裝配式結(jié)構(gòu)深化設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析

沈默思

摘要：隨著社會(huì)主義市場經(jīng)濟(jì)的繁榮和現(xiàn)代城市建設(shè)的發(fā)展，建筑業(yè)的發(fā)展日新月異，逐漸成為國民經(jīng)濟(jì)體系中重要產(chǎn)業(yè)。作為創(chuàng)新建筑形式的代表，裝配式結(jié)構(gòu)建筑可以有效優(yōu)化施工工藝，提高資源利用率，降低成本，最終實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益的最大化?；诖?，本文首先概述了裝配式結(jié)構(gòu)建筑的基本概念和特點(diǎn)，并深入分析裝配式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的具體應(yīng)用。

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

引言

隨著科技水平的提高，建筑領(lǐng)域的各項(xiàng)技術(shù)也在不斷取得新的進(jìn)步，現(xiàn)在建筑正逐步向集成、環(huán)保、裝配的方向發(fā)展，裝配式建筑得到廣泛應(yīng)用。隨著建筑行業(yè)的發(fā)展，綠色節(jié)能環(huán)保理念受到了社會(huì)的廣泛關(guān)注，而裝配式建筑能夠滿足這些要求。為了避免工程建設(shè)對(duì)環(huán)境的不利影響，裝配式建筑不會(huì)產(chǎn)生過多的建筑垃圾，可以方便運(yùn)輸和快速安裝。

1.裝配式結(jié)構(gòu)的基本概念

眾所周知，建筑工程具有能耗高、污染嚴(yán)重的特點(diǎn)，裝配式結(jié)構(gòu)建筑從初期安裝到結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，貫穿整個(gè)建設(shè)過程的綠色建筑理念。一方面，可以通過采用大規(guī)模生產(chǎn)模型來縮短設(shè)計(jì)周期，根據(jù)實(shí)際需要調(diào)整零部件的尺寸和應(yīng)力條件，將三維模型與數(shù)控機(jī)床連接起來進(jìn)行改進(jìn)，有效提高生產(chǎn)效率。同時(shí)，對(duì)于預(yù)制鋼板結(jié)構(gòu)，可采用預(yù)制結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，促進(jìn)安裝與設(shè)計(jì)的有機(jī)結(jié)合，提升工程整體施工質(zhì)量。

2.裝配式建筑的設(shè)計(jì)特點(diǎn)

在設(shè)計(jì)過程中組裝的結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)的混凝土建筑有很大不同。具體差異不僅存在于實(shí)體工廠的預(yù)制樓梯和陽臺(tái)，也存在于后續(xù)工程中混凝土部件的組裝和澆筑。兩者差異較大的主要原因是裝配式建筑在實(shí)際建筑設(shè)計(jì)中具有技術(shù)前沿的特點(diǎn)。這個(gè)特點(diǎn)也決定了裝配式建筑的設(shè)計(jì)，約束更多，更復(fù)雜，給設(shè)計(jì)帶來了很多問題。在規(guī)劃預(yù)制建筑時(shí)，首先要規(guī)劃好這一步。現(xiàn)階段，相關(guān)人員必須綜合考慮項(xiàng)目的實(shí)際成本、預(yù)期的經(jīng)濟(jì)效益、原材料運(yùn)輸?shù)膶?shí)際路況以及具體項(xiàng)目的建設(shè)組織。實(shí)際的裝配式建筑設(shè)計(jì)對(duì)布局和結(jié)構(gòu)有特定的要求，必須滿足布局合理、結(jié)構(gòu)規(guī)整、強(qiáng)度簡練的要求。將采用基于工廠預(yù)制樓梯和陽臺(tái)的更標(biāo)準(zhǔn)化的設(shè)計(jì)方法。設(shè)計(jì)方法應(yīng)遵循一定的原則，盡量減少元件的規(guī)格，并在此基礎(chǔ)上增加多種組合，這種設(shè)計(jì)方法可以進(jìn)一步使設(shè)計(jì)結(jié)果多樣化。通過減少所涉及的預(yù)制件種類，從而提高零件模具的二次利用率，可以減少零件制造工廠的材料消耗，為實(shí)際工程施工現(xiàn)場提供便利。在傳統(tǒng)的混凝土建筑設(shè)計(jì)中，混凝土是由骨料、凝膠材料和水或其他添加劑按規(guī)定比例制成?；炷辆哂泻艽蟮某杀緝?yōu)勢，價(jià)格低廉、可塑性強(qiáng)、耐用，非常經(jīng)濟(jì)實(shí)用。所以，要想提高混凝土建筑設(shè)計(jì)質(zhì)量，就需要充分了解實(shí)際的建筑特點(diǎn)，才能充分領(lǐng)會(huì)兩者的差異。

3.裝配式建筑深化設(shè)計(jì)的具體應(yīng)用

3.1 設(shè)計(jì)過程要點(diǎn)

裝配式建筑的深化設(shè)計(jì)增加了更多的設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，設(shè)計(jì)過程在原有設(shè)計(jì)內(nèi)容的同時(shí)增加了新的設(shè)計(jì)要求。在規(guī)劃設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，設(shè)計(jì)師要熟悉項(xiàng)目的規(guī)模和成本管理要求。應(yīng)嚴(yán)格按照有關(guān)文件要求選擇建筑結(jié)構(gòu)類型，合理設(shè)計(jì)剪力墻、柱等構(gòu)件的連接。例如，剪力墻的相對(duì)尺寸必須符合設(shè)計(jì)對(duì)預(yù)制構(gòu)件的要求。在設(shè)計(jì)裝配式建筑的過程中，設(shè)計(jì)師必須與施工單位共同確定設(shè)計(jì)和施工細(xì)節(jié)，共同商討技術(shù)實(shí)施方案，為后續(xù)設(shè)計(jì)提供有效參考。在設(shè)計(jì)施工圖環(huán)節(jié)，設(shè)計(jì)人員在設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)時(shí)，應(yīng)熟悉裝配式建筑零件生產(chǎn)的技術(shù)要求。設(shè)計(jì)施工圖時(shí)，應(yīng)合理選擇預(yù)制件的類型。在結(jié)構(gòu)深化環(huán)節(jié)，設(shè)計(jì)者應(yīng)主動(dòng)聯(lián)系加工廠，雙方共同設(shè)計(jì)零件加工圖，必要時(shí)要進(jìn)行施工脫模，并考慮預(yù)留掛鉤等工件。

3.2 結(jié)構(gòu)構(gòu)件的預(yù)制設(shè)計(jì)

裝配式結(jié)構(gòu)構(gòu)件是裝配式建筑的基礎(chǔ)，裝配式結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)要更加科學(xué)合理，對(duì)裝配式結(jié)構(gòu)的構(gòu)件進(jìn)行充分的分析。在設(shè)計(jì)預(yù)制件的結(jié)構(gòu)時(shí)，應(yīng)考慮以下幾點(diǎn)： 首先，分析設(shè)計(jì)工況，對(duì)預(yù)制件的承載力、變形和開裂進(jìn)行科學(xué)合理的計(jì)算，確保滿足國家規(guī)定要求。其次，抗震設(shè)計(jì)狀態(tài)分析，需要保證預(yù)制件承載力的穩(wěn)定性和可靠性，并進(jìn)行多次計(jì)算。第三， 預(yù)制件在生產(chǎn)、運(yùn)輸、裝載、安裝等短期設(shè)計(jì)條件下的計(jì)算，必須符合國家有關(guān)要求和標(biāo)準(zhǔn)。 第四，在施工檢驗(yàn)計(jì)算中，可用內(nèi)部重量乘以銅系數(shù)得到的參考值作為等效靜載荷的參考值。運(yùn)輸和吊裝組件時(shí)，動(dòng)力系數(shù)應(yīng)為1.5，如果在安裝過程中將組件翻轉(zhuǎn)并固定到位，則動(dòng)力系數(shù)應(yīng)為1.2。最后，變形校核計(jì)算中的參考值等效靜載荷由建筑物自重確定。標(biāo)準(zhǔn)值乘以動(dòng)力系數(shù)和彈射吸附力之和，標(biāo)準(zhǔn)值至少應(yīng)為自重標(biāo)準(zhǔn)值的1.5倍。

3.3 結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)

在混凝土剪力墻設(shè)計(jì)過程中，構(gòu)件節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)不可忽視，其中預(yù)制外墻板薄弱位置的結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)和材料必須具有良好的物理性能，使建筑更加美觀。接縫設(shè)計(jì)必須充分結(jié)合施工環(huán)境和工程實(shí)際情況來完成，充分體現(xiàn)節(jié)能防水的優(yōu)勢。外墻板的垂直接縫可與材料和防水結(jié)構(gòu)相結(jié)合，提高安裝質(zhì)量。在預(yù)制墻板水平縫結(jié)構(gòu)防水過程中，可通過接縫或高低接縫進(jìn)行處理。此外，接縫的寬度必須完全滿足材料變形的基本要求。最后，外墻連接點(diǎn)密封必須與混凝土很好地融合，門窗結(jié)構(gòu)必須具有良好的氣密性和安全性，周圍結(jié)構(gòu)應(yīng)結(jié)合參數(shù)完成計(jì)算工作，還應(yīng)提高隔熱層的連續(xù)性，從而符合節(jié)能指標(biāo)要求。

3.4 框架結(jié)構(gòu)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

由于框架結(jié)構(gòu)體系在所有建筑結(jié)構(gòu)體系中應(yīng)用最為廣泛，且多用于高層建筑，因此框架結(jié)構(gòu)體系的設(shè)計(jì)值得重視。在設(shè)計(jì)框架結(jié)構(gòu)體系時(shí)，如果結(jié)構(gòu)過于靈活，就會(huì)發(fā)生變形，如果結(jié)構(gòu)過于剛性，則可能會(huì)發(fā)生局部損壞。設(shè)計(jì)時(shí)，要分清主次和部件各部分的重要性，盡量不嚴(yán)重，以免發(fā)生事故時(shí)關(guān)鍵部件倒塌或損壞。如果建筑布局設(shè)計(jì)不合理、雜亂，框架體系結(jié)構(gòu)應(yīng)按現(xiàn)有布局進(jìn)行設(shè)計(jì)，如果建筑布局為啞鈴形式，則結(jié)構(gòu)中間部分的厚度應(yīng)適當(dāng)加強(qiáng)。如果地下水位較高，應(yīng)注意框架系統(tǒng)防水性能的設(shè)計(jì)。對(duì)于地下室，混凝土結(jié)構(gòu)必須具有很強(qiáng)的抗?jié)B性，在建造混凝土材料時(shí)，需要按一定比例添加膨脹劑。如果框架結(jié)構(gòu)體系的建筑長度難以滿足伸縮縫間距要求，則應(yīng)增加配筋率或調(diào)整保溫措施。如果裝配式建筑的梁截面過大，設(shè)計(jì)人員必須仔細(xì)計(jì)算變形和配筋率，必要時(shí)采取加固措施。在設(shè)計(jì)出入口欄桿時(shí)，可以考慮增加結(jié)構(gòu)柱。

結(jié)束語

裝配式建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵是針對(duì)設(shè)計(jì)問題制定有效的解決方案，加強(qiáng)對(duì)裝配式結(jié)構(gòu)構(gòu)件節(jié)點(diǎn)的設(shè)計(jì)控制，根據(jù)實(shí)際情況和相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范完善設(shè)計(jì)方案。確保裝配式建筑結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性，實(shí)現(xiàn)最高的社會(huì)效益。

參考文獻(xiàn)

[1]梁晨，呂彥斌.試析裝配式建筑結(jié)構(gòu)體系設(shè)計(jì)要點(diǎn)及其發(fā)展趨勢[J].工程建設(shè)與設(shè)計(jì)，2018（11）：56-57.

[2]徐有明.實(shí)例探析裝配式建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工要點(diǎn)[J].智能城市，2018，4（19）：37-38.

[3]嚴(yán)景彥，紀(jì)冉.裝配式建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中必須考慮的施工因素[J].建筑安全，2018，33（4）：42-44.