張正剛
摘要:就當前階段我國建筑行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀而言,裝配式建筑是其行業(yè)發(fā)展的主要方向。開展裝配式建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計工作時,施工過程中的各類因素極易被忽略,比如運輸、吊裝等就構(gòu)件重量和尺寸的限制;塔吊附著架、腳手架支撐體系等于構(gòu)件產(chǎn)生的作用力等,極有可能為后續(xù)施工遺留問題,甚至會對構(gòu)件自身和連接節(jié)點的結(jié)構(gòu)安全性與穩(wěn)定性造成影響。所以說,設(shè)計裝配式建筑的構(gòu)件時必須全面且綜合的考慮各項施工因素。
關(guān)鍵詞:裝配式建筑;結(jié)構(gòu)設(shè)計;施工因素
近些年來我國大力發(fā)展城市建設(shè),并且在此過程中不斷推進綠色發(fā)展規(guī)劃,裝配式建筑成為當前階段建筑行業(yè)的主要趨勢。當前我國頒布的裝配式建筑結(jié)構(gòu)各項規(guī)程中并未涉及到構(gòu)件設(shè)計與施工方面的具體配合,也未對裝配式建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的施工因素進行明確。如開展設(shè)計時未對各項因素進行綜合且全面的考慮,會直接影響后續(xù)施工的進度和質(zhì)量,所以必須提起重視。
一、構(gòu)件尺寸與重量方面的限制因素
就現(xiàn)階段我國裝配式建筑發(fā)展的實際情況而言,其工業(yè)化生產(chǎn)的目的很難在施工現(xiàn)場進行達成。因此,只能選擇專業(yè)的預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)工廠內(nèi)進行生產(chǎn),然后再將構(gòu)件運輸至現(xiàn)場進行安裝施工?!吧僖?guī)格、多組合”是開展裝配式建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計工作必須遵循的首要原則。如構(gòu)件選擇缺乏合理性,在向施工現(xiàn)場進行轉(zhuǎn)運時極易出現(xiàn)問題。如預(yù)制構(gòu)件工程至施工場地的道路情況、道路轉(zhuǎn)彎半徑以及是否存在限寬、限高、限重路段等因素都會直接影響構(gòu)件的運送。所以說,構(gòu)件設(shè)計人員需要對此些因素進行全面且綜合的考慮,不僅需要確保結(jié)構(gòu)受力的合理性,還需對運輸條件的外形尺寸與重量進行滿足,避免生產(chǎn)構(gòu)件之后因其它客觀因素無法順利運送至施工現(xiàn)場的情況發(fā)生。
對于預(yù)制構(gòu)件的單件重量而言,不僅需要對轉(zhuǎn)運過程中的道路情況進行全面考慮,還需對施工現(xiàn)場使用的垂直運輸設(shè)備作業(yè)時的起重量限值進行考量。如單件構(gòu)件重量在起重量以上時,只能通過垂直運輸設(shè)備的調(diào)整進行解決,會提升施工難度,于施工進度和施工質(zhì)量的保持十分不利。
二、起重機械附著處強度因素
施工電梯與塔吊是裝配式建筑施工場地常見的垂直運輸設(shè)備,如其高度大于設(shè)備要求的自由高度,則需要將附著架設(shè)備與建筑物進行聯(lián)合應(yīng)用,進而最大限度保證垂直運輸設(shè)備使用的穩(wěn)定性及完全性。就施工電梯附著架而言,其并不會于建筑產(chǎn)生較大的應(yīng)力作用,所以通常情況下可以忽略不計。但是對于塔吊附著架而言,其于建筑物產(chǎn)生的應(yīng)力相對較大,需要給予高度重視。本文就QTZ63塔吊為例對其受力狀況開展論述,一般而言此種塔吊都會存在兩個附著點,且各附著點會產(chǎn)生XY兩個方向的分力。下表為塔吊安裝說明書中明確的建筑物附著點受力狀況。
由表1不難看出,使用塔吊附著架時附著點結(jié)構(gòu)構(gòu)件所需承受的最大平面外應(yīng)力為265KN,如設(shè)計附著點構(gòu)件時未對此作用力進行考慮,構(gòu)件穩(wěn)定性會受到嚴重破壞。此外,如開展結(jié)構(gòu)設(shè)計工作時未對構(gòu)件連接點的此種作用力進行充分考慮,極有可能在后續(xù)工程中破壞構(gòu)件的連接節(jié)點。
三、外墻腳手架因素
對于外墻腳手架而言,其是施工過程中非常重要的安全措施之一;,落地架、懸挑架、附著式升降架等是裝配式建筑施工過程中的常見腳手架類型。就落地架而言,通常于多層建筑進行應(yīng)用,在搭建此種落地架時不會對建筑構(gòu)件造成較大影響。因此,附著式升降架和懸挑架是本文探討的主要內(nèi)容,旨在將其搭設(shè)與使用過程中對結(jié)構(gòu)構(gòu)件的影響進行分析。
通常情況需要依照7步架高考慮附著式升降架,每步架通常設(shè)置為1.8米,長設(shè)置為5跨,每夸為1.5米;架體寬設(shè)置為0.9米。兩個附著支架正常使用過程中的豎向荷載一般為42KN。升降工況時對一個附著支座受力情況進行考量,并且需要綜合考慮2.0的動力系數(shù),得出結(jié)果此支架所需承受的最大豎向力為67KN。
就懸挑架而言,通常情況下都會設(shè)置其懸挑高度在20米以下,步距則設(shè)置為1.8米,1.5米為立桿縱距,橫距設(shè)置為1.05米。懸挑梁對I18進行應(yīng)用,固定端長度要設(shè)置為懸挑長度的1.25倍至1.5倍范圍內(nèi)。就懸挑梁支座位置的構(gòu)件而言,其受到的壓應(yīng)力大約是32KN;就懸挑梁固定端的錨固點而言,其所需承受的拉應(yīng)力通常在16KN左右。
由上述所言不難得出,此些作用力相對較大。因此,在設(shè)計構(gòu)件單件以及構(gòu)件連接點時需要對上述作用力的作用點、作用方向以及作用力具體數(shù)據(jù)進行充分考量,避免因為設(shè)計過程中考量不充分對后續(xù)施工造成結(jié)構(gòu)難度以及安全隱患的情況發(fā)生。此外,因為此些施工過程中才會產(chǎn)生的作用力于現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)建筑的影響相對較小,所以通常情況下開展結(jié)構(gòu)設(shè)計工作時不會進行單獨考量。但就裝配式建筑的預(yù)制構(gòu)件而言,如受到此些額外作用力的影響極易發(fā)生變形現(xiàn)象,甚至其結(jié)構(gòu)會遭受到較大破壞,進而無法有序推進施工。
四、其它影響因素
除上述所言的各項施工因素會對結(jié)構(gòu)構(gòu)件造成較大影響之外,施工過程中還存在一些其它因素也會對結(jié)構(gòu)構(gòu)件的設(shè)計產(chǎn)生直接影響。如構(gòu)件吊點的選擇、構(gòu)件臨時固定及微調(diào)、卸料平臺斜拉鋼絲繩錨固等,此些因素都會裝配式建筑構(gòu)件的應(yīng)用產(chǎn)生直接影響,所以在設(shè)計構(gòu)件過程中需要結(jié)合實際情況和施工需求對此些因素進行充分考慮,旨在最大限度降低此些因素于構(gòu)件穩(wěn)定性和安全性方面的影響,于裝配式建筑質(zhì)量的提升有積極意義。
五、結(jié)束語
眾所周知,結(jié)構(gòu)構(gòu)件的穩(wěn)定性受到眾多因素的直接影響,如設(shè)計過程中不能對此些因素進行充分考慮,則結(jié)構(gòu)構(gòu)件的應(yīng)用合理性降低,所以必須對影響構(gòu)件質(zhì)量的各項因素進行充分考慮。鑒于此,本文就影響裝配式建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的各類施工因素進行了簡單探討和論述,希望可為有關(guān)工作人員提供一些幫助,確保裝配式建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的合理性,于建筑行業(yè)的發(fā)展有十分積極的作用。
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