分析与探讨装配式建筑结构设计关键点

来源:用户上传      作者:

　　摘    要：装配式结构在建筑工程中具有多项优势，工程建设单位要明确装配式结构设计特点，加大对其的研究力度和资金支持，研究人员科学分析其结构设计特点，进一步确定预制构件、立体设计和成本预算的开展情况。加强装配式结构体系的合理，可以保障整体建筑结构设计方案质量，进而为后续工程施工提供可靠建设依据与施工指导，使装配式结构可以变得更加的完善和科学，更好的满足人们居住方面的要求，同时也能提高企业的利润和效益，为我国社会经济持续稳定发展做出贡献。
　　关键词：装配式：结构设计
　　1  装配式建筑结构体系的建设现状
　　对于民用建筑而言，可供结构设计选择的装配式结构型式很多。如，多层或是低层住宅建筑，可从木结构、钢结构、轻钢-钢筋混凝土结构以及新型普通钢结构等型式中进行选择。从建设实践角度来看，装配式建筑结构分为两类：①装配式钢结构，其建设材料是钢材，包含钢柱与钢梁等;②装配式混凝土结构，其建设材料为混凝土，工程在完成混凝土构件加工后，通过将相关构件运输至作业场地。然而，装配式建筑结构体系设计包含建材选择、总体设计以及装配施工、验收等工作环节，增加了设计质量控制工作的开展难度。其中，最为关键的构件连接技术具有复杂特点，即使采用同一结构布置，不同连接技术最终产生的结构力学与抗震性能也存在差异。为此，研究人员应从科学技术角度出发，通过将现有体系设计技术利用起来，以降低装配式建筑结构体系设计工作的开展难度。
　　2  配式建筑结构设计的关键点分析
　　2.1  明确设计方案进行初步设计
　　在装配式建筑结构设计中应该以设计方案为主，通过对该建筑项目的信息了解与特点分析进行全面考量，不同的行业领域的装配式建筑有其不同的差异特征。在设计过程中要对装配式建筑的应用行业领域进行明确，例如：化工厂、电厂、污处理水厂等。这三个装配式建筑功能就截然不同。只有对其功能进行了解掌握，才能在设计过程中融入功能特点与特色元素，提升该建筑项目的实用性。同时，在进行初期设计过程中应该注重一体化、统一性。这也是其重要的设计原则。在初步设计中要保障各预制构件的顺利组合与有效衔接，即组合设计。并将构件的利用性、价值性进行发挥。
　　2.2  编制施工 图纸
　　在建筑工程施工图纸设计阶段，以预先完成的设计工作作为基础，进一步深化设计工作。针对各专业的基本需求，促进构件制作厂、装饰厂与材料厂的协调配合。与现浇架构相比，装配式建筑结构以建筑工程设计文件作为基础保障，完成连接部位构造图与墙面构件图的参数组合。此外，设计人员要严格履行职责，保证预制构件设计图纸的完整性与合理性，满足建筑工程设计的基本需求。
　　2.3  构件设计要素
　　（1）在设计装配式建筑的构件时，还应充分考虑装配式建筑的具体安装流程和安装难度。目前，许多装配式建筑的设计人员来源于施工团队，对装配式建筑的认识较少，经验十分匮乏，从而导致构件设计不合理，给后续的装配和施工带来了一定的难度，也给建筑结构带来了安全隐患。为了提高装配式建筑构件的质量，设计人员在进行设计之前，必须对项目进行实地考察和充分的了解，还要考虑装配式建筑结构整体的抗震要求。
　　（2）结构构件拆分是装配式建筑设计的重要环节。通常情况下，建筑图纸设计完毕后，方可开展结构构件拆分工作。首先，邀请专业技术人员进行前期策划，确保建筑设计方案满足实际需求。之后按照既定的设计方案进行结构构件拆分，并对设计方案中不合理部分进行调整。其次，在建筑设计过程中，BIM 技术对单个外墙构件具有极大的影响。依靠 BIM 技术的可视化功能，可有效调节建筑外墙板与构件数量，实现理想化设计目标。
　　（3）装配式建筑要做到主体装修过程的一体化，建筑工程中的结构整体与机电设备一体化，因此，设计单位要和施工单位达成一致，二者之间在开始设计和施工前，应进行深入讨论和研究，尽可能地提高建筑结构的建设标准和质量效果。进行施工时，要严格控制构件设计的科学性和合理性，综合考虑建筑物的分体结构以及水电内装等部分的安装要求，可以在进行具体操作之前，采用 BIM 技术对设计效果进行模拟，以分析其可行性。
　　2.4  装配式的结构节点设计
　　构件连接节点设计是装配式结构设计的关键之处，整体工程项目质量如果想要得到更好的效果，必须优化结构节点设计方案。在进行节点设计时，设计人员必须着重关注连接节点结构的安全指数，保证节点结构稳定并且保证力的传导的效率。同时要精确计算节点处的实际受力情况，保证结构整体功能性良好，并做好节点安全保障措施，如位置防火、防水处理。目前节点连接技术具有繁多的种类，如套筒灌浆连接以及螺栓连接等，都是较为有效的连接设计方法，设计人员可以分析实际情况，根据不同的连接需求选择更合理连接方式，并制定出配套的节点计算以及技术使用设计方案。
　　2.5  管线的深化设计
　　在装配式建筑结构设计中，需要对管线预埋位置进行预留及标注，这也是设计过程中的必然环节。进行管线设计时需要在设计图中详细标注出管线预埋位置、标高和埋管直径等信息。要对排水管道、中接地线路、电力管线等进行合理设计，即预留安装点定位。管线预埋设计对整体工程施工效率、质量十分关键。其次，BIM 信息化技术可以检查装配式建筑预埋管线实际安装情况，检查预留管线是否科学、合理，同时能重点检查预留管线的点位是否有冲突、遗漏等问题。管线设计需要注意不能占用其他建筑位置，同时各预留管线之间应预防出现平行交叉、垂直碰撞，以保证实现预想功能。
　　3  装配式建筑结构关键部位的设计与优化
　　在实际装配式施工过程中需要我们对其加以更大的质量防控，特别是建筑的质量问题更加突出，要将细节考虑到位，不留隐患。首先设计人员要在设计之前对所建工程的实际地理位置进行考察，并结合当地的地质资料参考，对其周边的建筑进行实地走访寻找存在的问题和可能存在的隐患，在自身设计的过程中要将这些影响因素考虑进去。然后根据要设计的目标建筑进行需求分析，对设计目标有明确的标准，尽可能选用优质建筑材料，有明确的措施，这样就能够以当地的环境条件为参考有一个设计阶段的预防方案。其次是施工过程，现代建筑多以钢筋混凝土为主体结构，对于钢筋的浇筑要尽量一次性，避免有混凝土接缝。最后是在浇筑过程中要对混凝土均匀搅拌，确保混凝土的和易性，防止有跑浆现象出现，在屋面的找平层做好整体性效果。预制构件设计还应注意： 外墙板考虑空调留洞口，空调安装预埋件，斜撑预埋螺母，吊装用吊钉，调节标高用螺母，灌浆套筒等位置及埋件; 叠合楼板考虑设备管线、吊顶、灯具安装点位的预留和预埋，满足设备专业要求; 房间隔墙和内走道墙采用自重轻、隔声好、防水、防火性能好的GRC 预制内墙板，之间采用企口连接。对于干式铰接结构、湿式刚接结构以及柔性连接结构来说，均属于基本装配式混凝土结构体系类型。还有混合连接结构，其会受到结构力学性能、抗震性能、施工场地便捷操作情况以及造价成本等因素影响，但因全面性更高，是未来装配式混凝土结构体系设计的重要内容。
　　4  结束语
　　装配式建筑构件设计的研究与应用，对装配式建筑的现场施工和建造具有十分重要的意义，施工人员和技术人员应充分考虑装配式建筑的绿色环保性，并且最大程度上避免对周围环境产生影响。另外，要不断完善其生产运输体系和设计，保证建筑结构的安全稳定性，推动装配式建筑在更多的地区得到广泛的应用，推进城市化建设的进程。
　　参考文献：
　　[1] 賈金成.装配式建筑结构设计优化探讨[J].建材发展导向，2017（10）：47.
转载注明来源:https://www.xzbu.com/1/view-15184591.htm