装配式结构设计的探讨
2018-12-06
湖北安厦建筑设计有限公司 湖北十堰 442000
在建筑设计中,装配式结构设计有着广阔的发展空间,为了实现其设计的进步与完善,需要我们根据其设计的特点进行相应的优化,让装配式结构设计具有规范性、合理性和专业性,实现对我国建筑行业发展的推动。优化装配式结构设计,提升建筑施工质量,节约建筑建设成本,从设计的层面对建筑行业进行影响,实现建筑行业的进步与发展。
1 装配式结构建筑特点
(1)提高生产效率,加强设计施工之间的结合程度。由于建筑工程中需要使用的预制板和钢构件能够在工厂中进行提前预制,所以,实际项目建设地就有时间、精力、空间来进行其他的施工工作。(2)标准化生产行为推进建筑施工工作的工业化。装配式结构在施工过程中构件的生产工艺相比日常使用的构件更为先进,这都得益于我国目前飞速发展的科技行业。因此,相比传统工艺,标准化的装配式结构生产工艺更为环保与经济。(3)明显缩短建设工程的设计周期。在工厂对装配式结构建筑所使用的构建进行生产的过程中,可以通过软件及时对构建的内力或尺寸进行修改。这种修改方式有效缩短了工程项目的设计周期。而通过数控机床的精确度,可以保证构建的生产质量与生产精度,最终达到明显缩短建设工程设计周期的目的。
2 装配式结构设计的要点
第一,装配式结构设计方案制定。该阶段所需要进行注意的要点是要确保方案具有合理性和可行性,对建筑设计中需要顾虑的各个方面进行考虑,包括建筑的户型、分缝、柱网布置及立面造型等[1]。装配结构设计方案的制定需要与专业人员进行充分的讨论和沟通,确保该设计方案的安全性和功能性能够得到保障,合理控制建筑结构的高度、不规则程度和复杂程度等,实现装配式结构设计的最优化。第二,装配式结构设计的过程。该阶段的要点主要体现在对设计相关因素的控制,包括设计参数、结构布置、结构体系和建筑材料等,针对这些因素进行分析和比较,从中选取合适的方案融入装配式结构的设计,是装配式结构设计的要点之一。第三,装配式结构设计图纸符合标准。想要将装配式结构设计投入具体的施工环境中,具有精细化的图纸必不可少,实现装配式结构设计图纸的内审及优化是具有必要性的,在配筋原则、模型调整和计算把控方面按照标准化的流程进行,降低返工带来的经济损失,保证整个建筑施工的顺利进行。
3 装配式结构建筑的优化设计
3.1 实施全过程的建筑结构设计流程管控
当前,装配式建筑的一个突出缺点就是成本太高,这主要就是因为企业对建筑结构设计流程管控不足,使得设计、生产、施工等环节严重分离,前后的不衔接性给建筑构件生产和施工增加了困难。针对这种现象,在设计中要保证设计建筑结构图纸、构件预制、建筑施工这三个单位的密切联系,加强这三者之间的沟通,为此可以设立相应的咨询机构,积极组织这三个单位进行交流,实现在满足设计图纸的要求下,简化预制构件的生产工序和施工流程,降低施工难度,节省构件施工费和施工人员费。针对施工过程中出现的问题,咨询单位也要积极组织沟通解决,从根本上降低结构制造成本。
3.2 建立装配式结构设计体系
在结构设计的角度,装配式结构设计与传统的结构设计有所不同,由于其设计与建筑的标准化设计体系有着密切的关系,在设计中建立装配式结构设计体系是具有必要性的。设计体系应当具有标准性,包括标准化交通核模块和标准化户型模块。标准化交通核模块是为了将不标准的交通和通过建立设计体系的方式调整成标准化交通核,减少因为交通核不统一而产生的过多建筑构件种类,使得装配式结构设计过于复杂,不具有实际应用的意义。标准化户型模块是对户型内部的功能尺寸进行合理的调整,这是为了让建筑模数能够符合相应的标准,通过对内部空间的进深或者开间进行标准化的设计,实现装配式结构设计的优化。
3.3 装配式结构的深化设计
主体结构和附加结构是装配式结构建筑的两大组成内容,钢梁、钢柱、钢节点等都可以作为主体结构中在工厂进行预制加工的构件,加强板、加劲肋、连接板等是附加结构的主要组成部分[2]。由于各个构件的形状尺寸各有不同,所以各个构件在整个建筑结构中也充当着不同的角色。对装配式结构深化设计工作中,应该着重关注预制工件在制作、运输、设计等方面的验算,以保证构件满足国际标准要求。另外,避免使用一些临时支撑的预埋件等也是结构建筑设计过程中应该重点关注。对突发的自然灾害,建筑设计者还应该配合当地地震等自然灾害的发生情况设计合理的结构承载力。
3.4 预制构件拆分把控
在装配式建筑中,工作人员首先应该确定整个建筑中哪些部分是应该现场浇筑,哪些部分是应该预先制作好。在平常的装配式住宅当中,设计人员应该首先对水平构件的预制技术进行考虑,一般要想到叠合板、阳台、楼梯等,尽量避免出现施工现场满是模板和一些支架的状况,这也可以在一定程度上降低建筑施工造价。除了要考虑上面所说的,在进行建筑结构设计时还要考虑预制外墙以及承重内墙和非承重内墙的预制,减少支架的使用。
4 结语
综上所述,我国的装配式建筑还处在起步阶段,在很多方面都存在不足,尤其是其较高的建筑成本更是阻碍了它进一步的发展,所以建筑行业要想实现装配式建筑的快速发展就要注重建设成本,优化装配式建筑结构设计,实施全过程的建筑结构设计流程管控、建立健全设计体系、优化建筑结构设计技术和、把控预制构件拆分环节等等,通过这种方式不断改进施工工艺,提高建筑工程的质量,进一步推动装配式建筑的广泛应用。