裝配式建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)分析

高成龍

摘 要 隨著近些年來(lái)，我國(guó)建筑行業(yè)的發(fā)展速度逐漸迅猛，社會(huì)各界對(duì)建筑行業(yè)的發(fā)展關(guān)注程度與日俱增，而在進(jìn)行傳統(tǒng)建筑施工的過(guò)程中，需要應(yīng)用較多的混凝土進(jìn)行澆筑，形成鋼筋混凝土建筑結(jié)構(gòu)建筑。這種建筑施工結(jié)構(gòu)不僅現(xiàn)場(chǎng)的施工效率較低，而且對(duì)環(huán)境的污染較大，因此裝配式建筑應(yīng)運(yùn)而生，打破了傳統(tǒng)建筑的局限性，使建筑行業(yè)的發(fā)展更加環(huán)保，還能夠有效規(guī)避傳統(tǒng)建筑施工中存在的安全隱患，提高施工效率，為我國(guó)建筑行業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞 節(jié)能環(huán)保 裝配式建筑 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)

中圖分類號(hào)：TU7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-0745（2021）12-0052-02

1 裝配式建筑結(jié)構(gòu)的先進(jìn)性

雖然傳統(tǒng)的建筑結(jié)構(gòu)經(jīng)過(guò)漫長(zhǎng)的發(fā)展已經(jīng)具備了完善的理論知識(shí)儲(chǔ)備、較為先進(jìn)的施工管理模式和施工技術(shù)。但是由于近些年來(lái)綠色可持續(xù)發(fā)展的理念不斷深入人心，建筑企業(yè)施工過(guò)程中存在的大量揚(yáng)塵污染，空氣污染以及廢料污染備受社會(huì)各界的廣泛關(guān)注，為了將這些建筑企業(yè)在施工過(guò)程中造成的污染降到最低，對(duì)傳統(tǒng)建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，已經(jīng)成為了建筑行業(yè)發(fā)展的主要問(wèn)題。[1]在這樣的時(shí)代背景之下，裝配式建筑結(jié)構(gòu)應(yīng)運(yùn)而生，不僅僅能夠有效地消除施工風(fēng)險(xiǎn)較大，建造時(shí)間周期較長(zhǎng)等等缺點(diǎn)，還能夠提高建筑物的整體安全水平和穩(wěn)定性能，除此以外在節(jié)能環(huán)保方面也有著更加突出的成就，可以大量地節(jié)省建筑過(guò)程中消耗的資源，保證整個(gè)建筑行業(yè)處于綠色可持續(xù)發(fā)展的狀態(tài)之中。最具有競(jìng)爭(zhēng)力的優(yōu)勢(shì)是新型的建筑結(jié)構(gòu)意味著設(shè)計(jì)師可以將更多的想法和先進(jìn)的理念融入到裝配式建筑之中，例如在滿足建筑物抗震和抗裂性能要求的同時(shí)，將其他的功能性添入其中。[2]

2 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)重點(diǎn)問(wèn)題

雖然裝配式建筑結(jié)構(gòu)具有著諸多的先進(jìn)性，但是畢竟出現(xiàn)的時(shí)間相對(duì)較為短暫，其雖已經(jīng)具備了相對(duì)成熟的理論體系，但是由于施工的案例較少，很多時(shí)候無(wú)法為下一個(gè)工程的施工提供足夠的參考意見(jiàn)，而且在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的時(shí)候，建筑者不僅僅要將自身的所思所想融入到建筑體系之中，還應(yīng)該滿足業(yè)主方面的要求，以及城市美化、城市建筑等等多方面的壓力。最主要的是在設(shè)計(jì)的時(shí)候要充分考慮地區(qū)的特點(diǎn)，[3]如果當(dāng)?shù)厥瞧皆貐^(qū)，應(yīng)該考慮其建筑的排水給水性能，如果處于雨水較多的地區(qū)或者是山區(qū)，應(yīng)該考慮其抗洪能力以及抗震能力。這些設(shè)計(jì)因素都是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過(guò)程中存在的重點(diǎn)問(wèn)題，需要設(shè)計(jì)者根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行周密設(shè)計(jì)。

3 裝配式建筑元素

裝配式建筑結(jié)構(gòu)主要指的是房屋建筑的地板墻板或者是其他的組織結(jié)構(gòu)，并不是在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行鋼筋混凝土現(xiàn)澆結(jié)構(gòu)施工，而是提前在預(yù)制構(gòu)件的生產(chǎn)廠將這些組織結(jié)構(gòu)進(jìn)行生產(chǎn)，然后將這些結(jié)構(gòu)或者是墻板運(yùn)輸?shù)浆F(xiàn)場(chǎng)。由現(xiàn)場(chǎng)配備專門的工人進(jìn)行組裝裝配，通過(guò)焊接或者是對(duì)拉螺栓進(jìn)行連接。通過(guò)較為完善穩(wěn)定的連接結(jié)構(gòu)，將這些建筑構(gòu)建有機(jī)地連接到一起，創(chuàng)造一個(gè)不可分割，統(tǒng)一協(xié)調(diào)的整體。該整體不僅能夠滿足建筑抗震抗裂等穩(wěn)定性方面的要求，還能夠保證建筑的使用功能性不受損傷。就目前的裝備式建筑結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析不難發(fā)現(xiàn)，該種建筑結(jié)構(gòu)形式不僅較為新穎，而且其優(yōu)勢(shì)不言而喻，現(xiàn)階段節(jié)能環(huán)保的標(biāo)準(zhǔn)大幅度提高，進(jìn)而導(dǎo)致工人生產(chǎn)過(guò)程中人力成本的進(jìn)一步增加，所以裝配式防務(wù)在這樣的時(shí)代背景之下更具推廣的優(yōu)勢(shì)。[4]就我國(guó)目前的建筑行業(yè)發(fā)展態(tài)勢(shì)進(jìn)行研究，裝配式建筑結(jié)構(gòu)的形式應(yīng)用數(shù)量正在不斷地攀升，雖然其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)存在著諸多的差異，但都完美地繼承了裝配式建筑結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)。然而實(shí)際設(shè)計(jì)的過(guò)程中，部分結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)師因?yàn)椴](méi)有在前期接觸過(guò)裝配式建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，缺乏相關(guān)的專業(yè)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，導(dǎo)致裝備式建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)存在諸多的問(wèn)題，很有可能對(duì)后續(xù)施工造成困擾，所以在進(jìn)行裝配式建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)師必須充分地了解該種建筑模式的優(yōu)勢(shì)和技術(shù)特點(diǎn)，與業(yè)主方施工方等等加強(qiáng)溝通與聯(lián)系，并且結(jié)合我國(guó)實(shí)際的社會(huì)發(fā)展需求，使建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)適應(yīng)性更強(qiáng)。

4 裝配式建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)要點(diǎn)

4.1 設(shè)計(jì)過(guò)程的重點(diǎn)

在進(jìn)行建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的過(guò)程中，需要明確設(shè)計(jì)的主要任務(wù)，需要根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際施工需求進(jìn)行深化設(shè)計(jì)，完善不同分部分項(xiàng)工程中對(duì)設(shè)計(jì)方面的要求，然而在進(jìn)行特定設(shè)計(jì)的時(shí)候，不僅僅要注意設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，原本的內(nèi)容也應(yīng)該注意新的設(shè)計(jì)要求，例如在施工方案的設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該配置專業(yè)的設(shè)計(jì)人員對(duì)項(xiàng)目的規(guī)模和成本進(jìn)行設(shè)計(jì)，完全按照當(dāng)?shù)氐牡胤揭笠约皣?guó)家相關(guān)部門出臺(tái)的標(biāo)準(zhǔn)，選擇有效的建筑結(jié)構(gòu)類型，并且將其內(nèi)部的施工方法和關(guān)鍵位置進(jìn)行確定。同時(shí)在設(shè)計(jì)的過(guò)程中設(shè)計(jì)人員必須和生產(chǎn)單位展開(kāi)有效的溝通，這樣才能夠敲定設(shè)計(jì)的具體細(xì)節(jié)，因?yàn)樵O(shè)計(jì)人員設(shè)計(jì)時(shí)難免會(huì)存在考慮不周全的情況，導(dǎo)致很多設(shè)計(jì)計(jì)劃無(wú)法有序地開(kāi)展，并且為后續(xù)施工增加困難，因此與生產(chǎn)單位進(jìn)行溝通提前規(guī)避這些問(wèn)題，不僅僅能夠充分發(fā)揮設(shè)計(jì)的指導(dǎo)作用，還能夠?yàn)楹罄m(xù)施工提供建議。對(duì)于設(shè)計(jì)圖的完善，首先要求設(shè)計(jì)人員足夠了解建筑構(gòu)件的相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)其型號(hào)做到心中有數(shù)，這樣才能夠根據(jù)構(gòu)件的類型設(shè)計(jì)相應(yīng)的結(jié)構(gòu)應(yīng)力，并且在進(jìn)行協(xié)調(diào)設(shè)計(jì)時(shí)還能夠完成深化設(shè)計(jì)的部分工作。與制造單位溝通時(shí)，要首先確定零部件的加工圖，進(jìn)行零件建模，細(xì)微上進(jìn)行結(jié)構(gòu)調(diào)整，保證構(gòu)件的間隙和附件處于合理的狀態(tài)。

4.2 總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

在建筑項(xiàng)目施工的過(guò)程中，需要根據(jù)實(shí)際情況設(shè)計(jì)總體結(jié)構(gòu)。安裝在建筑項(xiàng)目中的重疊地板是單向平板，所以在制造的過(guò)程中，要合理地放置開(kāi)孔位置，孔徑大于300毫米的，要保證拉伸鋼筋跳過(guò)孔的位置。如果是大于300小于1000毫米，則需要在開(kāi)口處安裝附加條保證切口的面積。每個(gè)層建筑應(yīng)該安裝相應(yīng)的幕墻，如果頂部沒(méi)有現(xiàn)澆的環(huán)梁，需要設(shè)計(jì)連續(xù)的線澆筑進(jìn)行設(shè)計(jì)。[5]水平鑄造之后，傳送帶超過(guò)兩個(gè)縱向連續(xù)鋼筋，可以滿足結(jié)構(gòu)的總體設(shè)計(jì)效果。

4.3 構(gòu)件拆分設(shè)計(jì)

在設(shè)計(jì)裝配構(gòu)建的過(guò)程中，應(yīng)該根據(jù)現(xiàn)有的施工工藝進(jìn)行合理的設(shè)計(jì)，使得設(shè)計(jì)的尺寸大小和現(xiàn)場(chǎng)結(jié)構(gòu)相適宜，并且保證誤差降到最低值，避免因?yàn)檎w結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)或者是尺寸設(shè)計(jì)的問(wèn)題，使最終的裝配式建筑施工質(zhì)量受到影響。設(shè)計(jì)人員還應(yīng)該注意吊裝的整體工作水平，根據(jù)實(shí)際的吊裝難易程度適當(dāng)?shù)卦O(shè)計(jì)些許的輔助結(jié)構(gòu)來(lái)幫助吊裝現(xiàn)場(chǎng)工作人員，根據(jù)構(gòu)建的模型選擇吊裝方式制定細(xì)節(jié)降低施工成本，而且還能保證整個(gè)過(guò)程科學(xué)合理，不會(huì)出現(xiàn)耽誤工期或者是浪費(fèi)人力資源的情況。只有現(xiàn)場(chǎng)保證良好的管理和控制，才能夠確保在施工階段整個(gè)工序的可控性和安全性，除此以外，設(shè)計(jì)人員還需考慮構(gòu)架的組裝處理，保證裝配式構(gòu)件的拆分設(shè)計(jì)科學(xué)。拆卸組裝部件，能夠了解建筑物的主要強(qiáng)度，為后續(xù)的施工提供必要的信息支持。設(shè)計(jì)人員在了解現(xiàn)場(chǎng)裝配的范圍之后，應(yīng)該合理地設(shè)計(jì)分割位置和構(gòu)造柱之間的關(guān)系，保證結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性和抗裂性，同時(shí)保證附近的組件劃分連接合理，尤其是與幕墻結(jié)構(gòu)連接組裝時(shí)，應(yīng)該盡可能的選擇T型幕墻，避免更加復(fù)雜的拆卸工作。

4.4 剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

剪力墻是裝配式建筑中承擔(dān)主要荷載能力和風(fēng)險(xiǎn)的主體結(jié)構(gòu)，有著防止結(jié)構(gòu)破壞的重要使命，所以剪力墻結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)的過(guò)程中一直是裝配設(shè)計(jì)的重中之重，所以設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)該根據(jù)結(jié)構(gòu)與空間方面的細(xì)節(jié)進(jìn)行全方面的測(cè)量，保證剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的科學(xué)性與合理性，一般來(lái)說(shuō)剪力墻結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是對(duì)稱的，要根據(jù)地震的抗震性能要求設(shè)計(jì)剪力墻的厚度，在設(shè)計(jì)縱向剪力墻時(shí)，保證設(shè)計(jì)的科學(xué)合理，增加零件的抗震性，可以根據(jù)零件的實(shí)際強(qiáng)度在兩端進(jìn)行加固。

4.5 框架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

裝配式建筑框架結(jié)構(gòu)應(yīng)用范圍極其廣泛，在進(jìn)行框架設(shè)計(jì)的時(shí)候，要注意結(jié)構(gòu)的整體剛度和柔韌性，避免因?yàn)橥饨缫蛩赜绊懗霈F(xiàn)結(jié)構(gòu)變形，或者是由于結(jié)構(gòu)過(guò)于僵硬而產(chǎn)生斷裂，設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)該保證框架結(jié)構(gòu)的優(yōu)先性，區(qū)分其功能性和重要性，進(jìn)行分區(qū)域劃分設(shè)計(jì)，保證每個(gè)組件的可靠性。[6]除了要注重框架結(jié)構(gòu)系統(tǒng)方向的調(diào)整之外，還應(yīng)該根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況進(jìn)行細(xì)微的整理，如果地下水位相對(duì)較高，那么在混凝土中就應(yīng)該添加化學(xué)劑保證具有防滲性能，如果是框架的整體長(zhǎng)度不能滿足伸縮縫的要求，就必須增加絕緣措施。

5 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，對(duì)于我國(guó)的社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展來(lái)說(shuō)，裝配式建筑結(jié)構(gòu)是建筑行業(yè)未來(lái)的主流趨勢(shì)，它不僅僅能夠突破原有建筑結(jié)構(gòu)的限制，還具備著新型節(jié)能環(huán)保施工效率較高，成本相對(duì)較小，施工檢驗(yàn)等等諸多的優(yōu)點(diǎn)，因此在建筑行業(yè)發(fā)展的過(guò)程中，必須高度重視裝配式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)工作，在滿足裝配結(jié)構(gòu)實(shí)際應(yīng)用的同時(shí)細(xì)化各個(gè)施工技術(shù)要點(diǎn)，保證裝配式項(xiàng)目的整體施工質(zhì)量，另外還應(yīng)該對(duì)施工人員進(jìn)行技術(shù)優(yōu)化，保證不會(huì)出現(xiàn)因?yàn)榘惭b水平的不足而使建筑物的整體性能受到影響。

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