劉 鈺
柳州市正禾建筑設計有限責任公司
裝配式建筑結構技術分析
劉 鈺
柳州市正禾建筑設計有限責任公司
近年來,隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展,城市化進程也得到了進一步推進,對建筑物的要求也逐漸增多,裝配式建筑得到了人們的廣泛關注。雖然國家已出臺了相關政策,精確了裝配建筑結構的設計標準與技術要求,但相關施工人員并未透徹理解,以致裝配建筑沒有發(fā)揮實際作用。對此,本文便分析了裝配式建筑的結構體系,指出了具體的優(yōu)化措施,以期對裝配建筑行業(yè)提供參考依據(jù)。
裝配式;建筑結構;技術
目前,我國房地產(chǎn)建設主要是以現(xiàn)澆混凝土的形式為主,但在政府促進建設方式轉變,提升行業(yè)科技化水平,推進兩型社會建設政策大環(huán)境下,住宅產(chǎn)業(yè)化逐漸成為了未來住宅發(fā)展建設的主流趨勢,本文所指的住宅產(chǎn)業(yè)化指的是用工業(yè)化生產(chǎn)的方式來建造住宅,目的是提升建筑建造的速度以及對建造過程中使資源盡可能的節(jié)約與環(huán)保。
裝配式建筑擁有多種類型的建筑,具體可以分為剪力墻結構、核心筒形式、框架與剪力墻結構等。同時,根據(jù)高度劃分,可以分為高層混凝土、多層混凝土以及地層混凝土等形式。一般而言,裝配式建筑大多采用剪力墻結構,但商場等建筑項目則采用框架形式。隨著自然災害的不斷發(fā)生,建筑物應具備較強的抗震性能,且裝配式建筑也可分為全裝配式以及半裝配式模式,但無論何種裝配形式,其裝配程度高低不會影響建筑物的整體剛度,因而發(fā)生地震災害時會威脅建筑使用者的安全,因而設計過程中應不斷提升受力構件與節(jié)點剛度。同時,裝配結構中存在多種節(jié)點形式,不同結構剛度也會帶來不同程度的影響,其抗震性能方面也存在一定差異。由此,在設計裝配式建筑結構時,應聯(lián)系實際建筑情況,從而提升建筑的抗震性能。
2.1 框架結構設計
我國商場大多為裝配式的建筑框架結構,這種結構體系質地較輕,且便于運輸,具備較強的綜合性能。且在設計框架結構時,疊合板與合梁都應在工廠內完成,之后利用運輸設備將其運輸至施工場地,且在處理完節(jié)點與鍵槽后完成后階段的設計。為了提升裝配式建筑的受力能力,在設計期間應做好強度控制,使強度等級達到C30左右。且還應做好平面設計,對齊梁柱中心線。除此之外,還應完成預埋件的處理,確保不同區(qū)域的預埋件都可以緊密連接,使得剪力墻與承受軸力處于良好狀態(tài)。
2.2 剪力墻結構設計
我國居民保障住房中應用最多的便是剪力墻結構,選擇時應根據(jù)實際使用情況選擇半預制或全預制式模式。為了提升建筑的結構質量,首先應設計好承重墻,將其搭建在兩側的山墻,做好抗側力與內力的計算。同時,在設計結構豎向抗側力時,應將豎向的主承重力與連接帶相結合,做好抗震設計,從而提升建筑結構的整體性。其次,還應控制好鋼筋的強度與直徑,確保各個預制件處于良好的連接狀態(tài)。提升構造的可靠性,提升其抗震能力。最后,還應重視現(xiàn)場吊裝環(huán)境的聯(lián)系,當采用分塊設計時應注意與實際情況相結合。而對于豎向接縫則應避免使用至暗柱中,并嚴格按照要求做好驗算工作,以免出現(xiàn)鋼筋變形問題,提升設計的合理性。
3.1 優(yōu)化設計流程
裝配式建筑除了應考慮自身功能性之外,還應在整個施工過程中,做好構件生產(chǎn)、運輸、裝配等工作。在設計階段,工作人員應優(yōu)化設計構件的拆分及設計環(huán)節(jié),緊密結合設計、生產(chǎn)、施工等流程,從而形成完整的施工體系。在設計圖紙方面,除了應確保方案的可行性之外,還應優(yōu)化細節(jié)設計,簡化構件的生產(chǎn)流程,從而降低施工難度,提升構件的穩(wěn)定性。
3.2 設置標準設計體系
為了進一步優(yōu)化設計裝配式建筑的結構體系,施工企業(yè)應建立標準的設計體系,并規(guī)范建筑戶型及交通模塊,提升建筑物的施工效率。在設置戶型模塊方面,應在結合室內空間結構布置的基礎上,調整客廳與臥室開間,提升尺寸的精確性與合理性。在交通模塊方面,應規(guī)范設計樓梯、電梯井以及走道等,使其滿足標準要求,進而創(chuàng)造出通廊與板樓結合的平面組合,以滿足不同客戶的房建需求。
3.3 優(yōu)化結構設計技術
在裝配式建筑的結構優(yōu)化過程中,施工企業(yè)應結合實際情況,選擇合理的結構技術,比如整體式的框架結構、裝配整體剪力墻結構以及疊合剪力墻結構等。當平面構建采用預制模式時,可以采用疊合梁與疊合板模式,當剪力墻采用預制模式時,則可以采用單面的預制疊合剪力墻結構。同時,剪力墻除了需要逐根連接之外,還應結合施工要求采用集束連接形式。
3.4 拆分與控制預制構件
當裝配建筑結構采用預制形式時,應結合施工項目的具體特征及裝配率選擇結構形式。做好外墻保溫與裝飾設計工作,減少腳手架的使用頻率,且不但優(yōu)化承重墻與非承重墻的預制工作。
3.5 優(yōu)化設計預制節(jié)點
裝配建筑設計工作中,節(jié)點設計屬于重難點內容,決定著整體建筑物的抗震與基本功能。對此,應做好節(jié)點連接過程中鋼筋、套筒以及預埋件的成本控制工作,優(yōu)化混凝土結構與預制構件的節(jié)點連接,提升建筑物的抗震性能與施工效率,從而確保各建筑部件之間可以實現(xiàn)穩(wěn)固連接。
3.6 合理使用相關政策
裝配式建筑的施工成本較高,以致發(fā)展期間受到了很大阻礙。對此,裝配式建筑行業(yè)應充分利用國家及地方出臺的相關政策制度,促進裝配式住宅建筑的快速發(fā)展。同時,在裝配式建筑的設計階段,也應利用相關的鼓勵政策,有效降低施工成本,減少建筑工程的資金投入總量,從而切實提升建筑物的實際經(jīng)濟效益水平。
裝配式建筑結構的成本較高,加之設計人員缺少豐富的實踐經(jīng)驗,以致裝配建筑發(fā)展緩慢。為了提升內部建筑的管理水平,必須做好建筑設計的優(yōu)化工作,形成統(tǒng)一專業(yè)的施工技術,統(tǒng)一協(xié)調設計、施工流程,從而提升裝配式建筑的質量水平,節(jié)省施工成本,提升施工效率。由整體上而言,裝配式建筑的發(fā)展空間較大,且材料消耗量較少,因而需要在結構設計方面投入更多精力,進而提升建筑成本,提升工程的質量水平,從而推動裝配式建筑的創(chuàng)新與發(fā)展。
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