预制装配式建筑结构设计要点分析.docx

预制装配式建筑结构设计要点分析 摘要：伴随着社会的进步和城市化进程的加快，预制装配式建筑结构设计在住宅工程项目中得到了逐渐广泛的应用，这种结构设计能够节约施工时间，提高施工效率，增加经济效益，与此同时，相对于传统的施工方法，在保护外部环境方面也具有明显的优势。从预制装配式建筑自身特点出发，在实际应用时，会涉及多环节、多流程，需要做好预制装配式建筑结构的设计工作，从而保证整体的施工质量和效果。本文着重从结构节点、框架结构体系和平面设计等多角度出发，进一步探究推动预制装配式建筑结构设计工作达到效果的有效路径。关键词：预制装配式建筑；结构设计；设计要点现阶段，预制装配式建筑的出现极大解放了劳动力，提高了项目工程的机械化水平和现代化水平，在保证施工质量的基础上，提高了施工效率，节约了施工时间，降低了施工人员的工作压力，在应用过程中，主要是按照工程建筑的实际情况进行设计，不仅能利用机械设备进行运输和装配，同时也能够达到缩短工程项目施工时间的目的。有鉴于此，需要高度重视预制建筑的设计工作，明确预制建筑的设计要点，梳理施工的流程和方式，确保预制建筑的设计方案和施工实际情况相匹配，不断推动预制建筑设计工作顺利完成。1预制装配式建筑结构的基本特征一是以效率为先，在设计预制结构时，需要将建筑成本控制在合理范围之内，而预制结构设计所需建筑材料往往是较普通建筑，受到市场价格波动的影响较小，因此，预制结构建筑发展的稳定性，能最大程度的实现效率最大化。二是以便利为主，在施工时，预制构件能够直接应用于预制建筑生产过程中，不需要使用过多的建筑材料，十分方便，而且预制结构在设计过程中能够坚持科学合理、可持续的发展理念，最大程度的保证施工安全，与此同时，在实际施工过程中，噪音较低，成本能够得到有效控制，在实现绿色环保的基础上，使工程项目建筑能够顺利完成。三是以简洁为要，预制建筑的施工方式比较简单，能够将预制构件直接用于预制结构设计工作中，不仅能简化中间步骤，节约施工成本，而且能够使施工变得更加方便。2 预制装配式建筑结构设计要点2.1平面设计在平面设计时，应当考虑多方面因素，要提高装配式技术的应用水平，要将重点放在空间布局、室内设计等方面，尤其是要重视对承重墙、管井、室内空间的科学合理布局，秉持协调性、最优化和模块化的原则，不断优化嵌套模板的大小、布局，在应用时，要达到灵活高效、科学合理的效果，明确各个功能区域的效果，从而使平面设计能够为后期实施提供标准，达到增加可用面积和提高各个区域的利用率的目的。2.2结构设计要点2.2.1结构节点设计第一，连接节点的作用十分重要，在实际应用时，要通过科学计算，明确装配式结构的实际受力情况，确保传力合理、受力均匀，从而使计算分析结果与实际情况相符合。第二，要确保节点设计的安全性，在材料入场前，要做好检查工作，确保施工材料的质量达标，与此同时，尽可能选择防水或防火材料，以避免在节点位置发生安全事故，导致失水或失火问题的发生。第三，要确保不同节点连接的有效性，在施工过程中，预制装配式建筑结构的节点连接方式主要有套筒灌浆、浆锚搭接连接以及焊接连接等，要根据接头的受力、施工工艺等要求，选择更有针对性和有效的连接方式。第四，要注重细节之处，对于构造不同节点的设计要求，采取不同的设计方式，对于外墙板的门窗洞口及接缝等部位，要确保其能够与所需的内饰要求及物理、力学性能相匹配。第五，要达到防水及节能等要求，在对构造节点进行优化设计时，可选择高防水的材料进行施工，使外墙板能够保持质量，同时，在设计接缝尺寸及位置时，要考虑发生地震频率、风力、温度等方面特点，进而计算出更符合标准的接缝信息。如下图1节点设计所示。图1节点设计2.2.2框架结构体系设计采取装配式框架结构体系进行施工设计时，需要确保结构体系设计的实际质量，明确其在整个结构体系中的地位，以强化结构体系在工程建筑施工过程中的作用为目的，重视叠合板、叠合梁等关键因素的应用效果，在推动工程建筑顺利完成的基础上，达到框架结构体系设计的应用效果。在具体实施过程中，要做好以下三个方面，第一，首层柱宜采用现浇混凝土，顶层宜采用现浇楼盖结构；第二，要保证框架结构设计的平整性，梁、柱要保持在同一中心线上，且方向要保持一致，以实现框架内部支撑柱更加稳定和牢固；第三，装配整体式框架结构中，预制柱水平接缝处不宜出现拉应力，与此同时，要做好对框架结构受到多种压力下的计算方式。2.2.3剪力墙结构设计剪力墙常常应用于组合建筑结构体系中，在应用时，要结合施工现场的实际情况做好选择，在建筑结构方案设计中，应当注意结构的规则性，沿两个方向布置剪力墙，剪力墙的节目宜简单、规则，并且尽量减少短肢剪力墙的占比。剪力墙的结构往往会选择完整的预制结构，重量较轻，做好侧向力的计算，最好能与预制墙保持对齐，从而确保整个结构的完整性。计算出竖向强度十分重要，竖向强度的大小会直接决定剪力墙的垂直能力，以检验其是否能达到抗震要求，为了能确保剪力墙抗震性能符合标准，剪力墙结构的底部加强部位剪力墙宜采用现浇混凝土。2.3预制构件设计预制构件设计工作应当保持稳定性，严格按照标准化、数模化的要求，提高构件在实际应用过程中的精准性，如果在施工过程中，需要进行降板、开洞，此时可采取现浇施工的方式完成对预制装配式建筑施工的目的。预制构件要能够符合要求，确保选材能够更加安全和有效，首先需要能够做到防水、防火，其次由于预制构件是直接以成品的形式应用到施工现场，需要保证在生产、运输和使用过程中符合便利性的要求。在装配式建筑结构中，做好内墙设计，能够最大程度的保证建筑内部居住的舒适性和安全性，尤其是内墙是非承重设计，要选择质量达标、重量较轻、隔音效果好的内墙进行应用，与此同时，要做好非承重墙与装配式建筑主体结构之间连接的贯通性，做好室内空间的合理分配和有效处理，确保外墙板设计合理、隔热保温效果好，内墙便于安全、质量达标，从整体上达到装配式建筑结构对安全性、合理性和科学性的要求和标准。如某宿舍项目，地上16层，其中的315层宿舍间及走廊采用叠合板技术，其中预制叠合楼板厚度为60mm,现浇层为70mm，外围护墙采用高精砌块（薄砌薄抹）工艺，宿舍间及走廊内隔墙采用ALC板, 宿舍间及走廊采用干式地面,宿舍间除喷淋管外，其余均为暗敷,公共区域为明敷,整个项目的装配率达到了51.06%。2.4防水设计随着时间的积累，建筑物的构件、结构逐渐老化，容易出现脱落或者泄露等质量问题，严重影响住户的安全性和舒适性，而建筑质量不达标会加剧这一问题，为了能够避免这种情况，可选择防水性和耐久性长的混凝土材料，做好预制楼板、外墙等部位防水措施，由于这些部位直接接触外界环境，且是连接预制构件的关键位置，因此，对防水性的要求也较高。在对高层建筑进行防水设计时，往往会选择夹心预制外墙板，这种外墙板的最外侧是选用耐候性的聚氨酯密封胶及高弹力的泡沫棒，中间则选择防水的胶条，这主要是由于中间属于缓冲的部位，仅需要压紧压实即可，内侧则选择灌砂层，利用砂层内的砂浆进行封堵，以达到效果。3结语预制装配式建筑结构具有明显的优越性，不仅能节约施工时间，提高施工效率，而且也能达到环保、绿色、可持续的发展要求。在实际应用中，应当积极选择节能环保的新型材料和工艺，以最大化的发挥预制装配式建筑的优势，设计部门和实际施工者应当加大沟通和配合力度，共同合作，为预制装配式建筑的发展贡献更大的力量。参考文献：1孙惠民,黄华波.装配式建筑结构设计优化路径研究J.工程建设与设计,2021(15):22-24.2高云河,黄冬梅.装配式建筑的结构设计与施工要点J.新型建筑材料,2021,48(04):173-174.3尚伟方.基于BIM技术的装配式建筑结构设计与探究J.施工技术,2021,50(06):84-86. -全文完-