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        裝配式建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化路徑研究

        2021-11-24 07:33:37楊麗琛
        商品與質(zhì)量 2021年9期
        關(guān)鍵詞:結(jié)構(gòu)設(shè)計結(jié)構(gòu)建筑

        楊麗琛

        遼寧省建筑設(shè)計研究院有限責(zé)任公司 遼寧沈陽 110000

        目前,住宅業(yè)作為國民經(jīng)濟中的支柱產(chǎn)業(yè)地位已經(jīng)確立,住宅建筑工業(yè)化必將是今后住宅產(chǎn)業(yè)的發(fā)展方向,我國建筑工業(yè)化已經(jīng)進入持續(xù)、健康發(fā)展的新時期。裝配式建筑結(jié)構(gòu)能夠提高建筑的建造效率,通過裝配式建筑結(jié)構(gòu)能夠使建筑施工更加安全,提高了建筑行業(yè)的靈活性,同時也更加符合綠色節(jié)能環(huán)保的建筑要求。裝配式設(shè)計的過程極其精密,本文對裝配式設(shè)計理念進行敘述,對裝配式結(jié)構(gòu)設(shè)計的關(guān)鍵點進行分析。

        1 裝配式建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計思路和要求

        ①思路,在采用裝配式結(jié)構(gòu)進行設(shè)計的過程中,首先要明確設(shè)計思路,因為裝配式建筑的結(jié)構(gòu)構(gòu)件具有獨立性,合理的設(shè)計可以減少異形構(gòu)件,從而保障裝配式建筑整體結(jié)構(gòu)的質(zhì)量,同時也能降低建設(shè)成本。在設(shè)計的過程中,應(yīng)該從尺寸、配筋等多個方面著手考慮,同時還要做好節(jié)點錨固、構(gòu)配件拆分等工作。如果采用程序化的設(shè)計方式,會導(dǎo)致建筑外形過于單一,梁、板、柱等內(nèi)部結(jié)構(gòu)尺寸保守單一,不利于房間利用率的提升。所以,可以利用BIM技術(shù)來優(yōu)化設(shè)計,從項目規(guī)劃、概算、預(yù)算、物業(yè)等多個環(huán)節(jié)入手,實現(xiàn)全生命周期智能動態(tài)控制和管理。在BIM 技術(shù)應(yīng)用的過程中,可以采用revit+國內(nèi)插件進行建筑的創(chuàng)建和設(shè)計。在結(jié)構(gòu)設(shè)計的過程中,可以采用PKPM 計算配筋量,同時也可以對層側(cè)移剛度進行計算。以BIM 技術(shù)為基礎(chǔ),進行裝配式建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計,可以使設(shè)計思路更加清晰、合理。②要求,在裝配式建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計的過程中,設(shè)計人員要要采用科學(xué)合理的設(shè)計方案,如上文所述,可以基于BIM 技術(shù)進行設(shè)計規(guī)劃。結(jié)構(gòu)設(shè)計不僅要保障結(jié)構(gòu)質(zhì)量,還要增強建筑功能性,同時控制工程成本,確保各類資源的合理配置和應(yīng)用,進而使裝配式工程的整體效益得到提升,同時也可以促進裝配式結(jié)構(gòu)設(shè)計方案的改進和優(yōu)化。通常,裝配式建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計包括兩個方面:一方面,要明確功能需求,合理進行結(jié)構(gòu)布局,詳細分析柱節(jié)點等內(nèi)部結(jié)構(gòu)分布情況;另一方面,根據(jù)工程整體水平,對結(jié)構(gòu)體系、材料等參數(shù)進行配置和設(shè)計,確保設(shè)計的科學(xué)合理。

        2 裝配式建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計優(yōu)化路徑研究

        2.1 疊合板與墻體設(shè)計

        預(yù)制裝配式結(jié)構(gòu)設(shè)計是裝配結(jié)構(gòu)設(shè)計中的核心工作。在預(yù)制裝配式結(jié)構(gòu)設(shè)計的過程中,設(shè)計人員應(yīng)當保證結(jié)構(gòu)節(jié)點的穩(wěn)定性與安全性,使預(yù)制裝配式結(jié)構(gòu)能夠有效地連接各處區(qū)域,保障建筑的質(zhì)量。這就要求相關(guān)設(shè)計人員對于預(yù)制結(jié)構(gòu)設(shè)計進行科學(xué)論證,同時根據(jù)現(xiàn)場實際情況細化設(shè)計方案。設(shè)計師應(yīng)當善于利用多種裝配式施工技術(shù),保障良好的施工效果,達到縮短工期節(jié)約物資的目的。在設(shè)計過程中受力構(gòu)件是設(shè)計的重點內(nèi)容,在疊合板進行設(shè)計的過程中,應(yīng)當滿足一定的設(shè)計要求,設(shè)計要求疊合板的厚度不得小于60mm,并且在采用150 板時,應(yīng)當采用PC 層與RC 層組合的形式進行設(shè)計,確保疊合板的質(zhì)量。當疊合板跨度高于3m 時,設(shè)計人員應(yīng)當選用鋼架混合疊合板,當跨度大于6m 時,應(yīng)當采用預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土預(yù)制板設(shè)計,增強疊合板的機械強度。從而更好地保障裝配式結(jié)構(gòu)設(shè)計的穩(wěn)定性,提高建筑的整體機械強度。預(yù)制剪力墻在施工過程中由于結(jié)構(gòu)件較多,導(dǎo)致預(yù)制構(gòu)件之間出現(xiàn)了過多的縫隙,針對這一問題,相關(guān)設(shè)計人員在進行預(yù)制剪力墻設(shè)計時應(yīng)當做好接縫的處理工作,同時保障施工的便易性,達到縮短工期的設(shè)計效果,在明確預(yù)制剪力墻的相關(guān)指標后,應(yīng)當結(jié)合現(xiàn)場施工特點對預(yù)制剪力墻做出設(shè)計,設(shè)計要求中明確指出裝配式結(jié)構(gòu)在設(shè)計時應(yīng)當保障承重構(gòu)件豎向受力的問題,豎向受力要均勻,且受力程度要低,保證豎向承重構(gòu)件上下對齊,并且沒有轉(zhuǎn)換。在一般的情況下護剪力墻結(jié)構(gòu)應(yīng)當進行優(yōu)先的設(shè)計選擇,便于預(yù)制結(jié)構(gòu)件的現(xiàn)場安裝,內(nèi)部剪力墻設(shè)計由于施工安裝較為困難,所以應(yīng)當予以排除。在進行墻體底端加固作業(yè)時,應(yīng)當對豎向受力構(gòu)件進行水泥的澆筑工作。疊合板與剪力墻是裝配式結(jié)構(gòu)設(shè)計中最重要的部分,在設(shè)計時應(yīng)當根據(jù)現(xiàn)場情況進行有針對性的設(shè)計工作。

        2.2 結(jié)構(gòu)選型

        在工程設(shè)計的過程中,為了減少塔樓沉降差異,進而出現(xiàn)各類問題。塔樓規(guī)范裙房外會設(shè)置沉降縫,塔樓一層結(jié)構(gòu)樓板比裙房高1.2m,所以在周圍設(shè)置水平加腋大樣,以此確保水平力可以順利傳遞。不僅如此,核心筒采用細腰型布置的方式,結(jié)構(gòu)在核心筒外墻兩側(cè)增加了寬度為1m 的結(jié)構(gòu)連板,以此確保樓板寬度在5m 以上。為了滿足裝配和預(yù)制的要求,預(yù)制構(gòu)件選擇凸窗、陽臺和部分樓板。

        2.3 裝配結(jié)構(gòu)細節(jié)設(shè)計

        裝配結(jié)構(gòu)是一種預(yù)制件安裝的形式,預(yù)制件當中難免會存在一些細微的問題,設(shè)計工作人員在對裝配結(jié)構(gòu)進行設(shè)計的過程中應(yīng)當對設(shè)計環(huán)節(jié)中的細節(jié)進行設(shè)計。首先應(yīng)當注重裝配結(jié)構(gòu)預(yù)制件的平面設(shè)計,在進行平面設(shè)計時要保障平面布局的合理性,建筑門窗應(yīng)當與平面設(shè)計相吻合,使門窗達到安全適用標準,一般采用上下對齊和成列分布的方案進行設(shè)計。設(shè)計人員還應(yīng)當對細部結(jié)構(gòu)進行深化設(shè)計,要注重預(yù)制構(gòu)件之間的縫隙防水設(shè)計,保障預(yù)制構(gòu)件的耐久性,在墻板縫隙處、樓梯接縫處等位置進行防水設(shè)計,保障其使用效果。在對一些特殊部位的節(jié)點進行設(shè)計時要對其精確性進行考量,并且要在接縫處進行防水、防風(fēng)設(shè)計,保障室內(nèi)的保溫性能。在外墻與立面設(shè)計時,要達到美觀整潔經(jīng)濟的設(shè)計要求,墻體與墻體間的連接部分要做好加固工作,使裝配式結(jié)構(gòu)墻體設(shè)計達到保溫、隔音、防水等硬性要求。

        3 結(jié)語

        綜上所述,在這個建筑工程行業(yè)發(fā)展飛速的時代,相應(yīng)的建筑技術(shù)也得到迅猛的發(fā)展。隨著裝配式建筑的不斷增多,人們對建筑質(zhì)量的要求也在不斷提高。為了滿足人們對建筑的要求,設(shè)計人員要不斷進行結(jié)構(gòu)設(shè)計的優(yōu)化和改進。通常要從設(shè)計流程、計算方式、設(shè)計體系等方面著手優(yōu)化,通過有效的監(jiān)督和管理工作確保設(shè)計優(yōu)化的有效性,從而促進裝配式建筑工程項目效益的全面提升。

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