装配式建筑预制混凝土外墙的结构设计分析 董韶君

发表时间:2020/9/4   来源:《基层建设》2020年第11期   作者:董韶君
[导读] 摘要:新时期,经济结构的不断升级加快了我国建筑行业发展的脚步,我国的住宅产业化进程需求的不断提高,人民对应住宅用房的经济性、适用性、以及对于生态问题、噪音问题、环境保护问题的需求也不断提高。
        玉林市玉开房地产开发有限公司  广西玉林  537000
        摘要:新时期,经济结构的不断升级加快了我国建筑行业发展的脚步,我国的住宅产业化进程需求的不断提高,人民对应住宅用房的经济性、适用性、以及对于生态问题、噪音问题、环境保护问题的需求也不断提高。大力发展适合绿色经济发展的装配式住宅已经成为了我国住宅未来发展的必然趋势。住宅装配式设计发展也成为了摆在我国装配式建筑发展的一个非常重要的难点。本文将通过对装配式住宅国内外的研究、设计发展现状,以及目前的装配式住宅的现状进行深入研究。通过进一步分析预制混凝土装配式住宅建筑、结构专业在设计过程中的设计要点,结合笔者的装配式住宅结构设计,施工经验,充分发掘其特长,提供有效的装配式设计思路。使装配式住宅建造节能以及预制装配率大幅度提高,为东北地区的住宅大规模产业化发展提供一定的借鉴作用。
        关键词:装配式建筑;预制混凝土;外墙结构
        引言
        由于我国在房屋建筑中所消耗的能源不断增加,对周围生态环境的污染现象也越发严重,装配式建筑就是在这种情况下应运而生,其不仅能够提升建筑的实际质量与安全,也能够在缩短施工周期的同时,降低对周围生态环境所造成的污染。在装配式建筑中预制混凝土外墙是较为关键的一部分,也被人们称之为PC挂板,其对于整个建筑的美观、质量、节能等多方面都可以起到一定的影响作用,因此,一定要针对装配式建筑中预制混凝土外墙结构的相关设计展开详细分析,从而确保其能够符合我国可持续性发展的相关要求。
        1预制混凝土外墙的类型
        根据预制混凝土外墙自身的结构可以将其划分为两种,一种是单层的混凝土墙板,这种墙板自身较厚,可以将其与内、外保温层相互结合,另一种是夹芯的保温墙板,这种墙板主要指的是把保温材料安置在墙体中心的位置,属于组成型的外墙板,而且这种墙板会更加适用于较为寒冷的地区,自身在安全方面的性能较高,可以将其与整个墙体防水、保温相互结合,但因为这种墙板的位置在两层墙板之中,非常不利于随时更换,所以在其中的保温材料通常都有着较强的耐久性能,另外在应用夹芯的保温墙板时,一定要及时解决混凝土肋与金属连接部件之间所形成的热桥效应。
        2装配式建筑预制混凝土外墙的结构优势
        2.1保证施工质量
        目前,我国的建筑工程大多以混凝土为主体框架,混凝土质量决定了工程的总体质量。在实际建设过程中,混凝土质量受人为因素的干扰较大,且相关标准不统一。使用装配式混凝土结构实现了标准的统一化和规范化,使混凝土工程质量得到明显提升。对技术水平较低的地区而言,这种成品混凝土降低了对建筑施工人员技能的要求,适合在农村地区广泛运用。
        2.2有利于节能降耗目标落实
        通过对以往建筑工程的研究可以发现,传统建筑材料使用虽然具有一定优势,但却存在着用土量大、容易产生粉尘以及二氧化碳等污染的状况,会对工程所在地周边生态环境形成不同程度的破坏,和节能环保理念并不相符。而装配式预制结构的运用,会通过对改进墙体材料以及先进施工方式的运用,对环境污染问题展开妥善处理,整体施工烟尘污染以及噪音相对较小,可将施工污染与破坏降到最低。
        2.3有效规避干扰因素对工程质量的影响
        混凝土施工阶段容易受到诸多因素的影响,主要包括人为因素和自然因素。人为因素即受施工技术和施工标准的影响;自然因素即受大气、温度、降水量对浇筑后混凝土质量的影响。尤其是在降水量过大、温度过高或过低的地区,自然环境对混凝土的质量有着直接的负面影响。预制装配式混凝土打破了人为因素和气候因素对工期的影响,在保证质量的前提下,使工程施工随时可以进行。在混凝土浇筑完成后,混凝土养护阶段对气温和水分有着严格的要求,在炎热的夏季,需要对其浇水,防止混凝土表里温度不一致发生开裂。


        3装配式建筑预制混凝土外墙的结构设计
        3.1规格设计
        在实施体系设计时,需要按照外墙规格,有针对性展开设计要求分析,进而完成相应设计任务。在具体展开规格设计时,需要做好以下几点设计:①如果立面设计以横向方式为主,需要通过对横条板的运用,完成楼层墙板划分;②如果以竖向方式为主,则要运用竖条板展开开间楼层墙板预制件设计;③需要做好窗洞和墙板关联区分,可通过在外墙板中预留窗洞的方式,将整间板作为开间标准外墙板,对其展开使用;④如果窗洞和外墙板保持分开状态,需要运用竖向或横向窗台板,展开标准外墙板设计。
        3.2材质设计
        通过预制混凝土外墙的材质处理外观的方法非常多,但主要可以将其分为两种,一种是直接采用预制混凝土板来呈现混凝土独有的特点,另一种是直接涂刷颜料或与其他材料结合。第一种方法主要就是把混凝土材料自身的颜色以及生产模具所留下的纹路当做立面外观,可以为人们带来最为淳朴的自然感受。因为混凝土这种材料自身就具备一定的表现力,所以在处理混凝土的材料时所使用的手法有所不同时,最终所呈现在人们眼前的立面效果也会有所不同。例如:在北京市某区中一装配式建筑,所采用的就是预制混凝土的外墙挂板,呈现出来的外形主要是由横向与竖向的窗间板与立柱所形成,完全呈现出混凝土这种材料独有的特点。第二种方法主要就是在生产预制混凝土外墙时,在其表面上粘贴石材与瓷砖等装饰材料,或者是在预制混凝土板上涂抹彩色的颜料,也可以在制作混凝土板时填入颜料变成彩色混凝土板,这些都可以呈现出较为充实的立面效果。例如:在上海某装配式建筑的工程项目中,就采取了现浇框架的剪力墙结构,并在外墙板中加入了其他材料,如颜料与瓷砖等加以复合,从而大幅度增添了整栋建筑的表现力。
        3.3组合设计
        按照一般设计要求,会在实施外墙组合设计过程中,采用复合性或同一性重复方式展开设计。其中,复合性设计,会通过对不同尺寸与材质标准外墙挂件的运用,按照一定规律或无规律的展开排列,进而完成立面外形设计;而同一性设计主要以标准外墙挂件组成为主,立面较为简洁,会通过对标准外墙板色彩和材质的运用,利用错动或叠加等方式,展开外形组合与设计,组合整体操作较为简单,但存在着限制性问题,需要做好分析。
        3.4砌体结构优化设计
        在我国混凝土建筑工程设计中,其为了保证抗震结构的稳定与安全,需要提高工作的重视力度。提高抗震效果与后期的工程质量。砌体能够有效防止侧面位移出现。砌体的结构具有复杂多变的特点,因此需要实施优化设计方法,保证平立面结构的合理设计,提高建筑的外形规则效果。另外,还要在整体的设计工作中对门窗的开口尺寸实施优化、合理的设计,提高建筑结构的稳定性能。保证砌体结构的优化设计质量,为建筑工程结构稳定起到重要的影响。有利于建筑工程结构安全性水平的提高,在整个建筑工程的结构设计中砌体结构属于重要的组成部分。
        结束语
        综上所述,如今我国在装配式建筑中设计预制混凝土的外墙结构时,会因为目前的施工工艺与施工设备等因素有所限制。由于我国在建筑方面的发展一直处于不断加速的状态,而在发展的过程中具体应该怎样处理装配式建筑中,预制混凝土外墙在限制性、灵活性、多样化、标准化之间所产生的矛盾,就会成为建筑行业在发展过程中需要共同处理与讨论的重点。
        参考文献:
        [1]黄小坤.配式建筑预制混凝土外墙的结构设计[J].建筑科学,2018,34(9):50-55.
        [2]王玉兰.配式建筑预制混凝土外墙的结构设计[J].墙材革新与建筑节能,2018,(7):38-42.
        [3]谭刚.配式建筑预制混凝土外墙的结构设计分析[J].城市住宅,2019,26(4):49-52.
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