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摘 要:近些年发展起来的装配式建筑相对于传统式的建筑而言,能够更加有效地并且严格地控制建筑的质量,除此之外,发展装配式建筑这一新型的建筑方式能够提升建筑业整体的水平,主要表现为科技方面和管理方面。并且对于能源方面,可以节约建筑过程中所用的资源,这样有利于建筑的可持续发展,这也是我国建筑行业需要发展的必要趋势。基于此,本文主要对装配式建筑结构设计要点进行简要的分析,以供参考。
关键词:装配式建筑;结构设计;要点分析
随着国家绿色发展战略的规划实施,大力发展装配式建筑成为绿色建筑“四节一环保”和建筑产业化中最重要的一项工作。完善装配式建筑标准规范,推进集成化设计、工业化生产、装配式施工、一体化装修则是具体要求。
一、装配式建筑概述
装配式建筑是指由预制部品部件在工地通过可靠的连接方式装配而成的建筑。从结构形式上来讲,装配式建筑又分为装配式混凝土结构、装配式钢结构、装配式木结构。根据新发布的国家标准:GB/T51129-2017装配式建筑评价標准(以下简称《标准》),装配式建筑还须同时满足4个条件:
(1)主体结构部分的评价分值不低于20分;
(2)围护墙和内隔墙部分的评价分值不低于10分;
(3)采用全装修;
(4)装配率不低于50%。
二、传统装配式结构设计方法
我国传统的装配式结构设计方法是等同于现浇结构设计方法。首先选定建筑结构体系,确定结构的方案,对结构进行整体分析,根据分析结果设计结构构件。对于装配式建筑结构要等同于现浇结构的前提是节点的可靠性要得到保障,所以传统装配式结构的节点设计尤其要严格遵从相关文件规定。构件及节点达到要求以后,通过验算归并设计,得到施工图并进行深化设计。深化设计以后,工厂预制构件然后运输至施工现场装配。然而这种方式预制构件种类多样,对预制构件厂商及相关配置都提出了较高的要求,增加了设计人工及时间成本,不利于标准化以及工业化生产。
三、装配式建筑结构设计要点
(一)方案设计
设计单位要在了解项目定位、规模、成本等因素的基础上,制定合理的设计方案,提高预制构件的标准化程度,坚持少规格、多组合的设计原则。平面及立面设计时就要考虑预制部品部件生产、运输、安装的可行性,避免因为某一环节无法实现而导致的成本增加、工期延误。
(二)初步设计
在初设阶段,各专业设计人员要做好协同设计,结合管线、理件的预留预理,确定合适的预制构件尺寸,初步进行经济性评估,确保成本可控。
(三)施工图设计
设计单位与生产单位、施工单位之间要加强沟通、密切配合,精确定位预制构件的尺寸以及预留孔洞等。预制构件的设计核心就是要坚持标准化的原则,减少部品部件种类,有效控制工程总投资。对于项目中的一些异形部位,在保证工程质量以及装配率达标的前提下可以采用现浇方式。
四、装配式建筑结构设计措施研究
(一)外墙、立面设计
外墙设计应该满足整体建筑经济美观和外立面多样化的要求。内外墙板的接缝应满足防火、防水、隔音、保温的相关要求,门窗洞口和内外墙板接缝的选材,设计要考虑到双重防水相结合。
(二)平面设计
对于柱、墙等竖向的承重构件设计上应该上、下连续。建筑门窗洞口的布置应该上下对齐、成列,其大小尺寸和平面位置的预估都应满足预制构件和结构受力的设计要求。而卫生间、浴室和厨房的平面布置应该满足标准化整体卫浴和橱柜的相关要求。
(三)门窗安装节点设计
由于预制内外墙板的几何尺寸的精准度很高,在进行门窗设计时可以利用这个特点,安装方式可以采用无门窗副框的模式或者在进行制作时可以同预制墙板进行直接的连接,从而外窗洞口和外墙的接缝防渗等问题得以解决。
(四)小型金属构件设计
小型金属构件主要有室内外栏杆等。在深化设计时需要考虑的方面有:锚固长度是否满足要求、预埋件的定位是否精确等。
(五)结构节点设计
在装配式建筑工程中,对于预制构件的连接节点的设计,是装配式建筑设计过程中的重中之重,同时也是在工程项目整体完成后极其容易出现质量问题的环节。所以,在进行结构的施工图设计过程中,一定要注重设计中各个连接节点的结构安全性能,以保证在使用过程中传力合理并且明确,节点处的计算分析与实际受力情况相符合。除此之外,还要做好节点位置的防水、防火等一系列的功能性设计。装配式节点的连接技术主要有套筒灌浆连接、浆锚搭接、螺栓连接、抗剪键槽等。根据不同的连接方式,需配合相应的节点计算及技术要求。在现阶段,装配式建筑结构设计的基本原理是等同现浇。其意思是,在施工过程中,通过采用可靠地连接方式以及必要的结构与构造措施,使得装配式混凝土结构的作用基本上和现浇混凝土结构的效果基本等同。除结构构件的连接方式之外,在施工过程中,必须根据建筑项目的具体情况和规范的要求做一些改善。
五、结束语
总而言之,装配式建筑结构设计是个系统的工作,需要设计人员具备十分扎实的理论基础及自身极强的责任心。并且建筑结构设计也是整个建筑工作系统顺利进行的前提。随着时代的发展,以及人们生活水平的不断提高,人们对于建筑的要求越来越高,装配式建筑在实际的发展过程中逐渐转变了建设方式,并且大力推进了建筑行业的成功转型,其凭借着自身的优势,有效地迎合了人们的生活需求,这就使得装配式建筑方式越来越受到人们的喜欢以及认可,装配式建筑方式在实际的建筑施工过程中发挥着极为重要的作用。
参考文献:
[1]卢国佳.从结构设计角度谈多高层装配式钢结构住宅设计[J].住宅与房地产,2017(29):83.
[2]李雪波,邵剑文,陈晓东.应用装配式建筑的某办公楼结构设计[J].山西建筑,2017,43(28):51-52.
[3]宋宝东.轻型装配式建筑结构体系设计探讨[A].工业建筑,2017年增刊I[C].2017:6.
[4]余义泽.预制装配式建筑结构体系与设计[J].建材与装饰,2016(41):105-106.
作者简介:王文泽,鹤城建设集团股份公司。
关键词:装配式建筑;结构设计;要点分析
随着国家绿色发展战略的规划实施,大力发展装配式建筑成为绿色建筑“四节一环保”和建筑产业化中最重要的一项工作。完善装配式建筑标准规范,推进集成化设计、工业化生产、装配式施工、一体化装修则是具体要求。
一、装配式建筑概述
装配式建筑是指由预制部品部件在工地通过可靠的连接方式装配而成的建筑。从结构形式上来讲,装配式建筑又分为装配式混凝土结构、装配式钢结构、装配式木结构。根据新发布的国家标准:GB/T51129-2017装配式建筑评价標准(以下简称《标准》),装配式建筑还须同时满足4个条件:
(1)主体结构部分的评价分值不低于20分;
(2)围护墙和内隔墙部分的评价分值不低于10分;
(3)采用全装修;
(4)装配率不低于50%。
二、传统装配式结构设计方法
我国传统的装配式结构设计方法是等同于现浇结构设计方法。首先选定建筑结构体系,确定结构的方案,对结构进行整体分析,根据分析结果设计结构构件。对于装配式建筑结构要等同于现浇结构的前提是节点的可靠性要得到保障,所以传统装配式结构的节点设计尤其要严格遵从相关文件规定。构件及节点达到要求以后,通过验算归并设计,得到施工图并进行深化设计。深化设计以后,工厂预制构件然后运输至施工现场装配。然而这种方式预制构件种类多样,对预制构件厂商及相关配置都提出了较高的要求,增加了设计人工及时间成本,不利于标准化以及工业化生产。
三、装配式建筑结构设计要点
(一)方案设计
设计单位要在了解项目定位、规模、成本等因素的基础上,制定合理的设计方案,提高预制构件的标准化程度,坚持少规格、多组合的设计原则。平面及立面设计时就要考虑预制部品部件生产、运输、安装的可行性,避免因为某一环节无法实现而导致的成本增加、工期延误。
(二)初步设计
在初设阶段,各专业设计人员要做好协同设计,结合管线、理件的预留预理,确定合适的预制构件尺寸,初步进行经济性评估,确保成本可控。
(三)施工图设计
设计单位与生产单位、施工单位之间要加强沟通、密切配合,精确定位预制构件的尺寸以及预留孔洞等。预制构件的设计核心就是要坚持标准化的原则,减少部品部件种类,有效控制工程总投资。对于项目中的一些异形部位,在保证工程质量以及装配率达标的前提下可以采用现浇方式。
四、装配式建筑结构设计措施研究
(一)外墙、立面设计
外墙设计应该满足整体建筑经济美观和外立面多样化的要求。内外墙板的接缝应满足防火、防水、隔音、保温的相关要求,门窗洞口和内外墙板接缝的选材,设计要考虑到双重防水相结合。
(二)平面设计
对于柱、墙等竖向的承重构件设计上应该上、下连续。建筑门窗洞口的布置应该上下对齐、成列,其大小尺寸和平面位置的预估都应满足预制构件和结构受力的设计要求。而卫生间、浴室和厨房的平面布置应该满足标准化整体卫浴和橱柜的相关要求。
(三)门窗安装节点设计
由于预制内外墙板的几何尺寸的精准度很高,在进行门窗设计时可以利用这个特点,安装方式可以采用无门窗副框的模式或者在进行制作时可以同预制墙板进行直接的连接,从而外窗洞口和外墙的接缝防渗等问题得以解决。
(四)小型金属构件设计
小型金属构件主要有室内外栏杆等。在深化设计时需要考虑的方面有:锚固长度是否满足要求、预埋件的定位是否精确等。
(五)结构节点设计
在装配式建筑工程中,对于预制构件的连接节点的设计,是装配式建筑设计过程中的重中之重,同时也是在工程项目整体完成后极其容易出现质量问题的环节。所以,在进行结构的施工图设计过程中,一定要注重设计中各个连接节点的结构安全性能,以保证在使用过程中传力合理并且明确,节点处的计算分析与实际受力情况相符合。除此之外,还要做好节点位置的防水、防火等一系列的功能性设计。装配式节点的连接技术主要有套筒灌浆连接、浆锚搭接、螺栓连接、抗剪键槽等。根据不同的连接方式,需配合相应的节点计算及技术要求。在现阶段,装配式建筑结构设计的基本原理是等同现浇。其意思是,在施工过程中,通过采用可靠地连接方式以及必要的结构与构造措施,使得装配式混凝土结构的作用基本上和现浇混凝土结构的效果基本等同。除结构构件的连接方式之外,在施工过程中,必须根据建筑项目的具体情况和规范的要求做一些改善。
五、结束语
总而言之,装配式建筑结构设计是个系统的工作,需要设计人员具备十分扎实的理论基础及自身极强的责任心。并且建筑结构设计也是整个建筑工作系统顺利进行的前提。随着时代的发展,以及人们生活水平的不断提高,人们对于建筑的要求越来越高,装配式建筑在实际的发展过程中逐渐转变了建设方式,并且大力推进了建筑行业的成功转型,其凭借着自身的优势,有效地迎合了人们的生活需求,这就使得装配式建筑方式越来越受到人们的喜欢以及认可,装配式建筑方式在实际的建筑施工过程中发挥着极为重要的作用。
参考文献:
[1]卢国佳.从结构设计角度谈多高层装配式钢结构住宅设计[J].住宅与房地产,2017(29):83.
[2]李雪波,邵剑文,陈晓东.应用装配式建筑的某办公楼结构设计[J].山西建筑,2017,43(28):51-52.
[3]宋宝东.轻型装配式建筑结构体系设计探讨[A].工业建筑,2017年增刊I[C].2017:6.
[4]余义泽.预制装配式建筑结构体系与设计[J].建材与装饰,2016(41):105-106.
作者简介:王文泽,鹤城建设集团股份公司。