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        裝配式混凝土框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分析

        2019-12-27 04:16:07宋曰良
        關(guān)鍵詞:分析探討裝配式設(shè)計(jì)

        宋曰良

        【摘要】裝配式建筑應(yīng)用越來越廣泛,多層建筑可采用裝配式混凝土框架結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)計(jì)算時(shí),按照等同現(xiàn)澆進(jìn)行計(jì)算。在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),設(shè)計(jì)人員還可以采用協(xié)同設(shè)計(jì)的方法,為后續(xù)的施工建設(shè),提供有效的支持。本文就裝配式混凝土框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行相關(guān)的分析和探討。

        【關(guān)鍵詞】裝配式;混凝土框架結(jié)構(gòu);設(shè)計(jì);分析探討

        由于各地政府出臺(tái)的種種強(qiáng)制性及鼓勵(lì)性政策,以及裝配式建筑帶來的節(jié)省工期,節(jié)省人工等優(yōu)點(diǎn),裝配式建筑應(yīng)用越來越廣泛。其中,多層建筑,當(dāng)采用混凝土結(jié)構(gòu)時(shí),多采用裝配式混凝土框架結(jié)構(gòu)。

        裝配式混凝土框架結(jié)構(gòu),在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),其采用的裝配式構(gòu)件包括梁、柱、疊合板、樓梯、空調(diào)板、陽臺(tái)。當(dāng)裝配率要求較低時(shí),梁柱可采用現(xiàn)澆構(gòu)件。裝配式混凝土框架結(jié)構(gòu)主要由預(yù)制的部件,通過可靠的連接,在施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行現(xiàn)澆作業(yè),形成的一種整體性的混凝土結(jié)構(gòu)。在應(yīng)用時(shí),可以提高建設(shè)的效率和施工質(zhì)量,降低施工現(xiàn)場(chǎng)的作業(yè)強(qiáng)度,這種結(jié)構(gòu)在應(yīng)用時(shí),具備更多的優(yōu)點(diǎn)[1]。

        1、裝配式混凝土框架結(jié)構(gòu)的具體設(shè)計(jì)

        1.1工程實(shí)例

        該項(xiàng)工程地處某東部沿海地區(qū),主體結(jié)構(gòu)為地上6層,無地下室,使用功能為高中教學(xué)樓,室內(nèi)外存在一定的高差。在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),采用了裝配整體式的混凝土框架結(jié)構(gòu)。結(jié)構(gòu)的抗震設(shè)防類別為重點(diǎn)設(shè)防類(乙類),抗震等級(jí)為二級(jí)??拐鹪O(shè)防烈度及地震加速度為7度0.15g,設(shè)計(jì)地震分組為第三組,場(chǎng)地類型為Ⅲ類,場(chǎng)地特征周期為0.65秒。在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)用了預(yù)制桁架鋼筋混凝土疊合板、預(yù)制空調(diào)板、預(yù)制樓梯和外墻掛板等,內(nèi)墻采用了加氣混凝土墻板等材料。

        1.2建筑設(shè)計(jì)

        設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)用了BIM技術(shù),建設(shè)了綜合信息模型,并且利用計(jì)算機(jī)等設(shè)備,進(jìn)行了輔助設(shè)計(jì)。提高了裝配式結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)精度和建設(shè)質(zhì)量,而且能夠滿足施工的各項(xiàng)要求。在進(jìn)行具體設(shè)計(jì)時(shí),將BIM技術(shù)與裝配式結(jié)構(gòu)進(jìn)行了有機(jī)結(jié)合,提高了設(shè)計(jì)的效率和質(zhì)量,減少了結(jié)構(gòu)施工過程中,存在的一些交叉現(xiàn)象。設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)時(shí),根據(jù)了業(yè)主的要求,結(jié)合建筑物的建設(shè)特點(diǎn),對(duì)建筑物進(jìn)行了平面和立面的設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)人員制作的建設(shè)方案,采用了外墻等預(yù)制構(gòu)件,內(nèi)墻采用了加氣混凝土墻板等材料。因?yàn)樵谶M(jìn)行建筑設(shè)計(jì)時(shí),構(gòu)建了信息模型,因此可以對(duì)不合理的細(xì)節(jié),進(jìn)行及時(shí)的發(fā)現(xiàn)和修改,減少了施工階段的返工現(xiàn)象[3]。

        1.3結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

        設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),按照建筑平面的規(guī)則性,結(jié)合設(shè)備管線的布置情況,合理的確定了預(yù)制構(gòu)件的布置方案。規(guī)則的教室、辦公室等房間全部采用疊合板,樓梯除首層外全部采用預(yù)制樓梯,衛(wèi)生間均采用現(xiàn)澆板。其中,按照結(jié)構(gòu)專業(yè)規(guī)范的要求,屋面板的后澆疊合層較標(biāo)準(zhǔn)層要大,厚度取值為100mm。然后對(duì)結(jié)構(gòu)的整體進(jìn)行了分析設(shè)計(jì),根據(jù)分析結(jié)果對(duì)計(jì)算模型進(jìn)行了調(diào)整。在結(jié)構(gòu)分析時(shí),疊合板全部采用雙向?qū)Ш傻男问?。在進(jìn)行結(jié)構(gòu)計(jì)算時(shí),根據(jù)實(shí)際情況,也可以對(duì)樓板的導(dǎo)荷方式,進(jìn)行其他重新定義[4]。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),預(yù)制樓梯均按上部固定鉸接,下部滑動(dòng)鉸接進(jìn)行計(jì)算分析。

        1.4裝配式拆分設(shè)計(jì)

        設(shè)計(jì)人員在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)完成之后,可以將模型轉(zhuǎn)化為裝配式設(shè)計(jì)模塊,也可以利用建筑模型,直接進(jìn)行裝配式的設(shè)計(jì)。還可以通過模型的應(yīng)用,對(duì)預(yù)制的指定和結(jié)構(gòu),進(jìn)行計(jì)算分析。在所有計(jì)算工作完成之后,還需要對(duì)結(jié)構(gòu)的預(yù)制構(gòu)件進(jìn)行深化設(shè)計(jì)。深化設(shè)計(jì)過程中,要尤其注意單個(gè)預(yù)制構(gòu)件的重量滿足起吊要求。在設(shè)計(jì)過程中,設(shè)計(jì)人員對(duì)構(gòu)件之間的碰撞施工,進(jìn)行了檢查和調(diào)整,并且對(duì)構(gòu)件的吊裝和脫模作業(yè)效果,進(jìn)行了驗(yàn)算,最終制造出來了更加精細(xì)的加工圖紙??梢詫?duì)構(gòu)件的加工作業(yè),進(jìn)行有效的指導(dǎo),并且為施工階段的各項(xiàng)操作,提供了有效的依據(jù)[5]。

        1.5節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)

        對(duì)于裝配式框架結(jié)構(gòu)來說,其節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)比剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)更加困難和復(fù)雜。不同的截面柱連接,以及不同自然層之間的連接,都存在一定的難度。因此設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行項(xiàng)目設(shè)計(jì)時(shí),要根據(jù)結(jié)構(gòu)的具體形式,對(duì)連接方式進(jìn)行確定。確保結(jié)構(gòu)之間的連接更加的合理,還要方便后續(xù)的安裝作業(yè),防止出現(xiàn)鋼筋碰撞的現(xiàn)象。因?yàn)樵谶M(jìn)行混凝土結(jié)構(gòu)預(yù)制時(shí),梁的底部直徑比較大,應(yīng)用的鋼筋材料數(shù)量比較多。還要充分考慮,不同節(jié)點(diǎn)之間的碰撞操作,同時(shí)還要滿足錨固作業(yè)長(zhǎng)度的要求。因此設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行連接方法設(shè)計(jì)時(shí),必須對(duì)預(yù)制構(gòu)件的位置和長(zhǎng)度進(jìn)行計(jì)算,才能對(duì)節(jié)點(diǎn)的連接方式,進(jìn)行明確。本工程因?yàn)榱褐捎矛F(xiàn)澆構(gòu)件,因此不存在梁柱連接的困難。疊合板與梁柱的連接節(jié)點(diǎn)見圖1。

        1.6外墻設(shè)計(jì)

        設(shè)計(jì)人員在進(jìn)行項(xiàng)目外墻設(shè)計(jì)時(shí),采用了保溫節(jié)能的掛板材料。在進(jìn)行設(shè)計(jì)方案制作時(shí),還要充分考慮到掛板的規(guī)格要求,并且對(duì)不同墻面的設(shè)計(jì)寬度、長(zhǎng)度進(jìn)行測(cè)量,才能提高外墻設(shè)計(jì)的效果。因?yàn)橥鈮彀鍖儆诜浅兄匦偷膰o(hù)構(gòu)件,在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí),要重視不同層面的連接節(jié)點(diǎn)建設(shè),結(jié)合外墻自身的受力特點(diǎn),對(duì)連接的方式進(jìn)行具體的設(shè)計(jì)。確保外墻結(jié)構(gòu)在應(yīng)用時(shí),不會(huì)出現(xiàn)變形的現(xiàn)象。

        結(jié)語:

        綜上所述,當(dāng)前在進(jìn)行裝配式混凝土框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí),很多設(shè)計(jì)人員結(jié)合BIM及結(jié)構(gòu)計(jì)算軟件,進(jìn)行了整個(gè)結(jié)構(gòu)的協(xié)同設(shè)計(jì)。使得裝配式構(gòu)件的布置和深化更加精確和合理。對(duì)于建筑工程的協(xié)同設(shè)計(jì)來說,在進(jìn)行具體操作時(shí),存在較多的困難。框架結(jié)構(gòu)的節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)及施工、檢測(cè),實(shí)際應(yīng)用中也很復(fù)雜。相關(guān)人員必須加強(qiáng)技術(shù)的研發(fā),才能促進(jìn)設(shè)計(jì)行業(yè)進(jìn)行更好的發(fā)展,為裝配式混凝土框架結(jié)構(gòu)的應(yīng)用,提供有效的支持,促進(jìn)其進(jìn)行可持續(xù)發(fā)展。

        參考文獻(xiàn):

        [1]梁志峰.某裝配式混凝土框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)實(shí)例分析[J].科技風(fēng),2019(20):115-116.

        [2]張莉.基于BIM技術(shù)的預(yù)制裝配式混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分析[J].建材與裝飾,2019(06):121-122.

        [3]蔡大勇.分析裝配式混凝土框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)研究與應(yīng)用[J].住宅與房地產(chǎn),2018(31):63.

        [4]閆沖.預(yù)制全裝配式混凝土框架結(jié)構(gòu)施工技術(shù)分析[J].住宅與房地產(chǎn),2018(24):197.

        [5]雷杰.裝配式混凝土框架結(jié)構(gòu)深化設(shè)計(jì)案例分析[J].建筑科技,2017,1(03):59-60+63.

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