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摘要:随着社会主义市场经济的繁荣和现代城市建设的发展,建筑业的发展日新月异,逐漸成为国民经济体系中重要产业。作为创新建筑形式的代表,装配式结构建筑可以有效优化施工工艺,提高资源利用率,降低成本,最终实现经济效益和社会效益的最大化。基于此,本文首先概述了装配式结构建筑的基本概念和特点,并深入分析装配式结构设计的具体应用。
关键词:装配式;结构;建筑;设计
引言
随着科技水平的提高,建筑领域的各项技术也在不断取得新的进步,现在建筑正逐步向集成、环保、装配的方向发展,装配式建筑得到广泛应用。随着建筑行业的发展,绿色节能环保理念受到了社会的广泛关注,而装配式建筑能够满足这些要求。为了避免工程建设对环境的不利影响,装配式建筑不会产生过多的建筑垃圾,可以方便运输和快速安装。
1.装配式结构的基本概念
众所周知,建筑工程具有能耗高、污染严重的特点,装配式结构建筑从初期安装到结构设计,贯穿整个建设过程的绿色建筑理念。一方面,可以通过采用大规模生产模型来缩短设计周期,根据实际需要调整零部件的尺寸和应力条件,将三维模型与数控机床连接起来进行改进,有效提高生产效率。同时,对于预制钢板结构,可采用预制结构设计,促进安装与设计的有机结合,提升工程整体施工质量。
2.装配式建筑的设计特点
在设计过程中组装的结构与传统的混凝土建筑有很大不同。具体差异不仅存在于实体工厂的预制楼梯和阳台,也存在于后续工程中混凝土部件的组装和浇筑。两者差异较大的主要原因是装配式建筑在实际建筑设计中具有技术前沿的特点。这个特点也决定了装配式建筑的设计,约束更多,更复杂,给设计带来了很多问题。在规划预制建筑时,首先要规划好这一步。现阶段,相关人员必须综合考虑项目的实际成本、预期的经济效益、原材料运输的实际路况以及具体项目的建设组织。实际的装配式建筑设计对布局和结构有特定的要求,必须满足布局合理、结构规整、强度简练的要求。将采用基于工厂预制楼梯和阳台的更标准化的设计方法。设计方法应遵循一定的原则,尽量减少元件的规格,并在此基础上增加多种组合,这种设计方法可以进一步使设计结果多样化。通过减少所涉及的预制件种类,从而提高零件模具的二次利用率,可以减少零件制造工厂的材料消耗,为实际工程施工现场提供便利。在传统的混凝土建筑设计中,混凝土是由骨料、凝胶材料和水或其他添加剂按规定比例制成。混凝土具有很大的成本优势,价格低廉、可塑性强、耐用,非常经济实用。所以,要想提高混凝土建筑设计质量,就需要充分了解实际的建筑特点,才能充分领会两者的差异。
3.装配式建筑深化设计的具体应用
3.1 设计过程要点
装配式建筑的深化设计增加了更多的设计环节,设计过程在原有设计内容的同时增加了新的设计要求。在规划设计环节,设计师要熟悉项目的规模和成本管理要求。应严格按照有关文件要求选择建筑结构类型,合理设计剪力墙、柱等构件的连接。例如,剪力墙的相对尺寸必须符合设计对预制构件的要求。在设计装配式建筑的过程中,设计师必须与施工单位共同确定设计和施工细节,共同商讨技术实施方案,为后续设计提供有效参考。在设计施工图环节,设计人员在设计结构时,应熟悉装配式建筑零件生产的技术要求。设计施工图时,应合理选择预制件的类型。在结构深化环节,设计者应主动联系加工厂,双方共同设计零件加工图,必要时要进行施工脱模,并考虑预留挂钩等工件。
3.2 结构构件的预制设计
装配式结构构件是装配式建筑的基础,装配式结构的设计要更加科学合理,对装配式结构的构件进行充分的分析。在设计预制件的结构时,应考虑以下几点: 首先,分析设计工况,对预制件的承载力、变形和开裂进行科学合理的计算,确保满足国家规定要求。其次,抗震设计状态分析,需要保证预制件承载力的稳定性和可靠性,并进行多次计算。第三, 预制件在生产、运输、装载、安装等短期设计条件下的计算,必须符合国家有关要求和标准。 第四,在施工检验计算中,可用内部重量乘以铜系数得到的参考值作为等效静载荷的参考值。运输和吊装组件时,动力系数应为1.5,如果在安装过程中将组件翻转并固定到位,则动力系数应为1.2。最后,变形校核计算中的参考值等效静载荷由建筑物自重确定。标准值乘以动力系数和弹射吸附力之和,标准值至少应为自重标准值的1.5倍。
3.3 结构节点设计
在混凝土剪力墙设计过程中,构件节点设计不可忽视,其中预制外墙板薄弱位置的结构节点和材料必须具有良好的物理性能,使建筑更加美观。接缝设计必须充分结合施工环境和工程实际情况来完成,充分体现节能防水的优势。外墙板的垂直接缝可与材料和防水结构相结合,提高安装质量。在预制墙板水平缝结构防水过程中,可通过接缝或高低接缝进行处理。此外,接缝的宽度必须完全满足材料变形的基本要求。最后,外墙连接点密封必须与混凝土很好地融合,门窗结构必须具有良好的气密性和安全性,周围结构应结合参数完成计算工作,还应提高隔热层的连续性,从而符合节能指标要求。
3.4 框架结构系统设计
由于框架结构体系在所有建筑结构体系中应用最为广泛,且多用于高层建筑,因此框架结构体系的设计值得重视。在设计框架结构体系时,如果结构过于灵活,就会发生变形,如果结构过于刚性,则可能会发生局部损坏。设计时,要分清主次和部件各部分的重要性,尽量不严重,以免发生事故时关键部件倒塌或损坏。如果建筑布局设计不合理、杂乱,框架体系结构应按现有布局进行设计,如果建筑布局为哑铃形式,则结构中间部分的厚度应适当加强。如果地下水位较高,应注意框架系统防水性能的设计。对于地下室,混凝土结构必须具有很强的抗渗性,在建造混凝土材料时,需要按一定比例添加膨胀剂。如果框架结构体系的建筑长度难以满足伸缩缝间距要求,则应增加配筋率或调整保温措施。如果装配式建筑的梁截面过大,设计人员必须仔细计算变形和配筋率,必要时采取加固措施。在设计出入口栏杆时,可以考虑增加结构柱。
结束语
装配式建筑结构设计的关键是针对设计问题制定有效的解决方案,加强对装配式结构构件节点的设计控制,根据实际情况和相关设计规范完善设计方案。确保装配式建筑结构的稳定性和安全性,实现最高的社会效益。
参考文献
[1]梁晨,吕彦斌.试析装配式建筑结构体系设计要点及其发展趋势[J].工程建设与设计,2018(11):56-57.
[2]徐有明.实例探析装配式建筑结构设计与施工要点[J].智能城市,2018,4(19):37-38.
[3]严景彦,纪冉.装配式建筑结构设计中必须考虑的施工因素[J].建筑安全,2018,33(4):42-44.
关键词:装配式;结构;建筑;设计
引言
随着科技水平的提高,建筑领域的各项技术也在不断取得新的进步,现在建筑正逐步向集成、环保、装配的方向发展,装配式建筑得到广泛应用。随着建筑行业的发展,绿色节能环保理念受到了社会的广泛关注,而装配式建筑能够满足这些要求。为了避免工程建设对环境的不利影响,装配式建筑不会产生过多的建筑垃圾,可以方便运输和快速安装。
1.装配式结构的基本概念
众所周知,建筑工程具有能耗高、污染严重的特点,装配式结构建筑从初期安装到结构设计,贯穿整个建设过程的绿色建筑理念。一方面,可以通过采用大规模生产模型来缩短设计周期,根据实际需要调整零部件的尺寸和应力条件,将三维模型与数控机床连接起来进行改进,有效提高生产效率。同时,对于预制钢板结构,可采用预制结构设计,促进安装与设计的有机结合,提升工程整体施工质量。
2.装配式建筑的设计特点
在设计过程中组装的结构与传统的混凝土建筑有很大不同。具体差异不仅存在于实体工厂的预制楼梯和阳台,也存在于后续工程中混凝土部件的组装和浇筑。两者差异较大的主要原因是装配式建筑在实际建筑设计中具有技术前沿的特点。这个特点也决定了装配式建筑的设计,约束更多,更复杂,给设计带来了很多问题。在规划预制建筑时,首先要规划好这一步。现阶段,相关人员必须综合考虑项目的实际成本、预期的经济效益、原材料运输的实际路况以及具体项目的建设组织。实际的装配式建筑设计对布局和结构有特定的要求,必须满足布局合理、结构规整、强度简练的要求。将采用基于工厂预制楼梯和阳台的更标准化的设计方法。设计方法应遵循一定的原则,尽量减少元件的规格,并在此基础上增加多种组合,这种设计方法可以进一步使设计结果多样化。通过减少所涉及的预制件种类,从而提高零件模具的二次利用率,可以减少零件制造工厂的材料消耗,为实际工程施工现场提供便利。在传统的混凝土建筑设计中,混凝土是由骨料、凝胶材料和水或其他添加剂按规定比例制成。混凝土具有很大的成本优势,价格低廉、可塑性强、耐用,非常经济实用。所以,要想提高混凝土建筑设计质量,就需要充分了解实际的建筑特点,才能充分领会两者的差异。
3.装配式建筑深化设计的具体应用
3.1 设计过程要点
装配式建筑的深化设计增加了更多的设计环节,设计过程在原有设计内容的同时增加了新的设计要求。在规划设计环节,设计师要熟悉项目的规模和成本管理要求。应严格按照有关文件要求选择建筑结构类型,合理设计剪力墙、柱等构件的连接。例如,剪力墙的相对尺寸必须符合设计对预制构件的要求。在设计装配式建筑的过程中,设计师必须与施工单位共同确定设计和施工细节,共同商讨技术实施方案,为后续设计提供有效参考。在设计施工图环节,设计人员在设计结构时,应熟悉装配式建筑零件生产的技术要求。设计施工图时,应合理选择预制件的类型。在结构深化环节,设计者应主动联系加工厂,双方共同设计零件加工图,必要时要进行施工脱模,并考虑预留挂钩等工件。
3.2 结构构件的预制设计
装配式结构构件是装配式建筑的基础,装配式结构的设计要更加科学合理,对装配式结构的构件进行充分的分析。在设计预制件的结构时,应考虑以下几点: 首先,分析设计工况,对预制件的承载力、变形和开裂进行科学合理的计算,确保满足国家规定要求。其次,抗震设计状态分析,需要保证预制件承载力的稳定性和可靠性,并进行多次计算。第三, 预制件在生产、运输、装载、安装等短期设计条件下的计算,必须符合国家有关要求和标准。 第四,在施工检验计算中,可用内部重量乘以铜系数得到的参考值作为等效静载荷的参考值。运输和吊装组件时,动力系数应为1.5,如果在安装过程中将组件翻转并固定到位,则动力系数应为1.2。最后,变形校核计算中的参考值等效静载荷由建筑物自重确定。标准值乘以动力系数和弹射吸附力之和,标准值至少应为自重标准值的1.5倍。
3.3 结构节点设计
在混凝土剪力墙设计过程中,构件节点设计不可忽视,其中预制外墙板薄弱位置的结构节点和材料必须具有良好的物理性能,使建筑更加美观。接缝设计必须充分结合施工环境和工程实际情况来完成,充分体现节能防水的优势。外墙板的垂直接缝可与材料和防水结构相结合,提高安装质量。在预制墙板水平缝结构防水过程中,可通过接缝或高低接缝进行处理。此外,接缝的宽度必须完全满足材料变形的基本要求。最后,外墙连接点密封必须与混凝土很好地融合,门窗结构必须具有良好的气密性和安全性,周围结构应结合参数完成计算工作,还应提高隔热层的连续性,从而符合节能指标要求。
3.4 框架结构系统设计
由于框架结构体系在所有建筑结构体系中应用最为广泛,且多用于高层建筑,因此框架结构体系的设计值得重视。在设计框架结构体系时,如果结构过于灵活,就会发生变形,如果结构过于刚性,则可能会发生局部损坏。设计时,要分清主次和部件各部分的重要性,尽量不严重,以免发生事故时关键部件倒塌或损坏。如果建筑布局设计不合理、杂乱,框架体系结构应按现有布局进行设计,如果建筑布局为哑铃形式,则结构中间部分的厚度应适当加强。如果地下水位较高,应注意框架系统防水性能的设计。对于地下室,混凝土结构必须具有很强的抗渗性,在建造混凝土材料时,需要按一定比例添加膨胀剂。如果框架结构体系的建筑长度难以满足伸缩缝间距要求,则应增加配筋率或调整保温措施。如果装配式建筑的梁截面过大,设计人员必须仔细计算变形和配筋率,必要时采取加固措施。在设计出入口栏杆时,可以考虑增加结构柱。
结束语
装配式建筑结构设计的关键是针对设计问题制定有效的解决方案,加强对装配式结构构件节点的设计控制,根据实际情况和相关设计规范完善设计方案。确保装配式建筑结构的稳定性和安全性,实现最高的社会效益。
参考文献
[1]梁晨,吕彦斌.试析装配式建筑结构体系设计要点及其发展趋势[J].工程建设与设计,2018(11):56-57.
[2]徐有明.实例探析装配式建筑结构设计与施工要点[J].智能城市,2018,4(19):37-38.
[3]严景彦,纪冉.装配式建筑结构设计中必须考虑的施工因素[J].建筑安全,2018,33(4):42-44.