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摘要:装配式建筑是由按设计制作的预制构件在工地装配的建筑。装配式建筑包括装配式混凝土建筑、装配式钢结构建筑、装配式木结构建筑及各类装配式组合结构建筑等。装配式建筑的承重结构主要由预制构件和现浇构件组成、围护和分隔墙体采用预制方式,并装修一体化。装配式建筑设计的方案阶段是整个设计环节的重中之重,与传统结构的设计相比,结构设计师在方案阶段的作用更加重要,在施工图设计阶段则应注重细部节点的推敲。
关键词:装配式;结构设计;探讨。
1导言
改革开放四十年,中国经济飞速发展,国民生活水平日益提高,大力发展装配式建筑,具有发展节能环保新产业,提高建筑安全水平,推动化解过剩产能等一举多得之效。建筑结构设计能够在现有技术基础上,用最经济的手段来获得预定条件下满足设计所预期的各种功能的要求,在整个工程建设中具有重要作用。在目前的建筑工程中,装配式建筑对施工的各个环节均起到了明显的完善作用,同时也体现了“绿色建筑”的建设理念。
2装配式建筑发展情况概述
2.1装配式建筑基本概念
绿色建筑的建设理念是装配式结构建筑所主要表现,大体上涉及到的范围为设计、生产、施工、安装等方面,可见其涉及范围十分宽广。通过练习工厂对建筑构件进行深加工,一方面可以进一步缩减设计周期,并对构件的集合尺寸与内力进行及时修复;另一方面在制作建筑构件过程中,可以将三维模型输入到数控机床中。这样做很大程度上保证了建筑工程的施工质量,也缩短了建筑工程的整体效率,提高施工人员的施工速度。另外,采用装配式结构进行建筑预制钢板和钢结构的安装而言,可以将安装工作和设计工作较好地结合起来,提升工程建设效率,并加强人力物质之间的协调性。
2.2装配式建筑特点
(1)提高生产效率,加强设计施工之间的结合程度。由于建筑工程中需要使用的预制板和钢构件能够在工厂中进行提前预制,所以,实际项目建设地就有时间、精力、空间来进行其他的施工工作。因此,装配式结构建筑可以提高生产效率,并且对加强设计施工之间的结合程度也有显著的作用。(2)标准化生产行为推进建筑施工工作的工业化。装配式结构在施工过程中构件的生产工艺相比日常使用的构件更为先进,这都得益于我国目前飞速发展的科技行业。因此,相比传统工艺,标准化的装配式结构生产工艺更为环保与经济。(3)明显缩短建设工程的设计周期。在工厂对装配式结构建筑所使用的构建进行生产的过程中,可以通过软件及时对构建的内力或尺寸进行修改。这种修改方式有效缩短了工程项目的设计周期。而通过数控机床的精确度,可以保证构建的生产质量与生产精度,最终达到明显缩短建设工程设计周期的目的。
3装配式建筑的优化设计
建筑结构设计是装配式建筑的重点,装配式建筑的优化设计主要要从以下几个方面入手:建筑结构设计流程、设计体系的建立健全、建筑结构的技术体系、预制构件拆分和控制等。接下来,本文将从这几个方面来进行装配式结构建筑优化设计的探讨。
3.1实施全过程的建筑结构设计流程管控
当前,转配式建筑的一个突出缺点就是成本太高,这主要就是因为企业对建筑结构设计流程管控不足,使得设计、生产、施工等环节严重分离,前后的不衔接性给建筑构件生产和施工增加了困难。针对这种现象,在设计中要保证设计建筑结构图纸、构件预制、建筑施工这三个单位的密切联系,加强这三者之间的沟通,为此可以设立相应的咨询机构,积极组织这三个单位进行交流,实现在满足设计图纸的要求下,简化预制构件的生产工序和施工流程,降低施工难度,节省构件施工费和施工人员费。针对施工过程中出现的问题,咨询单位也要积极组织沟通解决,从根本上降低结构制造成本。
3.2建立健全设计体系
想要实现设计体系方面的优化关键是要建立健全标准的设计体系。不同于以往的住宅设计,装配式建筑设计需要一个完整的标准设计体系,这个体系要由标准化的户型模块和标准化的交通模块组成。其中,针对交通模块要加强对楼梯、电梯井、过道等交通方面的标准化,针对户型模块要根据实际情况对户型的客厅等空间进行适当的调整,使每一个房间的功能尺寸更加科学合理,和建筑模数相符合。
3.3建筑结构设计技术优化
除了上面所说,装配式结构建筑优化设计的一个重点就是结构技术,这里所说的结构技术就是指配整体式的框架结构、叠合剪力墙等和结构设计有关的技术体系。在实际的工程当中要根据不同的建筑部分选择适当的建筑结构技术,例如,针对建筑物的平面部分进行结构优化设计是可以采用叠合板的形式,针对剪力墙的结构优化设计可以采用预先制定好的叠合剪力墙等等。总之,在建筑施工中涉及多个构件,每两种构件的连接方式多种多样,所以最终技术要根据实际的施工情况来确定。
3.4预制构件拆分把控
在装配式建筑中,工作人员首先应该确定整个建筑中哪些部分是应该现场浇筑,哪些部分是应该预先制作好。在平常的装配式住宅当中,设计人员应该首先对水平构件的预制技术进行考虑,一般要想到叠合板、阳台、楼梯等,尽量避免出现施工现场满是模板和一些支架的状况,这也可以在一定程度上降低建筑施工造价。除了要考虑上面所说的,在进行建筑结构设计时还要考虑预制外墙以及承重内墙和非承重内墙的预制,减少支架的使用。
3.5优化预制构件的节点设计
装配式建筑的一个重难点就是预制构件的节点设计,整个节点设计的好坏直接影响到装配式建筑的安全性能和使用性能。在以往的节点设计中往往采用钢筋、套筒等进行连接,这些材料较贵,从而增加了建筑成本。为了进一步降低造价,可以通过优化预制构件之间、预制构件和现场混凝土结构之间的节点连接的方式,达到既保证建筑结构的安全性能和使用性能,又节省成本的目的,并且也在一定程度上提高了工作效率。
3.6熟悉装配式建筑的相关政策并加以利用
当前装配式建筑的成本较一般的建筑成本还是比较高的,但是其环保、节能的特点使其有着广泛的应用前景,为了进一步推动装配式建筑的发展,政府应该先后出台一系列优惠政策,鼓励建筑企业积极进行装配式建筑的探索,降低装配式建筑的成本,通过这种方式为装配式建筑的发展起到一定的促进作用,最大限度地发挥装配式建筑的优势。
3.7对于装配式建筑结构设计的展望
所有定制东西的价格往往都是高的,随着装配式建筑的不断发展,和相关行业从业的努力探索,装配式建筑由先预订后加工的私人定制模式,逐步发展为构件的统一性设计,工厂的批量化加工生产,不同的工程项目在既有预制构件库中按需选取,将会是必然趋势。如此,也会大大提高施工的效率,质量和安全性,降低工程建设所涉及的各类费用,缩短建筑工程的整体工期,用最有效合理的方式实现装配式建筑的耐久性、安全性、经济性、使用性的功能要求。
4结语
随着我国经济的不断发展,以及建筑工程技术与国际接轨,装配式结构的提出,为我国建筑行业提供了全新的设计思路,同时装配式结构施工过程中也需要选用全新的施工方式,而这些设计思路与施工方式都推进了我国建筑行业技术水平的提升。通过对装配式结构建筑设计及施工方面的分析,可以应用在加强管线、结构、建筑三方面设计环节上,对深化装配式结构设计具有很多积极的现实意义。而这些工作都将为人们带来更好的居住生活环境,相信在建筑行业从业者不断的努力下,大众将拥有更为舒适的建筑,也将拥有更为舒适的人居环境。
参考文献
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