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摘要:现阶段,由于人们物质生活水平的提高,对建筑的基本功能和附加效用提出更高标准,装配式建筑也就应运而生,不仅可以为人们提供舒适的居住环境,还可以对环境形成一定的保护作用。装配式建筑对传统建筑的缺点进行充分的调整和改善,将整个建设周期控制在一定范围内,因此受到广泛的欢迎和使用。但是在进行具体的装配式建筑设计时,必须明确建筑内结构的各项要素,只有这样才能设计出高水平的装配式建筑方案。基于此,本人将会深度剖析具体的装配式建筑结构的要素,并对装配式建筑进行简单阐述,以供参考。
关键词:装配式建筑;建筑结构;设计要点;概述
引言
建筑行业持续发展之下,装配式建筑已经成为主流形式,但国内在此方面起步较迟,依然处于发展初期阶段,无法兼顾建筑高度、功能等多方面要求,形成的设计方案存在一定的局限性。对此,需从具体问题入手,提出可行的结构设计方案,给装配式建筑的施工作业提供指导。基于此,本文主要对装配式建筑结构设计具体内容以及要点进行了综合的分析,希望可以为相关工作人员提供一定的参考。
1装配式建筑结构的简述
装配式建筑是一种现代化的建筑模式,主要由四大系统在施工场地组装合成,分别为由梁柱等结构形成的结构系统、外墙保护系统以及内外部装备系统等,主要有四类特点:第一,生产过程符合标准要求,所加工制造的产品都完全按照计划方案来进行生产;第二,生产过程具有高效率性,拼装步骤在施工现场完成,为整个工程有效缩短工期;第三,科学环保性,整个生产过程时所用的原材料都符合我国绿色可持续发展目标的原则,污染排放量极低,还具有极高的原材料利用率。第四,融入BIM技術,实现信息化与建筑的双重管理,推动装配式建筑的创新型进步。而在抗震设计环节,装配式建筑主要适用于防震强度较低的乙类建筑,防震效能较低,但主要出现在民用建筑的具体设计中。而对于所有的结构体系而言,装配式建筑主要是用于类似于民用建筑类的工业建筑,此类建筑一般表现为装配框架结构。配式建筑结构体系装配式建筑是预制式装配式建筑或者预制装配式住宅的简称,它表示部分或者全部的建筑构件的完成是在预制工厂生产,然后运输到施工现场,以机械吊装或其他的可信任的手段连接,用零散的预制构件组装成整体,以此形成具有使用功能的房屋。
2装配式建筑特点
2.1建筑速度快
传统的建筑结构是在施工工地直接进行生产,容易受天气、温湿度所影响,而装配式结构在生产的过程中位于厂房中,不受外界因素影响。安装时直接把生产好的构件运输到工地现场进行拼装,在组装的过程中运用相对应的装配式工法。运用装配式工法不仅可以有效的降低建筑工程的人力物力,还能提高建筑设备的使用年限。
2.2环保效益高
由于装配式结构构件在工厂厂房进行生产,有效的降低了构建过程中空气污染指数,减少了水资源被浪费的情况。运用装配式结构还有利于降低施工工地周边居民的居住噪音,防止居民对于建设提出反对意见。
3装配式建筑结构设计要点
3.1深化设计的要点分析
在进行装配式结构的深化设计时,需要进行分阶段分析。在设计前期,需要设计师充分考虑当时的实际状况,并且充分了解业主的实际需求,以防出现用户需求与设计理念相违背的情况;而在进行具体的设计时,需保证结构设计方案的合理性;到设计后期,在所有设计方案完成之后,设计师需要对设计方案进行论证,并对其进行多次审核和校对,满足国家规范和行业标准,确保施工工人可以严格按照图纸进行装配。
3.2连接设计的分析
装配式建筑结构内的连接设计具有其自身的特殊性,在进行具体的连接过程中,需要考虑多样化的需求需保证建筑结构连接设计科学性,保证结构承载力。然而,一部分建筑单位却忽略连接设计的重要性,因此对建筑工人形成极大的安全威胁。而对于装配整体式剪力墙结构而言,需要对其设计进行的不断调节和优化,使其符合相关准,首先要将剪力墙的厚度控制在一定范围内,这主要是因为剪力墙的厚度是结构安全和成本控制的关键部分,预制剪力墙通过现浇段内箍筋与后浇混凝土结构相连,使其形成一个整体,最大效能的承载更多的压力。
3.3剪力墙结构设计
而对于具体的剪力墙结构设计而言,由于剪力墙结构是整个装配式建筑中必不可少的组成部分,其结构体系与承载能力应满足建筑的具体功能要求,必须注重如下几个原则:第一,全面性和整体性,剪力墙结构必须符合装配式建筑的结构样式,重点突出多组合少种类的装配式要求;第二,剪力墙厚度的控制,要根据区域特点的不同,尤其是建筑的抗震性能来选择剪力墙结构的厚度,使其能够发挥最大化效能;第三,严格按照计算结果进行结构布置,并严格规范整个校审流程;第四,细节问题重点排查,还需要对剪力墙的边缘结构进行有效抗压设计,从而降低对建筑结构的破坏,确保整个建筑工程顺利完工。
3.4框架结构设计
对于高层的装配式建筑而言,应用最广泛的装配整体式框架结构,所以框架设计有其自身独特的重要性。加强框架结构设计要点分析,需注意以下几点:(1)多层架构中,需要注重控制水平位移,其中水平荷载是主要影响因素,在框架结构设计中主要是提升山墙蒙皮强度以及刚度,从而为蒙皮效应可靠应用提供基础;(2)框架结构弹塑性响应差异根据《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)规范要求,设计了三层以及十五层两个钢筋混凝土框架结构。;(3)理设计建筑物的地基及框架结构地基需要承受建筑物全部荷载,因此地基的最大承载力、强度、刚度、耐久性对建筑物的安全系数尤为重要。
3.5防水性的设计的应用
其作为整个装配式建筑设计应用过程中最重要环节,不仅会影响到建筑后期的使用,还会对住户的居住适宜度和生命安全形成极大的影响。而在装配式建筑的具体修建过程中,不仅会受到外部环境的多重影响,能会受到内部材料结构的干扰。而建筑混凝土作为内部材料结构干扰的主要代表,必须具备较好的防水性能。我国地理环境的差异性决定建筑防水性能的差别,不同地区对混凝土的防水性存在较大差异,而混凝土结构本身也有质量和价格的区分。因此,在进行具体的装配式建筑结构设计中,需要考虑当地的环境需求和资金投入来决定混凝土的种类,而高层建筑对防水性能的需求具有更多种类的要求,因此,在具体的高层防水设计中,一般选用的材质为防水泡沫和防水胶条,而且为了提高高层装配式建筑的质量,在材料的选择中也会择取质量上乘且性能完备的材质,从而可以确保整个装配式建筑修建的顺利完工。
结束语
综上所述,目前的装配式建筑结构的设计依旧存在着不少的难题,笔者通过重视设计的要求、重视构件的标准化设计、重视预制构件各节点的设计、重视相关的各项国家政策、重视创新设计技术的使用等五方面对装配式建筑结构的设计进行了浅要的分析,希望能够对结构设计人员提供一些帮助。
参考文献
[1]李万,孙红尾,王洋,万超.分析与探讨装配式建筑结构设计关键点[J].地产,2019(22):27.
[2]陈春涛.装配式建筑结构的设计要点及相关探讨[J].建筑技术开发,2019,46(19):3-4.
[3]崔剑平.装配式(混凝土)建筑施工安全管理研究[D].北京建筑大学,2019.
[4]郑泽东.装配式建筑项目BIM应用风险评价与控制研究[D].北方工业大学,2019.
[5]张鑫,隗鸢翀.预制装配式建筑的发展前景及结构设计要点[J].绿色环保建材,2019(06):68
关键词:装配式建筑;建筑结构;设计要点;概述
引言
建筑行业持续发展之下,装配式建筑已经成为主流形式,但国内在此方面起步较迟,依然处于发展初期阶段,无法兼顾建筑高度、功能等多方面要求,形成的设计方案存在一定的局限性。对此,需从具体问题入手,提出可行的结构设计方案,给装配式建筑的施工作业提供指导。基于此,本文主要对装配式建筑结构设计具体内容以及要点进行了综合的分析,希望可以为相关工作人员提供一定的参考。
1装配式建筑结构的简述
装配式建筑是一种现代化的建筑模式,主要由四大系统在施工场地组装合成,分别为由梁柱等结构形成的结构系统、外墙保护系统以及内外部装备系统等,主要有四类特点:第一,生产过程符合标准要求,所加工制造的产品都完全按照计划方案来进行生产;第二,生产过程具有高效率性,拼装步骤在施工现场完成,为整个工程有效缩短工期;第三,科学环保性,整个生产过程时所用的原材料都符合我国绿色可持续发展目标的原则,污染排放量极低,还具有极高的原材料利用率。第四,融入BIM技術,实现信息化与建筑的双重管理,推动装配式建筑的创新型进步。而在抗震设计环节,装配式建筑主要适用于防震强度较低的乙类建筑,防震效能较低,但主要出现在民用建筑的具体设计中。而对于所有的结构体系而言,装配式建筑主要是用于类似于民用建筑类的工业建筑,此类建筑一般表现为装配框架结构。配式建筑结构体系装配式建筑是预制式装配式建筑或者预制装配式住宅的简称,它表示部分或者全部的建筑构件的完成是在预制工厂生产,然后运输到施工现场,以机械吊装或其他的可信任的手段连接,用零散的预制构件组装成整体,以此形成具有使用功能的房屋。
2装配式建筑特点
2.1建筑速度快
传统的建筑结构是在施工工地直接进行生产,容易受天气、温湿度所影响,而装配式结构在生产的过程中位于厂房中,不受外界因素影响。安装时直接把生产好的构件运输到工地现场进行拼装,在组装的过程中运用相对应的装配式工法。运用装配式工法不仅可以有效的降低建筑工程的人力物力,还能提高建筑设备的使用年限。
2.2环保效益高
由于装配式结构构件在工厂厂房进行生产,有效的降低了构建过程中空气污染指数,减少了水资源被浪费的情况。运用装配式结构还有利于降低施工工地周边居民的居住噪音,防止居民对于建设提出反对意见。
3装配式建筑结构设计要点
3.1深化设计的要点分析
在进行装配式结构的深化设计时,需要进行分阶段分析。在设计前期,需要设计师充分考虑当时的实际状况,并且充分了解业主的实际需求,以防出现用户需求与设计理念相违背的情况;而在进行具体的设计时,需保证结构设计方案的合理性;到设计后期,在所有设计方案完成之后,设计师需要对设计方案进行论证,并对其进行多次审核和校对,满足国家规范和行业标准,确保施工工人可以严格按照图纸进行装配。
3.2连接设计的分析
装配式建筑结构内的连接设计具有其自身的特殊性,在进行具体的连接过程中,需要考虑多样化的需求需保证建筑结构连接设计科学性,保证结构承载力。然而,一部分建筑单位却忽略连接设计的重要性,因此对建筑工人形成极大的安全威胁。而对于装配整体式剪力墙结构而言,需要对其设计进行的不断调节和优化,使其符合相关准,首先要将剪力墙的厚度控制在一定范围内,这主要是因为剪力墙的厚度是结构安全和成本控制的关键部分,预制剪力墙通过现浇段内箍筋与后浇混凝土结构相连,使其形成一个整体,最大效能的承载更多的压力。
3.3剪力墙结构设计
而对于具体的剪力墙结构设计而言,由于剪力墙结构是整个装配式建筑中必不可少的组成部分,其结构体系与承载能力应满足建筑的具体功能要求,必须注重如下几个原则:第一,全面性和整体性,剪力墙结构必须符合装配式建筑的结构样式,重点突出多组合少种类的装配式要求;第二,剪力墙厚度的控制,要根据区域特点的不同,尤其是建筑的抗震性能来选择剪力墙结构的厚度,使其能够发挥最大化效能;第三,严格按照计算结果进行结构布置,并严格规范整个校审流程;第四,细节问题重点排查,还需要对剪力墙的边缘结构进行有效抗压设计,从而降低对建筑结构的破坏,确保整个建筑工程顺利完工。
3.4框架结构设计
对于高层的装配式建筑而言,应用最广泛的装配整体式框架结构,所以框架设计有其自身独特的重要性。加强框架结构设计要点分析,需注意以下几点:(1)多层架构中,需要注重控制水平位移,其中水平荷载是主要影响因素,在框架结构设计中主要是提升山墙蒙皮强度以及刚度,从而为蒙皮效应可靠应用提供基础;(2)框架结构弹塑性响应差异根据《建筑抗震设计规范》(GB50011-2010)规范要求,设计了三层以及十五层两个钢筋混凝土框架结构。;(3)理设计建筑物的地基及框架结构地基需要承受建筑物全部荷载,因此地基的最大承载力、强度、刚度、耐久性对建筑物的安全系数尤为重要。
3.5防水性的设计的应用
其作为整个装配式建筑设计应用过程中最重要环节,不仅会影响到建筑后期的使用,还会对住户的居住适宜度和生命安全形成极大的影响。而在装配式建筑的具体修建过程中,不仅会受到外部环境的多重影响,能会受到内部材料结构的干扰。而建筑混凝土作为内部材料结构干扰的主要代表,必须具备较好的防水性能。我国地理环境的差异性决定建筑防水性能的差别,不同地区对混凝土的防水性存在较大差异,而混凝土结构本身也有质量和价格的区分。因此,在进行具体的装配式建筑结构设计中,需要考虑当地的环境需求和资金投入来决定混凝土的种类,而高层建筑对防水性能的需求具有更多种类的要求,因此,在具体的高层防水设计中,一般选用的材质为防水泡沫和防水胶条,而且为了提高高层装配式建筑的质量,在材料的选择中也会择取质量上乘且性能完备的材质,从而可以确保整个装配式建筑修建的顺利完工。
结束语
综上所述,目前的装配式建筑结构的设计依旧存在着不少的难题,笔者通过重视设计的要求、重视构件的标准化设计、重视预制构件各节点的设计、重视相关的各项国家政策、重视创新设计技术的使用等五方面对装配式建筑结构的设计进行了浅要的分析,希望能够对结构设计人员提供一些帮助。
参考文献
[1]李万,孙红尾,王洋,万超.分析与探讨装配式建筑结构设计关键点[J].地产,2019(22):27.
[2]陈春涛.装配式建筑结构的设计要点及相关探讨[J].建筑技术开发,2019,46(19):3-4.
[3]崔剑平.装配式(混凝土)建筑施工安全管理研究[D].北京建筑大学,2019.
[4]郑泽东.装配式建筑项目BIM应用风险评价与控制研究[D].北方工业大学,2019.
[5]张鑫,隗鸢翀.预制装配式建筑的发展前景及结构设计要点[J].绿色环保建材,2019(06):68