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探析装配式建筑结构的设计要点

作者:未知

  摘 要 针对装配式建筑结构设计中存在的问题,进行综合分析,并简要介绍了装配式建筑结构的特点,如结构设计更加标准、各项构件实现工厂化生产目标等等,提出装配式建筑结构设计流程与要点,能够保证装配式建筑结构更为稳固,有效降低建筑结构失稳现象的发生,希望能够为有关人员提供有效参考与借鉴。
  关键词 装配式建筑;装配式建筑结构设计;稳固
  在建筑业迅猛发展的今天,人们对建筑工程的要求越来越高,尤其是建筑结构形式。现代建筑形式具有多样化的特点。最近几年来,装配式建筑工程越来越多,为了保证装配式建筑结构更为合理,做好结构设计工作特别关键,鉴于此,本文重点研究装配式建筑结构设计要点。
  1 装配式建筑结构的特点分析
  在常规的建筑工程当中,采用现场施工方式比较多,在工程项目建设施工环节,工业化水平比较低,会消耗大量的资源,产生很多废弃物,存在设计施工水平低下、装饰装修质量不达标等一系列问题。与常规的建筑工程项目相比,装配式建筑工程项目具备施工作业难度低、施工废弃物少、施工材料使用率高等特点,而且这一类型的建筑工程项目施工成本更加容易控制,施工周期也比较短,项目的运行维护管理更为简单。
  此外,装配式建筑工程项目能够将低碳理念、环保理念、节能理念有效融合,建筑结构设计更为标准,各项施工构件实现工厂化生产目标,建筑项目的装饰装修质量更佳,能够更好地弥补常规建筑工程施工中存在的不足,将建筑工程项目各环节之间的局限完全打破,使得工程项目产业上、下游更为协同。
  2 装配式建筑结构设计流程
  通常来讲,装配式建筑结构设计主要分为5步,分别是技术选择、施工方案的设计、初期设计、施工图设计、构建加工设计等步骤。
  (1)在技术选择过程之中,设计人员要明确装配式建筑工程的具体施工位置,包括工程项目的施工规模,了解建筑工程项目外部施工环境,准确计算装配式建筑工程项目施工成本,并制定出完整的技术方案,保证装配式建筑构件更为标准,为项目中的施工作业人员提供良好依据。
  (2)在施工方案设计环节,设计人员需要结合装配式建筑工程结构特点,制定出更为全面的施工方案。如果施工方案设计不合理,会对装配式建筑结构的可靠性能与安全性能产生较大影响,因为装配式建筑结构施工方案设计难度较大,具有一定的系统性,因此,设计人员要运用科学的设计理念进行设计。
  (3)在初期设计环节,设计人员要主动与技术人员进行联系,保证装配式建筑实现协同设计,并结合施工场地的具体建设要求,确定工程的建设施工层数,包括各项构件的种类与数量等。根据装配式建筑工程施工场地的实际情况,明确各项设备与管线的分布要求,实施经济性评估,保证工程项目施工成本得到更好控制。
  (4)在施工图设计环节,设计者要结合之前的技术选择与初步设计内容,结合装配式建筑当中各个专业提供的有效参数,明确预制构件的安装要求,特别是工程项目当中的重点部位,要加强防水设计。
  (5)在预制构件加工设计环节,设计单位要主动联系预制构件加工企业,和加工企业协同设计,并结合装配式建筑工程施工场地的实际情况,为构件加工企业提供准确的预制构件尺寸设计图,保证装配式建筑工程中的各项管线稳定运行。结合各项预制构件的运输与吊装要求,安排专业人员提前设置好预制构件起吊与固定设备[1]。
  3 装配式建筑结构的设计要点研究
  3.1 深化设计要点
  在制作装配式建筑预制构件之前,设计人员需要加强深化设计,针对装配式建筑深化设计文件,需要认真按照高层建筑工程整体设计规范与标准进行设计,并做好相应的文件编制工作。预制的全部建筑构件详解图纸之中,要明确预留孔洞位置,包括各项预埋件位置等等。设计人员要认真按照装配式建筑工程整体设计规范与标准进行设计,并逐一进行全面分析,保证后续的装配式建筑结构设计工作顺利开展[2]。
  3.2 连接性设计要点
  在装配式建筑工程当中,建筑结构的竖向与水平接缝位置钢筋,需要利用套筒灌浆方法进行处理,保证钢筋稳固连接,钢筋接头要符合装配式建筑结构设计要求。预制建筑剪力墙,钢筋接头部位的钢筋外侧套管箍筋混凝土保护层厚度不宜小于20mm,套管之间的距離不宜小于25mm。
  预制梁体,包括后浇混凝土,需要进行有效叠合,叠合为结合面之后,方可对平面进行粗糙处理。装配式建筑工程中的预制梁体断面处,需要进行粗糙面处理,并合理设置键槽,键槽的数量和尺寸要满足装配式建筑工程项目有关施工标准。预制好的剪力墙,墙体顶部位置与底部位置,包括后浇混凝土结合面,均需要设置粗糙面。梁体和后浇筑混凝土结合面,要设置相应的粗糙面与键槽,粗糙面的面积不能够小于80%,预制板粗糙面凹凸深度不宜小于4mm。
  3.3 整体构造设计要点
  在装配式建筑工程当中,叠合板通常采用单向板,因此,在制作环节,底板需要提前预留出开洞的具体位置,开洞具体位置要与桁架钢筋保持一定距离。若开洞的洞宽度超过了300mm,受力钢筋需要将洞口位置绕过,不能够直接将钢筋切断。如果洞口宽度在300~1000mm之间,则需要在洞口附近设置一定量的附加钢筋,洞口周围需要设置附加钢筋[3]。对于装配式建筑工程项目设计人员来讲,要运用先进的设计理念,妥善解决装配式建筑结构整体构造设计中存在的问题,并对原有的项目整体构造设计方案进行优化,在提升装配式建筑工程项目整体构造合理性的同时,有效减少结构失稳现象的出现。
  针对立面楼层,预制好的剪力墙位置,需要提前设计出密封后浇钢筋,包括混凝土圈梁,混凝土圈梁要和房屋浇筑与叠合楼组成一个整体。针对不同楼层与楼面的预制剪力墙,如果剪力墙顶部没有后浇圈梁,则需要设计良好的水平式后浇带。一般来讲,水平式后浇带如果超过两根纵向连续钢筋的宽度,每根钢筋直径为12mm,则能够有效提升装配式建筑结构的施工质量。   3.4 结构防水设计要点
  在时间的作用下,建筑工程项目受外界环境因素的影响越来越大,特别容易发生不同类型的质量问题,缩短建筑工程项目的施工时间,降低项目的安全系数。所以,对装配式建筑工程中的混凝土质量要求特别高,不但需要混凝土具备良好的防水性能,而且要具备较好的耐久性。
  在装配式建筑工程项目当中,楼板与外墙均需要进行预制,这些部件直接和外界环境接触,在进行预制构件连接性设计时,设计人员要加强防水设计。例如,在某高层装配式建筑工程项目当中,外墙采用预制墙板,采取密封的形式,具有较好的防水性能。在此装配式建筑工程当中,预制的外墙板最外一层为高弹力泡沫棒,中间层为减压空间,使用防水胶条进行密封处理,其内部则采用灌浆层,利用砂浆进行密封。通过做好装配式建筑工程防水设计工作,能够保证建筑工程项目的整体防水效果得到更好提升。
  3.5 钢筋混凝土构件与装配式构件设计要点
  在进行施工材料设计时,设计人员重点考虑以下两个问题:
  (1)混凝土材料对比设计要点。装配式建筑工程项目当中的混凝土施工强度等级要符合工程的具体施工要求,梁、板与剪力墙等预制构件要具备良好的防水性能与耐久性,由于这些构件与现浇构件相似,故预制剪力墙板内部的混凝土轴心抗压强度性能标准参数设计数值不宜超过20%。在选择混凝土施工材料时,尽可能选择性能较好的混凝土施工材料进行施工,并合理设计混凝土配合比,在提升混凝土施工质量的同时,有效提高装配式建筑工程项目的可靠性与安全性能。
  (2)钢筋与连接构件设计要点。在进行钢筋和连接构件设计工作时,钢筋混凝土构件的各项性能参数标准要满足有关规定标准,具体如下:钢筋的施工材料强度等级符合有关规定,钢筋合格率达到95%以上;吊环与吊钩等结构构件需要使用HPB300级别的钢筋材料进行施工,不能夠使用冷加工式钢筋材料;钢筋材料的抗拉强度实际测定值,应该和其自身的屈服强度测定值比例保持在1.25左右。
  (3)为了保证钢筋混凝土构件和装配式构件设计工作得以顺利开展,设计人员还要根据装配式建筑结构特点,适当提高钢筋混凝土构件设计标准,并结合装配式构件结构特点,对既有的设计方案进行改进,在提高装配式建筑施工方案实施效果的同时,避免建筑结构出现大面积失稳现象。
  4 结束语
  综上,通过对装配式建筑结构的设计要点进行全面分析,例如深化设计要点、连接性设计要点、整体构造设计要点、结构防水设计要点、钢筋混凝土构件与装配式构件设计要点等等,能够保证装配式建筑结构工程项目施工的有序进行,有效提升装配式建筑工程项目的施工质量。
  参考文献
  [1] 王青,杜志强,王志军,等.装配整体式框架-现浇剪力墙结构设计要点及存在的问题[J].工程建设与设计,2019,(04):23-24.
  [2] 徐建刚.从税务管理视角浅析工程项目装配式建筑的优势与建议[J].财会学习,2019,(08):3-4.
  [3] 李悦,李永清.基于演化博弈论的装配式建筑供应链信息资源优化配置研究[J].价值工程,2019,38(06):77-82.
  作者简介
  莫林辉(1988-),男,学历:硕士研究生,工程师,研究方向:建筑工程结构设计。
论文来源:《建筑与装饰》 2019年8期
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