关于装配式建筑结构设计中的施工因素探究 慕海涛

发表时间:2020/9/9   来源:《基层建设》2020年第13期   作者:慕海涛
[导读] 摘要:近年来,我国的现代化发展迅速,人们的环保意识不断增强,对住所环保方面也愈发关注,而装配式修筑结构设计所选择的原料,有环保材料使用比例高的特征,更与人们的环保需要相符合。
        沈阳华夏易都建筑设计有限公司  辽宁沈阳  110000
        摘要:近年来,我国的现代化发展迅速,人们的环保意识不断增强,对住所环保方面也愈发关注,而装配式修筑结构设计所选择的原料,有环保材料使用比例高的特征,更与人们的环保需要相符合。在对应的建筑结构上,设计在施工过程中会产生较大的干扰,设计工作会对动工产生很大的干扰,需要综合考虑的因素很多,而如何通过设计上的投入和改良,把动工存在的不利因素加以正规,是当前和将来需要重点处置的部分。
        关键词:装配式建筑结构设计;施工因素;探究
        引言
        当前建筑形式日趋多样化,装配式建筑就是其中之一,这也是未来建筑发展的主要趋势。但我国装配式建筑起步较晚,各方面均存在较多限制和不足。要想改善此类问题,必须关注装配式建筑的结构设计,尤其是关注其结构设计要点。
        1装配式建筑概述
        装配式建筑是在构件预制厂将梁、板、柱、墙等结构构件预先生产,统一转运至施工现场经焊接、螺栓、浇筑等施工将这些预制构件连接在一起形成一个整体性的建筑。我国在20世纪50~80年代开始发展装配式建筑,其所具备的各类优势促使其成为未来建筑行业的重要趋势。当前,节能环保标准及人力资源成本的增加,推动了预制装配式住宅在我国的推广,装配式建筑研究、应用不断增加,在建筑结构设计方面已与初期存在较多差异。但由于装配式建筑产业体系不够完善,其应用受到一定阻碍,各地设计人员的装配式建筑设计经验欠缺,装配式建筑结构设计人员与生产厂家未能有效对接等问题,阻碍了装配式建筑的应用。因此,设计人员必须充分掌握装配式建筑结构设计要点,并加强各方沟通,结合我国经济、社会发展需求形成能够适应当前状况的建筑结构设计标准及经验,为我国装配式建筑推广应用奠定良好基础。
        2结构初步设计的优化考虑施工条件的影响
        2.1动工条件和设计有关因素
        施工条件包括工程、自然、物质几个方面,经过更深入了解这些因素,有助于在实际施工中合理利用这些条件,从而规避施工中对固有环境的损坏。因此施工条件对工程生产过程有较大的干扰,对此,可从下列几个方面加以了解:①企业面对原料供应商的基本状况,关键供应商有哪些,所供应的材料分类,供应质量状况优劣,是不是在动工场地附近,产能高低,是不是可以在动工前提供需要的原料;②动工所在场地原料的分布情况,比如一些块石和矿渣,若是施工场地生产这类动工材料,则能够合理利用,从而起到从根本上节省成本的目的;③施工场地附近的混凝土和预制品资源是否充足,若是足够,则能够省略自外地运送材料的费用。通过上述调查,在设计前,便可以把一些能够就地取材的场地提前考虑,对后期动工会产生很大的推动作用。一方面,有了本地资源的支持,能够一边进料一边动工,规避了一些占地面积大的材料堆积在动工场地,给现场带来堵塞;另一方面,本地原料的采用,节省了运送成本,有了前期的调查,就能够完成对各方面成本节约的目标。
        2.2结合施工条件的改良结构初次设计
        对结构进行初步设计是为了各结构的定性做准备,有了定性的结构,各项后期需用的原料便可以对应加以考虑,按照材料的关键程度和其经济性方面的因素,去考虑本地材料与外地材料哪种更适宜此项工程。这里便应该将二者的优缺点进行认真核查,按照对比结果,去定夺采购方案。此方面更是对设计师设计能力的考察,如果设计师对本地的动工条件不太了解和各项环节不能有效融合,设计方案超出施工能力范畴,会给后续动工开展造成极大的困扰;另外也会带来资源方面的浪费。结构初步设计作为最开始和起到主要用处的部分,初步设计好了,后续的动工材料、动工问题点就得以有效开展,工期也不会轻易受到各方面的制约,使得延期的现象不再出现。


        3关于装配式建筑结构设计中的施工因素优化
        3.1框架结构设计
        装配式建筑框架结构应用非常广泛,特别是各类高层装配式建筑当中应用更多。因此,必须重视装配式建筑框架结构设计工作。在开展框架结构设计时,要注意“刚柔并济”,避免出现结构太柔容易变形或结构太刚容易局部受损的情况。设计时注意分清框架结构主次,分清不同构建部分的重要性及作用,确保重要构件的稳定性和可靠性。若装配式建筑结构布局存在问题,需要根据实际情况对布局进行调整,同时关注框架体系结构的调整情况;若建筑所在区域的地下水位偏高,应注意在混凝土材料中添加一定比例的膨胀剂,若建筑框架结构体系长度无法满足伸缩缝间距标准时,需要提升配筋率或调节保温措施,若装配式建筑梁截面过大,设计过程中应注意对配筋率、变形情况进行分析、计算,必要情况下要采取有效的补强措施。对于入口位置的女儿墙需要考虑增加构造柱,做好加密处理措施。
        3.2预制构件连接设计
        竖向与水平接缝处设置有适量钢筋,需达到有效连接状态,此处为套筒灌浆连接的方式,所得接头应与施工要求相符。从预制剪力墙的整体结构来看,钢筋接头套筒处需要设置足够厚度的混凝土,以达到有效保护钢筋的效果,该处厚度至少为20mm,且各套筒间距至少达25mm。施工中,预制板、预制梁之间会形成叠合区域,该处需设置为粗糙面的形式。预制梁端面施工中,应形成键槽并带有粗糙面。相较于结合面,形成的粗糙面应达到总面积的80%。在展开预制板粗糙面的设置时,需确保凹凸深度至少达4mm,而关于预制梁端及墙端的粗糙面,该处产生的凹凸深度至少达6mm。需注意的是,预制构件连接处应具有足够的稳定性,该处座浆材料强度要得到保障,即至少达到连接构件混凝土强度等级。
        3.3构件拆分设计
        预制构件设计期间要参考生产单位生产工艺水平,确立最为合理的尺寸,最大限度减少建筑结构间的误差,努力避免因尺寸问题而造成的质量问题。同时,设计人员还要关注施工单位吊装工作水平,合理选择吊运方式、位置等细节。部分单位将构建进行拆分主要是为了降低工程建设成本和优化施工流程,利于对各个现场施工节点进行把控。另外,还要关注装配式建筑结构的安全性,确保建筑施工过程中具备良好的可靠性、安全性。而且,设计人员要考虑结构安全性及构件运输、安装等方面的问题,综合多种环节的需求,不断调整预制构件拆分设计,才可以使设计更为合理。对于预制构件的拆分需要以把握装配式建筑主体结构受力情况为前提,在掌握现浇与预制范围时,明确构件拆分位置,明确后浇区与预制构件间的关联。结构拆分时还要根据实际情况减少构件类型,确保建筑结构总体的合理性,必须掌握相邻构件拆分情况,合理选择构件接缝位置。例如:剪力墙结构拆分装配设计时,要尽量选择T型剪力墙,避免拆解得较为分散;对于需要增加翼缘的剪力墙,要保证翼缘长度设计合理,减少边缘构件浇筑长度影响现场施工。
        结语
        综上所述,现代建筑工程事业中,质量、成本、环保等都是重要的目标,装配式建筑结构正好突破了传统方式的束缚,作为一种全新的技术形式,在提升施工效率与质量的同时,还有效控制了工程成本。目前,装配式建筑依然处于初期发展阶段,尚有诸多问题有待解决。相关人员需从设计工作入手,根据实际情况形成与工程相适应的方案,顺利完成建筑施工作业,推动现代建筑事业的发展。
        参考文献
        [1]刘翔青.预制装配式建筑的发展前景及结构设计要点分析[J].安徽建筑,2019(10):235-236.
        [2]杨晓玲.装配式建筑结构设计要点分析[J].中国标准化,2019(20):55-56.
        [3]刘政委.装配式建筑结构设计及施工技术研究[J].工程技术研究,2020,5(1):32-33.
        [4]谢力进,谢力分.装配式混凝土结构建筑的设计与施工——评《混凝土结构设计》[J].炭素技术,2019(2):66.
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