预制装配式建筑设计实践及问题探讨

发表时间:2021/2/25   来源:《城镇建设》2020年32期   作者:胡兵
[导读] 因装配式建筑工业化生产及安装的特点,装配结构在工序安排上与传统现浇结构存在差异

        胡兵
        龙记泰信实业集团有限公司,陕西省西安市 710005
        摘要:因装配式建筑工业化生产及安装的特点,装配结构在工序安排上与传统现浇结构存在差异,交叉施工较多,碰撞现象频繁,极易导致构件安装阶段发生二次处理、返工等情况,影响施工进度,增加施工成本,存在安全、质量隐患。要解决构件生产及安装过程中存在的此类问题,顺利实现装配式建筑预期效果,必须以施工技术精细化作为支撑,这是所有装配结构施工所要面临的问题。基于此,以下对预制装配式建筑设计实践及问题进行了探讨,以供参考。
关键词:预制装配式;建筑设计实践;问题探讨
引言
        预制装配式建筑在我国仍处于发展的初期阶段,主要是装配式建筑的现浇结构发生了很大的变化,同时设计方案及施工工艺也发生了翻天覆地的变化。此外,由于我国预制装配式建筑的建筑经验较少,不仅没有专业的施工人员,也没有制定相关的规章制度。我国应加强对装配式建筑设计及施工的研究,总结经验并制定合理的规章制度。
1预制装配式建筑的特点分析
        在进行预制装配式钢结构建筑设计之前,相关工作人员需要了解预制装配式钢结构建筑的特点,从而保证后续工作的有序进行,随着我国当前建筑行业的不断发展,建设工程的数量和规模在不断地扩大,对实际建筑设计来说提出了诸多新的要求,假如工作人员仍然运用传统的设计理念和工作方法来开展日常工作,那么会严重影响预制装配式钢结构实际设计效果的有效提升,也无法适应当前时代发展的主要特点。因此在实际工作的过程中,相关工作需要加强对预制装配式钢结构建筑设计的了解以及分析,从而保证实际工作的有序实施。预制装配式建筑是绿色建筑发展的必然产物,能够使建筑行业获得源源不断的发展活力。预制装配式建筑结构的构件是在工厂内完成加工,并且输送到现场施工中,完成组装,这种工作模式不仅可以加快施工的进度,还有助于降低外界环境对施工质量所产生的恶劣影响,相关设计人员在进行建筑设计时,要明确预制装配式结构的设计要点以及难点,在实践工作中进行有效的控制,从而有效提高整体施工质量。预制装配式钢结构属于新型的建筑结构形式,在预制装配式钢结构中包含了钢梁和钢柱等结构,需要工作人员结合实际工作需求和要求进行现场性的组装和焊接,从而提高实际工作的效果和质量,通过这类结构的有效应用,不仅有助于提高实际施工的效果和质量,还防止出现资源浪费现象的发生,有助于从整体上提高工程建设的质量。
2装配式建筑的产生背景
        与传统的建筑相比,装配式建筑在设计上有以下几个特点。(1)施工周期短,装配式建筑的主要承重结构及构件的施工相对简单,建筑的大部分构件都是在施工工地直接用材料组装而成,预制件通过简单的浇筑就可完成,缩短了施工工期。(2)实现了建筑的一体化,在具体施工之前,施工人员根据图纸的实际要求,将建筑的各部分构件准备好,运到施工工地,然后根据图纸内容对构件进行组装,预留出窗户、门等位置,其中包括房屋管线的铺设。(3)降低了建筑工程整体成本。装配式建筑在设计时,设计人员可根据预制件的总数详细计算出建筑所需材料的种类及数量,此外设计单位可由预制件制造厂直接按图纸进行制作。装配式建筑很大程度上解决了建筑材料的随意浪费的问题,既可节省人员的支出又可提高施工单位经济收益。(4)提高了社会资源的利用率。传统的建筑对于人力财力的需求量较大,同时在实际施工中,由于多种因素的影响会导致施工中存在很大的变动。此外,传统的建筑施工工艺复杂,如混凝土的浇筑中,如果不进行连续浇筑会导致混凝土的浪费。装配式建筑通过预制建筑所需构件,极大程度上节约了资源,提高了社会资源的利用率,推动了建筑的可持续发展。


3预制装配式建筑设计的具体应用分析
        3.1框架结构优化设计
        在预制装配式建筑的设计过程中,框架结构设计是其中的关键部分,并且通常会被应用在高层建筑的设计实践中,与建筑结构的稳定性和完整性有紧密联系,所以,设计单位必须关注框架结构的优化设计。但是,在当前的框架结构设计中仍然存在着很多缺陷和不足,这就需要设计人员对框架结构进行优化设计。设计框架结构时,设计人员应注意以下要点:1)需要将各个部位的中心线保持在一个垂直面中,并在设计方案中做出明确规定。2)设计人员需要进行分块设计,还要考虑到多方面的影响因素,如进深、装配条件、连接缝等。3)在对预制元件之间的连接节点进行设计时,设计人员需要保证节点受力合理,通过对最不利受力截面的分析确定连接方式,以保证结构连接的稳定性,提高结构强度。
        3.2联系现场实际的结构深化设计
        建筑企业为保障经济收益最高,会尽量减少施工时间。装配式建筑在一定程度上实现了建筑企业提前完成施工任务的目标。预制装配式建筑在建设时需要根据工地的实际情况对建筑进行设计。设计人员需要根据各种构件尺寸、大小、质量等进行优化设计。为不影响施工工地周围居民正常的生活、工作,施工工地的机械设备的摆放及施工用道路建设须科学合理。在施工面积较小的城市中,预制装配式建筑的优势更加明显,须对建筑的主要构件进行加工制作,然后在施工工地组装成建筑,不仅降低了对环境的污染,同时也缩短了施工工期。
        3.3环境适应性设计
        现阶段建筑领域对建筑工程的绿色设计越来越重视,为此预制装配式建筑工程设计者应采取措施提高建筑的环境适宜性,并在建筑设计过程中落实绿色环保的设计理念。其次,设计团队还要在设计阶段注重对工程场地周边环境资源的充分利用。在这个过程中,设计者需要先对建筑周围的气候和环境条件进行调查,掌握其特点,通过科学的选址,合理地确定建筑的朝向,提高建筑工程的通风与采光条件,减少建筑暖通空调和照明设备的耗能。运用环境资源时,设计团队可以利用能源收集设备和能源转换设备获取所需资源,从而发挥环境资源的最大功效,强化绿色设计的效果。
        3.4塔吊方案设计
        塔吊的选择,首先要考虑构件的重量,计算最大构件重量及结构边缘构件重量,再根据群塔布置原则,进行塔吊选型及位置设计、臂长选择等。构件重量包括构件本身重量及吊勾、吊索的重量,如距塔吊最远端构件吊重为5t,则塔吊此部位臂端吊重要大于5t,否则构件将无法吊装。塔吊安装方案设计,首先确定准确的塔吊附着平面及竖向布置图,明确塔吊附着的具体定位,构件深化时需要预留塔吊附着孔,一方面避免塔吊附着安装时现场钻孔;另一方面还要考虑塔吊附着位置,避免与楼梯、阳台、空调板等构件碰撞,如果无法避免碰撞,则应采取相应措施。如与阳台栏板碰撞,则阳台栏板改为现浇或预留孔洞;如与阳台梁碰撞,则与设计沟通,考虑将阳台改为现浇;如与楼梯碰撞,调整附着竖向间距,必要时增加附着,以避开楼梯位置。同时爬架设计时也要避让塔吊附着,避免碰撞。
结束语
        尽管预制装配式建筑工程相较于原先的工程具有较多的优势,但是其自身仍然存在一些不可忽视的弊端,而这些弊端会给施工质量和施工效率带来消极影响,阻碍预制装配式建筑工程的进一步发展。为了提升预制装配式建筑工程的影响力和实现建筑领域的可持续发展,工程企业必须对现有问题进行处理,对设计方法进行优化,以此提升预制装配式建筑的施工质量。
参考文献
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