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装配式建筑结构设计中必须考虑的施工因素
摘要:装配式建筑结构设计是一项综合性很强的技术工作,它涉及到许多知识,包括了工程地质学、环境科学等,本文主要就我国现阶段建筑工程中所使用的装配式建筑物进行分析和研究,在对现有相关文献资料进行查阅后发现关于这方面还存在着一定不足之处以及需要改进完善方面,而通过结合实际情况来制定出合理可行方案并加以实施也是非常有必要且有效地方法之一即是十分重要的,它可以使建筑结构设计更加科学性、合理化和实用化。
关键词:建筑结构;结构设计;装配式建筑
一、引言
装配式建筑结构设计的目的是为了使建筑工程在一定程度上满足经济效益、社会效益和环境利益,同时也要尽可能地降低施工成本,减少资源消耗,这就需要我们对各种影响因素进行分析并做出合理选择,比如说材料供应条件(混凝土原材料),施工进度要求,即原材料加工制作完成后需马上实施生产使用前必须经过相应工序才能开始正式投入工程应用中的时间等问题等,建筑结构设计的经济性、安全性和适用性能否满足建筑业发展需求。
二、装配式建筑结构设计的发展的背景和优势
装配式建筑结构设计的理念和思想在20世纪90年代开始传入我国,由于当时受当时条件所限,对预制混凝土构件的生产技术以及质量控制还不够规范,导致了施工水平比较低,为了提高预制混凝土板材利用率、降低成本等方面都做出了相应调整与改善措施,国家相关部门也相继出台一系列政策来鼓励装配式建筑项目发展并提出一些优惠性文件和奖励机制用以支持这项工程的建设,由于我国在近几年才开始重视装配式建筑产业的发展,并且随着时代经济和技术水平不断提高,我国在建筑工程领域中也取得了飞速的进步,并且已经成为国民经济新支柱,由于传统产业受到严重束缚以及劳动力成本持续增长等因素影响,所以为了更好地适应社会需求与加快城市化进程、解决城市环境问题及环境保护提出了迫切要求,近些年来国家大力推行“科教兴国战略”这一国策对教育进行改革,并积极发展新型人才培养和技术创新来提高我国的综合实力。
三、装配式建筑结构初步设计的优化需考虑施工条件的影响
(一)施工条件与设计相关的因素
施工条件与设计相关的因素主要包括地形、地质等方面,如果是在一个地区,那么这个地方就有很多种建筑,而且不同类型的建筑物也有不同之处,比如说像大型水电站这样规模比较大且对环境要求比较高以及具有一定经济效益和社会影响较小等等都属于水利建设所需要选择建造方式,而那些相对来说较为复杂并且施工难度大又十分规整的工程则一般都是设计为装配式结构来进行实施,因为这些因素都会直接或者间接地与其他地区产生联系,并且在装配式建筑结构设计中,要想使其达到预期的效果,就要对施工环境进行充分地考虑,在实际情况下需要注意以下几点,第一点施工现场必须有一定宽度和坡度。这不仅可以满足建筑物的高度要求还能减少土方作业量,第二点如果是大型构件就应设置专门通道来保证运输与安装方便,第三点对于墙体结构设计中要确保它具有足够刚度,这样才能使其具备较好地抗压能力以抵抗外力对建筑产生影响[1]。
(二)结合施工条件优化结构初步设计
在初步设计阶段,要对建筑的平面、立面进行合理布置,并根据现场条件,将结构形式和尺寸等因素确定下来,同时结合考虑到装配式建筑工程所需要承受重量以及施工可能性强弱的特点来决定结构类型及构件数量,然后再通过计算分析出各材料参数与实际情况下不同型号混凝土强度等级之间是否具有良好一致性,最后还要综合各种影响因素对建筑方案选择上进行比较、优化设计,最终得出较为准确合理有效地设计方案和技术经济指标。
四、装配式建筑结构设计的同时需兼顾施工工期因素
(一)从设计上合理节省施工工期
装配式建筑结构设计的过程中,需要对施工现场进行合理布局,在满足建筑物使用功能和美观性要求的前提下降低工程造价,这就意味着要保证建筑工程能够顺利完成,所以说合理安排施工场地、布置流水作业线以及组织机械设备是非常重要且必要和必须实施措施之一,同时还要注意做好混凝土养护工作等一系列工序来缩短工期,对于钢筋加工区来说可以采用预制工厂制作,在加工过程中不需要进行任何人工操作便能直接对其进行安装与拆除[2]。
(二)基础选型上须特别重视工期因素
在进行建筑结构设计时,必须要对基础条件加以考虑,同时还要注意经济性的问题,首先是土建工程中所需用土料的品种和数量、以及施工技术要求等都需要充分考量,其次就是选择材料是否能够满足工期要求、成本控制与进度安排等等方面,最后才是地基承载力能否达到相关标准规定,所以说如果想要实现建筑结构设计最优化就必须要对基础条件进行考虑,同时还要注意到在实际工程当中所涉及到的各项因素之间存在着相互影响和制约关系。
五、装配式结构施工图设计与优化中需考虑施工便利性因素
(一)施工前设计
在进行施工前,必须要对建筑的具体情况充分了解,包括了建筑工程所需要达到的技术要求、使用功能等,这些都会影响到建筑物是否能够正常投入使用。如果是由于设计人员没有考虑到一些因素导致工程不能顺利完成,例如,设计人员不知道建筑物有什么样特点或优点,或者只是一味地追求美观而忽略其实用性,或是在施工现场出现一些突发状况造成建筑无法按时交工,严重者甚至可能要返修等问题的发生等都会影响到工期和质量安全隐患。
(三)重视设计中的细节
在进行建筑结构设计时,应根据实际情况,结合相关的国家和地方标准,并考虑到现场施工环境,例如,当地气候条件、周围环境以及周边建筑物等,这些细节都会对工程质量产生很大影响,比如,如果是土方量较大或者是地基比较好的话就可以采用混凝土浇筑,而假如是因为地形地质问题需要采取预制桩来进行加固处理时则可以使用钢管钢筋加筋的方式,在满足要求之后再做相应施工设计了,并且在装配式建筑的设计中,要重视每一个细节,不能忽视其中一些细小环节,比如说,如果把整个建筑工程作为模板来用的话就会导致施工质量问题,若是建筑结构本身具有一定厚度时或者没有考虑到对其他构件进行安装、剪力墙等这些细微部分都会影响整体工程质量水平和进度等,只有将它们放在一起才能提高工作效率并且保证工期的同时降低成本投入,这样才可以使设计人员在实际操作中更加顺利。
六、结语
综上所述,在进行施工方案设计时,除了结合工程所在地的实际情况,还应该从经济、技术等因素出发来制定出合理可行的设计方案,只有这样才能保证整个结构物有所用,本文主要针对装配式建筑中墙体和板件两种不同材质以及其自身特点而展开分析研究工作,首先是对墙柱节点所受载荷力做了简要阐述,其次则是从材料选择上考虑选取较优厚厚度及表面粗糙度高、易成型等作为制作工艺,并在进行施工前,最后就是因为设计师自身经验不足导致装配式建筑结构抗震性能不够好或者是构件本身耐久性太差而不能发挥其应有的作用。
参考文献
[1]朱振宇.关于装配式建筑结构设计中的施工因素分析[J].2019:15-16.
[2]吴琼.装配式结构在建筑施工中的应用分析[J].绿色环保建材,2020:173-173.
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