裝配式建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計淺談

魏蓉

摘 要： 在建筑行業(yè)蓬勃發(fā)展的今天，模塊化、產(chǎn)業(yè)化等新型建筑形式不斷增多，充分展現(xiàn)出建筑行業(yè)的快速發(fā)展現(xiàn)狀。裝配式建筑就孕育而生，其具備建設(shè)快、品質(zhì)高的特點(diǎn)，然而對于裝配式結(jié)構(gòu)的設(shè)計而言也有著諸多的難題存在。

關(guān)鍵詞： 裝配式;建筑結(jié)構(gòu);設(shè)計

0 引言

在我國經(jīng)濟(jì)實(shí)力逐漸壯大，科學(xué)技術(shù)不斷創(chuàng)新的今天，裝配式鋼結(jié)構(gòu)主要以預(yù)制構(gòu)件的形式進(jìn)行施工作業(yè)，因此其設(shè)計涵蓋施工全過程，同時可借助信息化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)工程建造的信息平臺化搭建，將傳統(tǒng)的建筑設(shè)計及施工轉(zhuǎn)變成為“工廠化、自動化”形式，不僅符合建筑發(fā)展的先進(jìn)理念，同時也順應(yīng)了“綠色建筑”發(fā)展思路。

1 裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑的結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)設(shè)計

（1）可借助工程設(shè)計軟件，對設(shè)計對象進(jìn)行建模分析，以實(shí)現(xiàn)設(shè)計周期的縮短;（2）將裝配式建筑施工與設(shè)計相互結(jié)合，以提高生產(chǎn)效率;（3）在裝配式構(gòu)件的標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)中，可高效地提高施工工業(yè)化程度，由于構(gòu)件的工廠化生產(chǎn)模式比傳統(tǒng)的工藝生產(chǎn)更加先進(jìn)，因此，可通過產(chǎn)品質(zhì)量和性能的提升為基準(zhǔn)，將生產(chǎn)后的構(gòu)件結(jié)構(gòu)按照施工的進(jìn)度要求，安全運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場，以完成焊接或者螺栓的配套化安裝施工。

2 裝配式建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計

2.1 柱節(jié)點(diǎn)設(shè)計

柱截面結(jié)構(gòu)主要以H形為主，利用高強(qiáng)螺栓實(shí)現(xiàn)腹板連接，在翼緣間連接處主要使用全焊透的坡口結(jié)構(gòu)，用以對接焊縫。在柱截面結(jié)構(gòu)的形狀主要以H形為主時，腹板和翼緣板結(jié)構(gòu)的連接主要以高強(qiáng)螺栓為主。在柱截面體系中，箱形截面和圓管形截面的焊縫主要以全焊接式來實(shí)現(xiàn)焊縫的焊接。如某鋼結(jié)構(gòu)大廈，柱-柱連接的設(shè)計要點(diǎn)主要包含：（1）科學(xué)合理地設(shè)計箱形截面結(jié)構(gòu)的鋼柱拼接位置，并在柱腳處進(jìn)行承臺面的設(shè)計，主要設(shè)置在承臺面以上1.5m附近位置;（2）在鋼柱的側(cè)板與節(jié)點(diǎn)位置處的連接設(shè)計，應(yīng)以實(shí)現(xiàn)坡口的全焊接為主;（3）在鋼柱結(jié)構(gòu)的連接設(shè)計中，應(yīng)以全熔透焊接縫為主，采用全焊或者栓焊的連接方式，將翼緣板結(jié)構(gòu)采用坡口的全熔透焊接模式，實(shí)現(xiàn)焊接體系的高強(qiáng)度螺栓焊接。

2.2 鋼筋混凝土樓板拆分設(shè)計

在鋼筋混凝土樓板拆分設(shè)計時，建議設(shè)置施工臨時支撐，在此狀況下考慮施工階段預(yù)制底板的受力計算（同時需要進(jìn)行脫模、吊裝等環(huán)節(jié)的驗(yàn)算），以及使用階段作為疊合樓板的整體受力分析?，F(xiàn)行裝配式結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)范主要采用的是鋼筋桁架混凝土疊合樓板，接縫形式主要有密拼式分離接縫和整體式接縫兩種。采用整體式接縫拆分的樓板周邊有很多的胡子筋伸出，生產(chǎn)和安裝的效率都相對較低，而分離式接縫的樓板僅兩側(cè)有鋼筋伸出，大大提高了生產(chǎn)和安裝的效率。我國的住宅建筑大多層高較低，沒有吊頂，故采用整體式接縫，房屋頂部相對分離式接縫觀感質(zhì)量較好，用戶滿意度相對較高;對于工業(yè)建筑、辦公樓等建筑則可以采用密拼式分離接縫，雖然有一定的觀感質(zhì)量略差，但可以大幅提高裝配式建筑構(gòu)件廠的生產(chǎn)效率和施工現(xiàn)場的安裝速度，充分發(fā)揮裝配式建筑的工業(yè)化優(yōu)勢。

2.3 貫徹以人為本的可持續(xù)發(fā)展思想

貫徹以人為本的人文原則。要知道，建筑是通過滿足人們對于生活的品質(zhì)追求，是我們社會發(fā)展進(jìn)步的標(biāo)志之一。所以在進(jìn)行建筑物設(shè)計時，要達(dá)到建筑物與大自然的有機(jī)結(jié)合是非常重要的。還可以幫戶主利用能源來節(jié)約資源，目前來說，太陽能、水能、風(fēng)能潮汐能和地?zé)崮艿鹊榷紝儆诳稍偕茉?。如果能將這些能源很好地利用起來，那可以為我國資源問題提供許多幫助，省去很多煩惱。利用太陽能解決我國某些地區(qū)生活當(dāng)中的水源的提供問題，盡管一開始可能會花費(fèi)大量的人力、物力和財力，但是經(jīng)過長期的驗(yàn)證可以得出能夠?yàn)槿藗兊纳钐峁┚薮蟮膸椭?，在一定程度上，利是大于弊的。風(fēng)能也可以為人們提供很好的資源，許多偏遠(yuǎn)城市沒有大城市發(fā)展的快，許多資源問題跟不上，比如夏天沒有空調(diào)，電風(fēng)扇風(fēng)力太小，就可以在房頂安裝風(fēng)能發(fā)電機(jī)。通過這種方式對將自然風(fēng)力利用起來，這樣既節(jié)約了電能，還為居民解決了問題，這同時也代表了不可再生資源能夠被再生的風(fēng)能所代替，這都是能夠幫助戶主有效節(jié)約資源。

2.4 結(jié)構(gòu)設(shè)計中的剪力墻施工因素

剪力墻結(jié)構(gòu)的設(shè)計與施工更加科學(xué)，才能讓建筑的風(fēng)荷載與地震荷載得到更為穩(wěn)定的承接，保證結(jié)構(gòu)的進(jìn)一步穩(wěn)定。在設(shè)計與施工操作協(xié)調(diào)過程中，需要重視以下幾個方面的工作。首先，需要考慮整個建筑的整體結(jié)構(gòu)與空間布局，剪力墻施工方式的選取上必須結(jié)合實(shí)際，最好采用對稱的施工方式。其次，避免單方向剪力墻設(shè)計，尤其是地震多發(fā)區(qū)，必須從結(jié)構(gòu)整體的角度進(jìn)行設(shè)計，同時增加剪力墻的厚度。最后，對建筑的剪力墻的邊緣構(gòu)造進(jìn)行設(shè)計時，要強(qiáng)調(diào)邊緣配置，保證建筑的抗震能力足夠強(qiáng)。

2.5 設(shè)計預(yù)制構(gòu)件

預(yù)制構(gòu)件是裝配式建筑的一個重要階段，設(shè)計過程中必須遵循模數(shù)化原則，盡可能減少構(gòu)件類型，以便得到精確、標(biāo)準(zhǔn)的構(gòu)件，這樣工程造價才能有所降低。裝配式建筑的主要部位有降板、開洞，還包括異形等?，F(xiàn)澆施工是最常采用的方式，當(dāng)然也要考慮當(dāng)?shù)氐倪\(yùn)輸條件，包括加工生產(chǎn)能力、構(gòu)件吊裝等因素。與此同時，預(yù)制構(gòu)件應(yīng)充分體現(xiàn)耐久、耐火等性能，設(shè)計預(yù)制構(gòu)件時，需保證生產(chǎn)可行性、成品安全性。對于尺寸較大的預(yù)制構(gòu)件，可增加相應(yīng)的構(gòu)件脫模、預(yù)埋吊點(diǎn)等，根據(jù)具體的隔熱保溫要求，以此對預(yù)制外墻板進(jìn)行設(shè)計，使之與空調(diào)、散熱器的安裝要求相符。

3 結(jié)語

現(xiàn)階段，我國十分重視裝配式建筑建設(shè)。為順利開展建筑項(xiàng)目施工，必須按照相關(guān)設(shè)計要求，考慮多方面的因素。首先，最重要的就是設(shè)計施工環(huán)節(jié)，只有認(rèn)真分析預(yù)制裝配式建筑并展開深入研究，以便獲得更多的技術(shù)資源。其次，對裝配式建筑進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，確保我國的建筑行業(yè)朝著產(chǎn)業(yè)現(xiàn)代化的方向發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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