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摘要:在建筑行业迅猛快速发展的今天,装配式建筑得到了广泛的应用。装配式建筑是建筑技术快速发展的产物,也是未来建筑行业的发展趋势。相比传统的建筑模式,装配式建筑将建筑结构的设计等工厂化,基于流水线作业来整体提升建筑工程的施工效率以及施工安全。在实际的安装过程中,只需要按照设计图纸进行装配即可,有效减少了建筑垃圾以及建筑污染。但装配式建筑对于设计环节的要求相当严格,整体提升装配式建筑的质量与成效,需要结合它的特点,明确设计要点。对此。本文分析了装配式建筑的特点,探讨了结构设计要点,以供参考。
关键词:装配式建筑;建筑结构设计;设计要点分析
1装配式建筑的特点分析
装配式建筑是建筑技术快速发展的产物,与传统混凝土建筑相比,装配式建筑具有非常突出的优势。第一,具有非常优良的节能效应。装配式建筑具有综合能耗低、建造过程节能、墙体高效保温、门窗密闭节能、使用新能源以及节能型产品等特点。第二,能够有效减少对水资源的依赖。在传统建筑施工过程中,土建施工是非常重要的内容。与此同时,土建施工对于水资源的依赖性比较强,尤其是在混凝土搅拌、水泥搅拌或者涂抹等过程中可能会造成比较大的水资源浪费。但装配式建筑在实际施工过程中,配件来源于工厂流水线,安装人员仅仅需要按照设计方案来进行科学装配即可完成,对于水资源的依赖性比较低,甚至还能够在很大程度上保护水资源。第三,能够在很大程度上节约建筑材料。装配式建筑的各类型配件在生产过程中具有严格的质量管控以及设计精度,能够整体提升相关建材的利用效率,同时能够有效减少对建材的不良消耗。第四,施工效率比较高,可以有效缩短建筑工期。装配式建筑相比传统建筑具有非常优越的节时效果,依托于工业化大生产来进行装配式建筑配件的批量化大生产,施工人员仅仅需要按照规范来进行装配即可完成,无需同传统建筑一样流程化、复杂化。第五,具有非常高的环保效益。装配式建筑在实践应用过程中,可以有效减少建筑垃圾,同时还能够有效避免扬尘污染。同时,装配式建筑对于大型机械设备的利用程度比较一般,可能需要吊机作业,因此它的噪声污染也相对比较小。
2装配式建筑结构设计要点
2.1设计流程
在装配式建筑结构设计的过程中,首先要把握好的一项要点是其设计流程,只有对设计流程进行不断优化,才能够设计出符合要求的结构方案。装配式建筑本身就与传统形式的建筑存在很大的差异,所以在具体的结构设计过程中也有所不同。在对装配式建筑进行结构设计之时,仅考虑建筑自身的功能、质量及美观是远远不够的,还需要充分考虑到各类预制构件的工厂生产、运输及现场装配等问题。在整个装配式建筑的施工过程中,无论哪一项环节的工作都必须要做好,否则任何一项环节出现了差错,都会直接影响到建筑质量。尤其是装配式建筑结构设计需要贯穿于建筑施工全过程当中,而非仅仅在前期进行设计。再者,还要在保证装配式建筑结构设计方案可行性的同时,对各个部分的构件进行进一步细化设计,并根据实际情况适当简化生产工序,以尽可能地降低施工成本及现场装配难度。
2.2布局方式
就现状来看,由于受高容积率的影响,我国很多建筑都在规划布局上面受到许多限制,特别是对于装配式建筑而言,其不但要考虑到规划布局问题,还需要考虑到工艺流程的问题。例如预制构件的运输车流线、塔吊位置以及构件堆场等的布局,均是重点内容。布局设计上必须要易于装配,这样才能够优化施工流程,降低施工难度。并且还应当要对套型的组合拼接方式和体型系数等进行合理设计,在保证装配化与功能性的同时,尽量避免对立面的影响。由于装配式建筑的整个布局过程往往会涉及到很多方面的协调,所以必须要多方协调妥当,这样才能够保证后续工作的良好配合。
2.3标准化类型
在装配式建筑结构设计中,只有尽量达成更多的标准构件,才能够有效缩短施工工期、减少模板用量以及降低建筑成本。由于我国的装配式建筑起步较晚,目前尚处于初级发展阶段,所以在施工工艺等方面尚不够完善,这导致了部分主要的承载构件还不能实现装配化生产。而现阶段的装配化主要指的是两部分:现浇和装配。在具体的结构设计过程中,只有保证结构空间规整,才能够满足建筑要求。这需要不断提升其标准化程度,如将多个标准单元通过拼合复制的方式组成标准层平面。还要提前根据具体的户型模块和交通核模块等来规范空间结构设置;一般对于户型模块的设置,可以参考室内空间结构,对客厅、卧室开间等进行合理的布置;而对于交通核模块的设置,应当重点对楼梯、走道、电梯井、机电管井等进行合理的布置。再者由于现代人对建筑空间的个性化需求越来越高,所以在设计时还应当要考虑到业主的个性化需求,应用不同的平面组合类型。另外,在设计中还需要注意的几点问题是:门窗洞口应保证上下对齐,有水房间应进行集中布置,外墙要做好防水处理。
2.4平面模数化
现阶段在建筑行业内多是以300为模数来统一建筑各方面。不过,随着近年来装配式建筑的不断发展及广泛应用,根据装配式建筑的实际需求,模数的实际意义又有了更多的拓展。一方面,相同构件数量决定了具体的模板数量;另一方面,模板数量又影响着项目周期和整体投资。可见,这一过程是互相影响、环环相扣的。在装配式建筑结构设计过程中,应当尽量采用相同模数,因为这样可以有效提升模板的重复利用率。同时还要配合好插座和设备开口等要素,以方便后期的施工安装。
2.5结构技术体系
在装配式建筑结构设计中,结构技术体系是一项非常关键的问题,也是必须要把握好的要点之一。只有对结构技术体系进行不断优化,才能够满足实际设计要求。所谓“结构技术体系”,可以泛指为所有与结构设计有关的技术体系。结构技术体系的合理与否,直接关系着装配式建筑结构设计的成败。一般情况下,在我国的装配式建筑中最常用的结构技术体系主要有三种:一是整体框架结构,二是装配整体式剪力墙结构,三是叠合剪力墙结构。在具体的设计过程中,应当要充分考虑到实际情况,进行合理的选择。例如,如果在装配式建筑中应用平面构件,则可采用叠合板和叠合梁;如果在装配式建筑中应用剪力墙,则可采用单面或双面预制的叠合剪力墙。另外,连接形式也要进行合理的选择,有时需要采用逐根连接,有时需要采用集束连接,这些都很关键。
2.6预制构件设计
装配式建筑中预制构件的设计在整个装配式建筑设计要点中,占据十分重要的位置,预制构件的质量程度,直接决定了整个建筑施工进展以及建筑施工完成后的整体质量。预制构件在设计时,需要根据建筑的特征、建筑结构体系等方面综合进行合理设计。保证预制构件能够满足墙体隔热、隔音需求。设计人员需要充分考虑到施工工地现场实际情况,需要充分考虑建筑内部空间结构以及建筑空间功能,在这一基础上设计承重墙结构,已达到提高建筑整体稳定性。
结语
综上,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。装配式建筑与传统建筑形式相比,具有施工速度快、施工效率高、施工质量好以及环保性能佳等优点,因此具有很好的发展空间和前景。但是,前提是要对装配式建筑结构进行优化设计,保证其结构的科学性与合理性。在具体的装配式建筑结构设计中,主要需要把握好设计流程、布局方式、标准化类型、平面模数化、结构技术体系、预制构件设计等要点,这样才能够设计出符合要求的装配式建筑结构方案。
参考文献
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