胡春燕
摘要:隨著建筑行業(yè)的高速發(fā)展,它已經(jīng)成為了我國的基礎(chǔ)行業(yè),正在不斷的推動著整體社會經(jīng)濟的發(fā)展以及國民生計的發(fā)展。目前我國的裝配式建筑物由于它獨特的應用優(yōu)勢,受到了廣大人民的喜愛。相較于傳統(tǒng)形式的建筑而言,裝配式建筑的最大優(yōu)點體現(xiàn)在它的施工速度快、施工效率高、施工質(zhì)量好以及環(huán)保性能佳。但是國內(nèi)的裝配式建筑還處于發(fā)展階段,其的結(jié)構(gòu)設計上還有著很多的問題,我們必須把握住它的設計要點,提出更好的結(jié)構(gòu)設計方案?;谏鲜銮闆r,本文將對裝配式建筑結(jié)構(gòu)設計要點進行深入的分析,希望能給相關(guān)工作帶來一些啟發(fā)和助益。
關(guān)鍵詞:裝配式建筑;結(jié)構(gòu)設計;要點分析
進入21世紀以來,裝配式建筑越來越多,被廣泛的應用起來,它相較于傳統(tǒng)的建筑而言,能夠更加有效地控制建筑的質(zhì)量,提升建筑業(yè)整體的水平,同時還能節(jié)約資源的浪費,為此,裝配式建筑將是我國建筑行業(yè)未來發(fā)展的必要趨勢。而建筑結(jié)構(gòu)設計指的就是設計人員對施工建筑的表達,根據(jù)實際的自然地質(zhì)地貌,將建筑的重要性、抗震防裂度等因素融合進自然中,避免建筑物的外貌與實際場地有突兀感。本文作者就談談裝配式建筑結(jié)構(gòu)設計的要點,僅作拋磚引玉之用。
1、裝配式建筑簡介
裝配式建筑主要就是指預先制造好建筑結(jié)構(gòu)中的各個構(gòu)件,再統(tǒng)一將構(gòu)件運送到施工場地,在施工現(xiàn)場用它們裝配成形的建筑。裝配式建筑的概念很早以前就被提出來了,但其真正的被廣泛應用卻是在建筑行業(yè)高速發(fā)展的現(xiàn)今。當然,隨著建筑行業(yè)的不斷發(fā)展及科技與材料的不斷進步,裝配式建筑的結(jié)構(gòu)也有著翻天覆地的變化,裝配式建筑結(jié)構(gòu)如今已經(jīng)變得非常靈活和多樣,這就使得裝配式建筑擁有了施工速度快、施工效率高、施工質(zhì)量好以及環(huán)保性能佳的優(yōu)點??v觀我國的建筑行業(yè)發(fā)展形式來看,裝配式建筑將成為未來建筑行業(yè)發(fā)展的必然趨勢。
2、裝配式建筑結(jié)構(gòu)設計要點
2.1 設計流程
在裝配式建筑結(jié)構(gòu)設計的過程中,首先要把握好的一項要點是其設計流程,只有對設計流程進行不斷優(yōu)化,才能夠設計出符合要求的結(jié)構(gòu)方案。裝配式建筑本身就與傳統(tǒng)形式的建筑存在很大的差異,所以在具體的結(jié)構(gòu)設計過程中也有所不同。在對裝配式建筑進行結(jié)構(gòu)設計之時,僅考慮建筑自身的功能、質(zhì)量及美觀是遠遠不夠的,還需要充分考慮到各類預制構(gòu)件的工廠生產(chǎn)、運輸及現(xiàn)場裝配等問題。在整個裝配式建筑的施工過程中,無論哪一項環(huán)節(jié)中的工作都必須要做好,否則任何一項環(huán)節(jié)出現(xiàn)了差錯,都會直接影響到建筑質(zhì)量。尤其是裝配式建筑結(jié)構(gòu)設計需要貫穿于建筑施工全過程當中,而非僅僅在前期進行設計。再者,還要在保證裝配式建筑結(jié)構(gòu)設計方案可行性的同時,對各個部分的構(gòu)件進行進一步細化設計,并根據(jù)實際情況適當簡化生產(chǎn)工序,以盡可能地降低施工成本及現(xiàn)場裝配難度。
2.2 布局方式
就現(xiàn)狀來看,由于受高容積率的影響,我國很多建筑都在規(guī)劃布局上面受到許多限制,特別是對于裝配式建筑而言,其不但要考慮到規(guī)劃布局問題,還需要考慮到工藝流程的問題。例如預制構(gòu)件的運輸車流線、塔吊位置以及構(gòu)件堆場等的布局,均是重點內(nèi)容。布局設計上必須要易于裝配,這樣才能夠優(yōu)化施工流程,降低施工難度。并且還應當要對套型的組合拼接方式和體型系數(shù)等進行合理設計,在保證裝配化與功能性的同時,盡量避免對立面的影響。由于裝配式建筑的整個布局過程往往會涉及到很多方面的協(xié)調(diào),所以必須要多方協(xié)調(diào)妥當,這樣才能夠保證后續(xù)工作的良好配合。
2.3 標準化類型
在裝配式建筑結(jié)構(gòu)設計中,只有盡量達成更多的標準構(gòu)件,才能夠有效縮短施工工期、減少模板用量以及降低建筑成本。由于我國的裝配式建筑起步較晚,目前尚處于初級發(fā)展階段,所以在施工工藝等方面尚不夠完善,這導致了部分主要的承載構(gòu)件還不能實現(xiàn)裝配化生產(chǎn)。而現(xiàn)階段的裝配化主要指的是兩部分:現(xiàn)澆和裝配。在具體的結(jié)構(gòu)設計過程中,只有保證結(jié)構(gòu)空間規(guī)整,才能夠滿足建筑要求。這需要不斷提升其標準化程度,如將多個標準單元通過拼合復制的方式組成標準層平面。還要提前根據(jù)具體的戶型模塊和交通核模塊等來規(guī)范空間結(jié)構(gòu)設置;一般對于戶型模塊的設置,可以參考室內(nèi)空間結(jié)構(gòu),對客廳、臥室開間等進行合理的布置;而對于交通核模塊的設置,應當重點對樓梯、走道、電梯井、機電管井等進行合理的布置。再者由于現(xiàn)代人對建筑空間的個性化需求越來越高,所以在設計時還應當要考慮到業(yè)主的個性化需求,應用不同的平面組合類型。另外,在設計中還需要注意的幾點問題是:門窗洞口應保證上下對齊,有水房間應進行集中布置,外墻要做好防水處理。
2.4 平面模數(shù)化
現(xiàn)階段在建筑行業(yè)內(nèi)多是以300為模數(shù)來統(tǒng)一建筑各方面。不過,隨著近年來裝配式建筑的不斷發(fā)展及廣泛應用,根據(jù)裝配式建筑的實際需求,模數(shù)的實際意義又有了更多的拓展。一方面,相同構(gòu)件數(shù)量決定了具體的模板數(shù)量;另一方面,模板數(shù)量又影響著項目周期和整體投資??梢姡@一過程是互相影響、環(huán)環(huán)相扣的。在裝配式建筑結(jié)構(gòu)設計過程中,應當盡量采用相同模數(shù),因為這樣可以有效提升模板的重復利用率。同時還要配合好插座和設備開口等要素,以方便后期的施工安裝。
2.5 結(jié)構(gòu)技術(shù)體系
在裝配式建筑結(jié)構(gòu)設計中,結(jié)構(gòu)技術(shù)體系是一項非常關(guān)鍵的問題,也是必須要把握好的要點之一。只有對結(jié)構(gòu)技術(shù)體系進行不斷優(yōu)化,才能夠滿足實際設計要求。所謂“結(jié)構(gòu)技術(shù)體系”,可以泛指為所有與結(jié)構(gòu)設計有關(guān)的技術(shù)體系。結(jié)構(gòu)技術(shù)體系的合理與否,直接關(guān)系著裝配式建筑結(jié)構(gòu)設計的成敗。一般情況下,在我國的裝配式建筑中最常用的結(jié)構(gòu)技術(shù)體系主要有三種:一是整體框架結(jié)構(gòu),二是裝配整體式剪力墻結(jié)構(gòu),三是疊合剪力墻結(jié)構(gòu)。在具體的設計過程中,應當要充分考慮到實際情況,進行合理的選擇。例如,如果在裝配式建筑中應用平面構(gòu)件,則可采用疊合板和疊合梁;如果在裝配式建筑中應用剪力墻,則可采用單面或雙面預制的疊合剪力墻。另外,連接形式也要進行合理的選擇,有時需要采用逐根連接,有時需要采用集束連接,這些都很關(guān)鍵。
2.6 預制構(gòu)件
預制構(gòu)件是裝配式建筑中十分關(guān)鍵的一項環(huán)節(jié),預制構(gòu)件質(zhì)量的好壞直接決定著裝配式建筑的成敗。在預制形式和預制部位的設計過程中,都應當要根據(jù)建筑的特征、結(jié)構(gòu)體系以及預制裝配率等進行合理設計。最先要考慮的是疊合梁、樓梯、陽臺等水平構(gòu)件的預制問題;再就是預制式外墻的設計,一般外墻保溫都是與裝飾為一體,但注意在施工過程中應當盡量減少使用外部腳手架。
2.7 預制構(gòu)件節(jié)點
在裝配式建筑工程中,對于預制構(gòu)件的連接節(jié)點的設計,是裝配式建筑設計過程中的重中之重,同時也是在工程項目整體完成后極其容易出現(xiàn)質(zhì)量問題的環(huán)節(jié)。所以,在進行結(jié)構(gòu)的施工圖設計過程中,一定要注重設計中各個連接節(jié)點的結(jié)構(gòu)安全性能,以保證在使用過程中傳力合理并且明確,節(jié)點處的計算分析與實際受力情況相符合。除此之外,還要做好節(jié)點位置的防水、防火等一系列的功能性設計。在現(xiàn)階段,裝配式建筑結(jié)構(gòu)設計的基本原理是等同現(xiàn)澆。其意思是,在施工過程中,通過采用可靠地連接方式以及必要的結(jié)構(gòu)與構(gòu)造措施,使得裝配式混凝土結(jié)構(gòu)的作用基本上和現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)的效果基本等同。除結(jié)構(gòu)構(gòu)件的連接方式之外,在施工過程中,必須根據(jù)建筑項目的具體情況和規(guī)范的要求做一些改善。
結(jié)語:
綜上所述,隨著建筑行業(yè)的不斷發(fā)展,裝配式建筑在我國得到了越來越廣泛的應用,為此我們對于裝配式建筑的結(jié)構(gòu)設計就要做到最好。裝配式建筑結(jié)構(gòu)設計是個系統(tǒng)的工作,它對于設計人員的要求是很高的,其必須具有十分扎實的理論基礎(chǔ)及自身極強的責任心。在進行裝配式建筑的結(jié)構(gòu)設計時,我們一定要抓住它的要點,根據(jù)人們的生活需求需要,設計出受到人們的喜歡以及認可的裝配式建筑物,促進建筑行業(yè)的長久穩(wěn)定發(fā)展。
參考文獻
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(作者單位:江蘇龍騰工程設計股份有限公司)