裝配式建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中必須考慮的施工因素

張正剛

摘要：就當(dāng)前階段我國(guó)建筑行業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀而言，裝配式建筑是其行業(yè)發(fā)展的主要方向。開展裝配式建筑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)工作時(shí)，施工過程中的各類因素極易被忽略，比如運(yùn)輸、吊裝等就構(gòu)件重量和尺寸的限制;塔吊附著架、腳手架支撐體系等于構(gòu)件產(chǎn)生的作用力等，極有可能為后續(xù)施工遺留問題，甚至?xí)?duì)構(gòu)件自身和連接節(jié)點(diǎn)的結(jié)構(gòu)安全性與穩(wěn)定性造成影響。所以說，設(shè)計(jì)裝配式建筑的構(gòu)件時(shí)必須全面且綜合的考慮各項(xiàng)施工因素。

關(guān)鍵詞：裝配式建筑;結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì);施工因素

近些年來我國(guó)大力發(fā)展城市建設(shè)，并且在此過程中不斷推進(jìn)綠色發(fā)展規(guī)劃，裝配式建筑成為當(dāng)前階段建筑行業(yè)的主要趨勢(shì)。當(dāng)前我國(guó)頒布的裝配式建筑結(jié)構(gòu)各項(xiàng)規(guī)程中并未涉及到構(gòu)件設(shè)計(jì)與施工方面的具體配合，也未對(duì)裝配式建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的施工因素進(jìn)行明確。如開展設(shè)計(jì)時(shí)未對(duì)各項(xiàng)因素進(jìn)行綜合且全面的考慮，會(huì)直接影響后續(xù)施工的進(jìn)度和質(zhì)量，所以必須提起重視。

一、構(gòu)件尺寸與重量方面的限制因素

就現(xiàn)階段我國(guó)裝配式建筑發(fā)展的實(shí)際情況而言，其工業(yè)化生產(chǎn)的目的很難在施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行達(dá)成。因此，只能選擇專業(yè)的預(yù)制構(gòu)件生產(chǎn)工廠內(nèi)進(jìn)行生產(chǎn)，然后再將構(gòu)件運(yùn)輸至現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行安裝施工。“少規(guī)格、多組合”是開展裝配式建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作必須遵循的首要原則。如構(gòu)件選擇缺乏合理性，在向施工現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行轉(zhuǎn)運(yùn)時(shí)極易出現(xiàn)問題。如預(yù)制構(gòu)件工程至施工場(chǎng)地的道路情況、道路轉(zhuǎn)彎半徑以及是否存在限寬、限高、限重路段等因素都會(huì)直接影響構(gòu)件的運(yùn)送。所以說，構(gòu)件設(shè)計(jì)人員需要對(duì)此些因素進(jìn)行全面且綜合的考慮，不僅需要確保結(jié)構(gòu)受力的合理性，還需對(duì)運(yùn)輸條件的外形尺寸與重量進(jìn)行滿足，避免生產(chǎn)構(gòu)件之后因其它客觀因素?zé)o法順利運(yùn)送至施工現(xiàn)場(chǎng)的情況發(fā)生。

對(duì)于預(yù)制構(gòu)件的單件重量而言，不僅需要對(duì)轉(zhuǎn)運(yùn)過程中的道路情況進(jìn)行全面考慮，還需對(duì)施工現(xiàn)場(chǎng)使用的垂直運(yùn)輸設(shè)備作業(yè)時(shí)的起重量限值進(jìn)行考量。如單件構(gòu)件重量在起重量以上時(shí)，只能通過垂直運(yùn)輸設(shè)備的調(diào)整進(jìn)行解決，會(huì)提升施工難度，于施工進(jìn)度和施工質(zhì)量的保持十分不利。

二、起重機(jī)械附著處強(qiáng)度因素

施工電梯與塔吊是裝配式建筑施工場(chǎng)地常見的垂直運(yùn)輸設(shè)備，如其高度大于設(shè)備要求的自由高度，則需要將附著架設(shè)備與建筑物進(jìn)行聯(lián)合應(yīng)用，進(jìn)而最大限度保證垂直運(yùn)輸設(shè)備使用的穩(wěn)定性及完全性。就施工電梯附著架而言，其并不會(huì)于建筑產(chǎn)生較大的應(yīng)力作用，所以通常情況下可以忽略不計(jì)。但是對(duì)于塔吊附著架而言，其于建筑物產(chǎn)生的應(yīng)力相對(duì)較大，需要給予高度重視。本文就QTZ63塔吊為例對(duì)其受力狀況開展論述，一般而言此種塔吊都會(huì)存在兩個(gè)附著點(diǎn)，且各附著點(diǎn)會(huì)產(chǎn)生XY兩個(gè)方向的分力。下表為塔吊安裝說明書中明確的建筑物附著點(diǎn)受力狀況。

由表1不難看出，使用塔吊附著架時(shí)附著點(diǎn)結(jié)構(gòu)構(gòu)件所需承受的最大平面外應(yīng)力為265KN，如設(shè)計(jì)附著點(diǎn)構(gòu)件時(shí)未對(duì)此作用力進(jìn)行考慮，構(gòu)件穩(wěn)定性會(huì)受到嚴(yán)重破壞。此外，如開展結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作時(shí)未對(duì)構(gòu)件連接點(diǎn)的此種作用力進(jìn)行充分考慮，極有可能在后續(xù)工程中破壞構(gòu)件的連接節(jié)點(diǎn)。

三、外墻腳手架因素

對(duì)于外墻腳手架而言，其是施工過程中非常重要的安全措施之一;，落地架、懸挑架、附著式升降架等是裝配式建筑施工過程中的常見腳手架類型。就落地架而言，通常于多層建筑進(jìn)行應(yīng)用，在搭建此種落地架時(shí)不會(huì)對(duì)建筑構(gòu)件造成較大影響。因此，附著式升降架和懸挑架是本文探討的主要內(nèi)容，旨在將其搭設(shè)與使用過程中對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件的影響進(jìn)行分析。

通常情況需要依照7步架高考慮附著式升降架，每步架通常設(shè)置為1.8米，長(zhǎng)設(shè)置為5跨，每夸為1.5米;架體寬設(shè)置為0.9米。兩個(gè)附著支架正常使用過程中的豎向荷載一般為42KN。升降工況時(shí)對(duì)一個(gè)附著支座受力情況進(jìn)行考量，并且需要綜合考慮2.0的動(dòng)力系數(shù)，得出結(jié)果此支架所需承受的最大豎向力為67KN。

就懸挑架而言，通常情況下都會(huì)設(shè)置其懸挑高度在20米以下，步距則設(shè)置為1.8米，1.5米為立桿縱距，橫距設(shè)置為1.05米。懸挑梁對(duì)I18進(jìn)行應(yīng)用，固定端長(zhǎng)度要設(shè)置為懸挑長(zhǎng)度的1.25倍至1.5倍范圍內(nèi)。就懸挑梁支座位置的構(gòu)件而言，其受到的壓應(yīng)力大約是32KN;就懸挑梁固定端的錨固點(diǎn)而言，其所需承受的拉應(yīng)力通常在16KN左右。

由上述所言不難得出，此些作用力相對(duì)較大。因此，在設(shè)計(jì)構(gòu)件單件以及構(gòu)件連接點(diǎn)時(shí)需要對(duì)上述作用力的作用點(diǎn)、作用方向以及作用力具體數(shù)據(jù)進(jìn)行充分考量，避免因?yàn)樵O(shè)計(jì)過程中考量不充分對(duì)后續(xù)施工造成結(jié)構(gòu)難度以及安全隱患的情況發(fā)生。此外，因?yàn)榇诵┦┕み^程中才會(huì)產(chǎn)生的作用力于現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)建筑的影響相對(duì)較小，所以通常情況下開展結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作時(shí)不會(huì)進(jìn)行單獨(dú)考量。但就裝配式建筑的預(yù)制構(gòu)件而言，如受到此些額外作用力的影響極易發(fā)生變形現(xiàn)象，甚至其結(jié)構(gòu)會(huì)遭受到較大破壞，進(jìn)而無(wú)法有序推進(jìn)施工。

四、其它影響因素

除上述所言的各項(xiàng)施工因素會(huì)對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件造成較大影響之外，施工過程中還存在一些其它因素也會(huì)對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件的設(shè)計(jì)產(chǎn)生直接影響。如構(gòu)件吊點(diǎn)的選擇、構(gòu)件臨時(shí)固定及微調(diào)、卸料平臺(tái)斜拉鋼絲繩錨固等，此些因素都會(huì)裝配式建筑構(gòu)件的應(yīng)用產(chǎn)生直接影響，所以在設(shè)計(jì)構(gòu)件過程中需要結(jié)合實(shí)際情況和施工需求對(duì)此些因素進(jìn)行充分考慮，旨在最大限度降低此些因素于構(gòu)件穩(wěn)定性和安全性方面的影響，于裝配式建筑質(zhì)量的提升有積極意義。

五、結(jié)束語(yǔ)

眾所周知，結(jié)構(gòu)構(gòu)件的穩(wěn)定性受到眾多因素的直接影響，如設(shè)計(jì)過程中不能對(duì)此些因素進(jìn)行充分考慮，則結(jié)構(gòu)構(gòu)件的應(yīng)用合理性降低，所以必須對(duì)影響構(gòu)件質(zhì)量的各項(xiàng)因素進(jìn)行充分考慮。鑒于此，本文就影響裝配式建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的各類施工因素進(jìn)行了簡(jiǎn)單探討和論述，希望可為有關(guān)工作人員提供一些幫助，確保裝配式建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性，于建筑行業(yè)的發(fā)展有十分積極的作用。

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