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装配式建筑结构设计及施工技术研究
摘要:建筑工程的施工技术逐渐趋于多样化,在传统混凝土浇筑技术的基础上引入多种新技术形式,预制构件作为重要途径,可以有效优化建筑结构,提高空间利用率.以装配式构件为基础的装配式建筑形式引领着建筑行业的发展方向,可以兼顾安全、质量和效率的多重要求。装配式建筑的成功建造基于科学的设计方案。以下是相关设计工作的讨论。
关键词:装配式建筑结构;系统设计;施工技术;分析;研究
1装配式建筑技术比较优势分析
1.1 低能耗
装配式建筑采用工业生产制造技术,可以在工厂和建筑工地进行预制。可以先完成各种构件的预制生产,再通过拼装工艺完成建筑产品的生产和施工。与传统建筑施工相比,可省去吊篮、托模等工序。根据目前的实践经验,建设阶段可降低15%的能耗。同时,在保温隔热方面,可降低25%~35%的能耗。水资源节约36%以上。
1.2 经济效益高
由于装配式建筑的施工过程较少,在实际施工环节中,减少技术、人力、材料、设备等方面的资源投入。从而整体实现了成本节约和经济效益。从装配工程、给排水工程、供热工程、电气工程、人防工程等投资的每平方米成本来看,预制明显优于现浇模式。对比分析2020年建筑行业各类建设项目的每平方米平均价格,传统建筑每平方米成本较高。而且,每个项目都没有比较优势。相反,装配式建筑的应用,不仅在市场上获得了较好的反响。此外,建筑企业可以扩大盈利空间。
1.3 良好的环境效益
装配式建筑可以产生综合效益。除了经济效益外,环境效益也比较好。例如,就建筑垃圾总量而言,仅占传统建筑垃圾总量的30%,扬尘仅为20%,可降低1515dB的噪音。此外,在抗震力方面,预制模型也比现浇模型具有明显优势。例如,在墙梁节点方面,预屈服层间刚度、最大层间剪切、峰值层间位移和峰值层间位移角,预制与现浇模式的差异仅为4.6%、8.8%, 4.3% 和 4.3%。因此,装配式剪力墙结构和现浇结构在抗震能力方面也能满足建筑主体的实际需要。
2装配式建筑结构设计要点
(1)拆分深化预制构件设计。预制构件在制作前需要进行合理的划分和设计。应结合工程的施工设计图、生产工艺、施工工艺、相关标准规范、运输条件等,编制合理的文件。预制构件中的预留孔、预埋件和机电预留管线应与图纸进行严格核对,确保无误后再进行后续下料操作。
(2)预制构件连接设计。装配式结构的纵横接缝应采用套筒灌浆有效连接,接缝质量应符合有关规范的要求。预制剪力墙钢筋接头的混凝土浇筑厚度至少为15mm,钢筋接头的保护层至少为20mm,套管之间的净距至少为25mm。预制梁端面应合理设置粗糙键槽,键槽的规格和数量应符合相关行业标准和规范。预制剪力墙与后浇混凝土结合的顶、底、侧位置应设置为粗糙面,侧边也可设置键槽。其中,粗糙表面面积应至少保持在粘合面总面积的80%以上。在粗糙表面的凹凸深度方面,预制板的凹凸深度应大于4mm,预制梁端和墙端的凹凸深度应控制在6mm以上。此外,预制构件连接部位的浆料强度等级应与待连接混凝土的强度等级一致。
(3) 预制构件的施工设计。本项目预制楼板为预制叠合单向楼板。制作时应在底板预留孔,桁架钢筋处尽量不要开孔,否则会影响施工质量。如果预留孔的宽度小于300mm,钢筋可以直接插入,禁止随意切割钢筋;如果孔的宽度在 300mm 到 1000mm 之间,在孔的两侧安装两根附加钢筋,附加钢筋的总横截面积不能小于截断钢筋的横截面积。屋顶和朝内楼板在预制剪力墙顶部需要封闭的后浇钢筋混凝土环梁,以确保环梁与连接到它们的零件形成一个坚固的整体。每层楼板,如预制剪力墙顶部无后浇环梁,应安装连续水平后浇带,其中至少安装两根连续纵向钢筋。应选用直径12mm以上的钢筋。
(4)预制构件的防水设计。建筑物在建成使用时,不可避免地会受到阳光照射、雨雪侵蚀、生活用水等因素的影响,不同程度地威胁着建筑物的质量。因此,所使用的混凝土不仅要保证防水性强,还要保证稳定性和耐久性。装配式楼板和外墙是装配式建筑暴露最多的部分,这表明与相邻构件的有效连接是整个建筑防水的关键工作。本工程采用的预制夹芯外墙板在防水设计上为封闭式,通过三项措施进行有效的防水密封。夹芯外墙板的第一次内保护被灌浆砂浆完全封堵。第二道保护是减压空间,并通过表面的防水胶条进行有效的压缩处理;最外层保护采用高弹性聚氨酯耐候密封胶和泡沫棒密封,达到有效的防水保护。
3装配式建筑施工
3.1 用法
装配式建筑结构,主要包括两种,一种是特殊型,一种是通用型。目前使用最多的是通用型。建筑工程施工采用一般结构,建筑物将具有更好的性能,使其能够满足工程建设的要求。住宅楼、厂房建设是采用特殊结构。在某种程度上,通过使用装配式建筑的建筑施工,可以方便操作,主要是轻质墙板,可以降低工程成本,使施工体现其有效性;通过装配式建筑的应用,可以缩短工期,加快施工速度,而且不会影响交通、环境,可以为施工企业创造更高的经济效益;为使施工人员更好地控制工程质量,应充分利用装配式建筑结构。与传统的建筑技术相比,装配式建筑可以达到更高的安全水平,符合绿色发展的理念。
3.2 常用施工工艺
装配式建筑分为不同的类型,常见的预制剪力墙,还包括层压板安装和开窗施工,具体可以参考以下几点。
(1)内部剪力墙施工。为提高施工质量水平,在装配式工程施工过程中,应将各个预制构件连接在一起,同时做好安装工作,并提前预留相应的螺栓孔和嵌件。使用这种方法进行建筑施工,其稳定性会得到提高,构件与剪力墙连接在一起,可以迅速提高构件的连接精度。
(2)复合板的安装施工。层压板的安装是装配式工程施工的关键环节,决定了整个建筑的质量。如果要提高工程的施工水平,负责安装的施工人员应根据具体施工要求适当调整安装方向,掌握安装距离。通常,操作区域距离层压板 30 厘米。为防止跑偏,复合板应按合适的方向安装。安装预制挂板时,负责安装挂板的施工人员应合理选择吊装安装方式,保护好复合板,使吊装达到更高的密封性。同时采用模块化吊装方式,在复合板底部设置临时支架,提高其稳定性。
(3) 装配式窗户施工。安装在预制建筑中的预制模板可以产生很大的不同。装配施工时,施工人员应将螺栓螺母连接好,在施工过程中,及时调整模板方向,使螺栓顺利插入,使用该方法可全面提高预制件的稳定性形式。为了使建设项目达到更高的施工质量水平,必须使用优质的装配式构件,严格管理每个生产环节,以提高其性能。一般来说,装配式构件呈弹性状态,在恶劣的雨雪天气下容易出现裂缝,对工程质量影响很大。当然,组装好的部件也会受到地震的影响。为了避免非人为损坏的发生,必须提高组装部件的自修复能力。
4结论
目前,我国高度重视装配式建筑建设。为顺利开展建设项目,必须根据相关设计要求综合考虑各种因素。首先,最重要的是设计和施工环节,只有对装配式建筑进行仔细的分析和深入的研究,才能获得更多的技术资源。其次,优化装配式建筑设计,确保我国建筑业朝着产业现代化方向发展。
参考文献
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[2]王轶涵.浅析装配式建筑结构设计及其施工技术[J].农家参谋,2018(19):222+237.
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