:需要完成结构施工图的设计和装配式构件生产详图的设计。
设计单位在所有的设计工作完成后,一定要对于设计图进行审核并且校验,以减少在施工过程中出现的一系列问题。在现阶段的建筑业方面,所有设计师设计出来的成果,都是以图纸的形式展现出来,因此,图纸校审这一工作程序必不可少,这也是控制图纸质量以及施工质量的最为有效的手段之一。但是,装配式建筑这一新型建筑形式的施工图以及工艺图纸内容多,并且极为繁琐,因此建议可以通过采用多种措施对图纸进行审查,例如,可以使用BIM软件建立模型,通过软件对其自动碰撞检查。除此之外,也可以将之前所出现过的常见的图纸问题进行汇总,与需要进行校审的图纸相比对,以此来完成图纸的审查工作。
结束语
近些年发展起来的装配式建筑相对于传统式的建筑而言,能够更加有效地并且严格地控制建筑的质量,除此之外,发展装配式建筑这一新型的建筑方式能够提升建筑业整体的水平,主要表现为科技方面和管理方面。并且对于能源方面,可以节约建筑过程中所用的资源,这样有利于建筑的可持续发展,这也是我国建筑行业需要发展的必要趋势。
参考文献
[1]单翠.我国装配式建筑研究综述[J].攀枝花学院学报,2017,34(05):8-13.
[2]李建沛.预制装配式建筑结构体系与设计[J].工程技术研究,2017(08):199+233.
[3]李海建,冀志江,孙义永.装配式建筑的发展现状和前景分析[J].中国建材科技,2017,26(03):72-75.
[4]叶浩文,周冲.装配式建筑的设计-加工-装配一体化技术[J].施工技术,2017,46(09):17-19.
[5]苏杨月.装配式建筑建造过程质量问题及改进机制研究[D].山东建筑大学,2017.