预制装配式建筑结构设计分析

预制装配式建筑结构设计分析

济南鲁构建筑科技有限公司250101

摘要:伴随着我国建筑业的飞速发展,国民对于建筑要求也变得更高了,为了应对新的建筑要求,建筑技术水平与结构形式都开始不断进步。多样化的建筑机构是现代建筑的主要方向,在这样的大环境下人们见到了越来越多的新建筑形式,其中最为常见的就是装配式建筑。装配式建筑比起传统建筑能够更好地把控施工质量,有助于提高整个建筑行业的技术水平。本文就重点围绕着装配式建筑结构设计要点进行了简要分析论述,希望具备参考借鉴作用。

关键词:装配式建筑;结构设计;要点

引言

现如今,随着建筑行业的不断发展,装配式建筑在我国得到了越来越广泛的应用。装配式建筑结构与传统建筑结构形式相比,具有施工速度快、效率高、质量好以及环保性能佳等优点,有着广阔的发展空间和前景,但也对结构设计提出了更高的要求。

1、装配式建筑结构概述

装配式建筑是当前比较常见的一类建筑工程处理模式,其主要就是借助于预制制备好的建筑结构构件,进行建筑物的有效组装,进而也就可以在施工过程中表现出较为明显的优势。基于这种装配式建筑结构的处理,其可以明显缩短施工现场的工期,对于加快施工进度较为有利,还能优化现场施工环境,有利于解决环保问题,并减少了施工现场的劳动力,为老龄化社会的到来,提前做准备,由于以上几点优势,装配式建筑需要在未来建筑行业发展中予以高度重视。当然,为了更好优化提升装配式建筑结构施工效果,注重做好装配式建筑结构的设计至关重要,如果在前期设计环节中存在着较为明显的偏差问题,必然会影响到后续各个装配式建筑预制构件的生产,进而也就会导致建筑物结构组装质量受到威胁。基于此,在装配式建筑结构设计过程中进行严格把关,关注各个设计要点的规范化控制也就显得极为重要,应该引起设计人员的高度重视。

2、预制装配式建筑的结构体系

2.1预制装配式建筑构件的优势

(1)相对于传统施工建筑来说,预制装配式建筑采用更多的轻质型墙板,这就大大简便了施工过程,有效降低了施工消耗(包括人力、物力等),对于控制施工成本具有非常重要的作用,并且提升了建筑施工的便捷性;(2)预制装配式建筑不但能够有效确保施工质量,同时也能够提升施工速度,可以大大缩短施工周期。此种建筑方式能够将环境以及交通等对于建筑的影响降到最低,对于提升建筑企业的综合经济效益具有非常重要的作用;(3)对于预制装配式建筑结构来说,由于其采取的是模块化方式,所以对于施工人员的技术能力以及数量要求相对较低,有助于施工质量的控制,能够确保施工现场的安全性,符合绿色建筑发展理念。

2.2预制装配式混凝土结构分类

按照不同的结构形式可以将预制装配式混凝土结构分成几种类型,包括装配式框架结构、装配式剪力墙结构、装配式框架—剪力墙结构、装配式框架—核心筒结构等等。按照不同的结构高度可以将预制装配式混凝土结构分成几种类型,包括装配式高层混凝土结构、装配式多层混凝土结构等。按照不同的结构体系可以将预制装配式混凝土结构分成几种类型,包括预制预应力混凝土装配整体式框架结构体系、装配整体式剪力墙结构体系、整体装配式板柱结构以及NPC结构体系等等。按照装配化的程度不同,可以将预制装配式混凝土结构分成全装配式以及部分装配式两种方式,虽然分成不同的装配形式,但是装配化程度的不同并不会对预制装配式混凝土结构刚度产生影响,整体结构的刚度更多是和受力构件刚度、节点刚度直接相关。

3、装配式建筑结构设计要点

3.1结构节点设计

构件连接节点设计是整体装配式建筑结构设计关键,也是保证整体工程项目质量的重要手段。在进行节点设计时,设计人员要加强对连接节点结构安全性的关注力度,保证结构传力合理性。同时要保证节点处计算分析和实际受力相符程度,需做好节点位置防火、防水处理,保证整体功能性设计水平。目前节点连接技术种类较多,像抗剪键槽、套筒灌浆连接以及螺栓连接等,都是较为有效的连接手段,设计人员需要按照具体连接需求,对连接方式进行选择,并制定出配套的节点计算以及技术使用设计方案。事实上,装配式建筑结构设计原理与现浇施工基本相同,在具体进行施工时,可通过对构造、结构以及连接方式的科学运用,保证装配式混凝土结构达到与现浇混凝土结构相同的效果。此外,在对构建连接设计进行调整的同时,还要按照项目实况、规范,进一步做出调整与优化。

3.2构件预制设计

在装配式建筑施工中,预制结构构件设计是整体施工基础与关键,是设计人员需要重点关注的内容。在进行预制构件设计时,设计人员需要先进行构件加工图设计。应按照生产工厂实际工艺水平以及建筑工程建设要求,对构件尺寸参数进行确定,保证构件尺寸合理性。在此过程中,设计人员需要参照构件设计基本原则,通过对加工工厂以及施工现场等多种因素的考量,科学展开设计。

3.3图纸校审

装配式结构设计要求水平较高,装配式构件生产与结构施工都需具有详细的设计图纸。在保证设计图纸质量,在完成设计方案规划后,还需对图纸实施审核与检验,以便及时发现设计问题,并对其展开处理。装配式建筑施工工艺图纸、施工图种类、数量较多,单纯依靠人力需要投入大量的时间与精力,可通过对多种先进技术的运用,辅助人员对图纸展开审查。例如可通过BIM技术,通过构建仿真模型的方式,自动展开设计检查,快速帮助人员完成图纸校审任务。

3.4建筑立面设计

(1)拆分设计。设计人员要按照结构平面功能分布情况,通过单元式拆分设计手段,对阳台、外墙板等部分展开拆分设计,如果预制构件的施工难度较大,不建议使用此种设计方式。(2)预制外墙拆分设计。此部分设计需要按照剪力墙边界、住宅结构体系等部分展开规划,为保证运输便利性,可通过对拆分部分进行编号的方式,有序展开拆除与运输。(3)预制阳台拆分设计。该部分设计可按照平面楼板实施拆分,其和相邻开间楼板属于同一整体。(4)标准构件运用。高水平的施工工艺以及施工条件,为标准件使用创造出了良好的环境,标准构件使用也变得更加频繁,对该种构件实施精细化设计与造型处理,不仅能够使立面变得更加美观,同时还可实施重复性布置,能够有效提高整体设计开展效率。(5)非标准件应用。像楼板、梁柱以及剪力墙等住宅结构部分,属于固定常用预制构件类型,可大批量进行生产,而内部装修、面构件等非标准构件预制,应采取小批量定制模式。

3.5降低装配式结构成本

使用装配式建筑设计时要考虑成本问题,如果没有有效地控制成本,整个产业的发展进步都会受到不利影响,这对于装配式建筑的推广应用也是很不利的。所以,进行结构设计时要降低建筑结构的投入,就需要科学合理的工业创新以及对设计施工操作进行优化,进而从真正意义上对产业起到推进发展的积极作用,助力社会经济建设。

结束语

随着当前我国建筑行业的发展,建筑工程项目结构的处理方式越来越多元化,装配式建筑结构处理模式在当前比较常见。这种装配式建筑结构在实际应用中表现出了多个方面的优势,为了更好的发挥其应用效果,注重前期装配式设计工作的优化成为重中之重,关注各个装配式建筑结构设计要点也就显得极为重要,应该予以高度重视。

参考文献

[1]王伟玲.预制装配式建筑结构的发展综述[J].价值工程,2018,37(31):286-287.

[2]范意乐,史磊.装配式结构建筑的优化设计[J].居舍,2018(26):117.

[3]王海峰,王春杨.装配式建筑结构设计方法浅析[J].居舍,2018(26):128+252.

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