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建筑装配式混凝土结构设计与建造技术应用分析

艾道辉
  
安家(建筑与工程)
2022年26期
广东博意建筑设计院有限公司长沙分公司 湖南 长沙 410000

摘要:近年来,我国城市化建设进程和建筑行业不断加快发展,建筑规模逐渐扩大,促使建筑行业经济效益有效提升。装配式混凝土是一种全新的建筑结构形式,能够有效推动建筑行业发展建设。建筑领域得到了较快的发展,其中,装配式建筑设计是现代化建筑的主要建筑形式。与传统建筑设计相比,装配式建筑的环境污染相对较轻,建设效率相对较高,其设计理念、设计结构、设计方法也得到了创新变革,但装配式建筑设计的发展尚不成熟,仍存在诸多问题。

关键词:建筑;装配式;混凝土结构设计;建造技术

引言

我国建筑规模的扩大以及建筑行业的稳定发展,已经促进了一些新型建筑设计技术的产生。绿色建筑成为建筑行业发展过程中的重要目标,采取先进的设计技术以及设计模式,对于周边环境产生的污染相对来说比较小,同时也能够使资源的利用率得到相应的提高。通过新型混凝土结构设计技术来指导房屋建筑装配式结构的顺利进行,有利于促进建筑行业的进步。

1建筑装配式混凝土结构具体概述

装配式混凝土建筑结构指的是将混凝土部件与构件使用钢筋进行连接,通过浇筑混凝土而形成的整体建筑结构的设计方式。该结构主要包括工厂预制、现场构建以及厂内转移等多个设计环节,其对于提升工程整体建设设计质量与设计安全、降低周边环境污染、减少建材损耗、加快工程建设进度等方面具有十分重要的作用。由于构件预制工作极为特殊,建筑企业要想有效提高工程建设安全性、稳定性及可靠性,就要在生产预制件过程中,合理利用预埋件方式对部分特殊构件进行处理。同时,建筑企业充分发挥装配式结构的具体优势,提高工程建设设计效率,并将门窗、水电管道敷设等设计内容有效整合到预制生产工作中,从而组建出高精密度构件产品。

2建筑装配式混凝土结构的优势

2.1有效节约资源

建筑装配式混凝土结构相较于一般的现浇混凝土来说,其具备一定的优势和价值。在建筑工程中,通过对装配式混凝土结构的应用,能够在很大程度上保证资源的综合利用率,避免资源浪费等情况,切实做到节约资源。现浇混凝土的投入时间相对较长,且设计成本大,影响建筑工程的可持续发展。建筑装配式混凝土结构可以有效规避资源浪费的情况,减少人为因素以及其他因素对建筑工程设计现场资源造成的负面影响,并节约了设计投入时间,保证了建筑工程的建设效益。

2.2减少工程造价

对于建筑工程项目来说,工程造价是整个工程建设的关键环节,也是关系到工程整体效益的重要基础。在建筑工程具体的设计过程中,需要通过有效的措施及手段合理减少工程造价,从而促进建筑工程的可持续发展。而装配式混凝土结构能够有效降低建筑工程造价。一般而言,装配式混凝土结构主要是在工厂内完成,其设计现场需要设计技术人员进行指导,并通过吊装机械设备进行完善,从而降低设计中的人工成本,有效减少了设计人员的费用支出。

3房屋建筑装配式混凝土结构设计

3.1复杂构件柔性生产线成套设备设计

混凝土转运布料一体机集混凝土转运和布料于一体,可单人操作,最大布料速度 1.5m 3 /min,完成单个(次)构件浇捣时间≤ 5min。布料机控制器(使用西门子 PLC 控制器,带以太网通讯接口)留有与其他控制器或者中控系统、MES 系统的以太网通讯接口,可实现数据交换。生产线模台面板尺寸宽 4000±4mm,左右各 1 条长度规格为144m的整体模台,模台面板采用12m整板拼接工艺,厚度 10±0.3mm,表面平整度为 ±2mm/3000mm。模台的利用率由原来单个小固定模台的 40% 提升至 53.3%。

3.2优化墙体结构设计

预制混凝土外墙防水体系常见问题主要有:墙板接缝及排水管选材、选型错误,排水管构造存在缺陷、排水管未按要求设置,密封胶选型错误等,造成返工和后期维修成本偏高。所以,按照本项目实际情况,依据“引水为先、排水为主、堵水为辅、引排堵结合”的设计理念,在构筑起立体式防水系统的基础上,优化预制结构与现浇结构接缝处防水,加强厨卫间防水构造及门窗排堵水,墙板接缝设置排水管排水,并正确选用密封胶,实现最佳防水效果。

3.3预制墙板吊装设计技术

在建筑装配式混凝土结构设计中,预制墙板吊装设计技术是非常关键的。而预制墙板吊装设计是整个设计环节的重点内容。在进行预制墙板吊装设计的过程中,需要针对外墙基础面进行清洁处理,避免在进行预制构件安装的过程中受到杂质的影响。如果在设计过程中其环境温度较高,且相对干燥的话,需要对其进行喷水处理,及时保证外墙基础面的湿润度。而在喷水的过程中,需要加强对用水量的控制与管理,有效避免积水问题的出现,降低对后续设计产生的负面影响。同时,需要根据建筑工程的设计方案,对轴线关系进行明确,并做好外墙的定位线以及安装控制线,最大程度上保证预制墙板吊装设计质量。在具体的安装过程中,需要根据墙面上端安装钢筋板定位装置,对其具体的位置进行检查和分析,从而有效避免设计质量问题。

3.4 在预制构件图纸设计期间

预制构件的设计图纸不仅需体现构件的整体设计形式,还需注重节点、细节及构件材料、参数等方面的明确标注,针对特殊且重要的装配式构件,除需采用剖面、立面与平面图展示外,还需清晰地表现构件比例及细部结构,并采用三维立体图对构件进行展示,从而达到更清晰的表达作用。预制装配式建筑的设计必须与结构设计保持配合,结构主体会应用大量的预制装配式构件,在设计期间可应用线条划分、颜色对比及凹凸变化等方式实现构件拆分,塑造带有韵律变化的立面效果,提高设计效果。

3.5  BIM 技术在装配式建筑设计中的方法思路

现阶段,建筑设计方式已从混凝土浇筑设计发展成更便捷、更快速的装配式设计形式,从建筑物的整体设计出发,针对建筑设计进行拆解分析,完成建筑构件与精细构件的精准设计。装配式建筑设计在实际设计过程中是由不同建筑设计单位自主设计的,在交流方面缺乏及时有效的沟通,往往导致预制构件的繁杂、设计方案的不合理等,在一定程度上影响了建筑项目的质量与效率。因此,建筑企业应在装配式建筑设计中融合 BIM 技术,科学建立并完善协同设计平台。这样有助于相关设计人员及时上传设计效果,获取其他设计单位的设计预案,并在加强沟通交流的同时协调各单位协同设计,从而确保设计的协调性与合理性。

结语

总而言之,在房屋建筑装配式混凝土结构的设计过程中,可以发现这种设计工作的应用十分简单方便,能够产生更好的结果。但是这种结构的内部操作流程比较复杂,需要结合实际情况来开展设计工作,完成后续的工作内容。

参考文献

[1]田雪梅,王胜男.房屋建筑装配式混凝土结构设计关键技术探析[J].居舍,2018(35):70.

[2]孙晓莉.探析房屋建筑装配式混凝土结构设计的关键技术[J].建材与装饰,2019(33):10-11.

[3]周韬.基于房屋建筑装配式混凝土结构设计关键技术探究[J].中国住宅设施,2020(3):91-92.

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