前言:尋找寫作靈感?中文期刊網用心挑選的裝配式結構在工民建建筑設計的應用,希望能為您的閱讀和創作帶來靈感,歡迎大家閱讀并分享。
摘要:裝配式結構在工民建建筑設計中具有廣闊的應用前景,對發展標準化、工業化建筑具有積極的意義,文章在分析裝配式結構優勢的基礎上,從建筑設計、結構設計和管線設計等方面講述了裝配式結構在工民建建筑設計中的應用,為提高鄉鎮工民建建筑施工效率和施工質量提供參考,為推動城鄉生態文明建設奠定基礎。
關鍵詞:裝配式結構;工民建;建筑設計
隨著城市化進程的不斷推進以及城鄉一體化建設的快速發展,工業與民用建筑(簡稱工民建)發展極為迅速,為改善鄉鎮居民的居住環境奠定了基礎。裝配式結構(裝配式混凝土結構的簡稱)以受力構件的裝配;連接而形成混凝土結構,對我國建筑行業的發展具有重要的意義,更有效地提高了現代化建筑的施工效率同時降低了施工能耗,屬于綠色環保建筑,對推動城鄉綠色建筑發展有積極的促進作用,具有節能、節地、節材、節水和環保的特征。因此,裝配式結構在建筑行業具有廣闊的應用前景?;诖?,本文以裝配式結構為例,分析其在工民建建筑設計的應用,為提高工民建建筑施工效率和質量提供參考。
1裝配式結構的優勢分析
與傳統的建筑結構方式相比,裝配式結構具有明顯的應用優勢,主要體現在:①裝配式結構提高了施工生產效率,加強了建筑設計與施工之間的聯系,在裝配式結構施工過程中,由于鋼構件、預制板等在工程廠中制作,只需后期根據建筑結構組裝即可,因此在工程中生成構件時必須結合建筑設計要求進行,顯著的增強了設計與施工之間的聯系(圖1);②裝配式結構具有標準化生成的優勢,促進了建筑工程向工業化的發展,由于裝配式結構中的構件是在工廠中生產的,因此不同構件具有特定的參數,對實現批量化生產有利(圖2);同時,預制構件可以通過相匹配型號的焊接螺栓等配套安裝,使得建筑施工向工業化道路發展,有利于我國建筑行業的長期發展;③顯著地提高了建筑施工效率,采用裝配式結構建筑能夠在較短的時間內獲得建筑的主體受力構件,有效的縮短了施工的周期;同時,裝配式構件是通過數控機床和三維模型相結合的方式生產的,因此構建的精度和生產效率極高,有效的縮短了施工周期,提高了施工效率。
2裝配式結構在工民建建筑設計中的應用
裝配式結構具有施工效率高、質量高、精度高的優勢,在建筑設計中應用極為廣泛。隨著城鄉一體化建設的不斷推進,建設新農村、小康村、新型鄉鎮企業等成為發展鄉鎮的主要途徑,因此,如何提高鄉鎮工民建建筑施工效率和質量是影響鄉鎮發展的主要因素之一。將裝配式結構使用于工民建建筑設計中,對提升建筑的施工效率和質量有積極意義。
2.1在建筑設計中的應用
裝配式結構在工民建建筑設計中的應用主要體現在細部構造設計方面,包括接縫、防水、防滲透設計等,尤其是上下相鄰墻板拼接、空腔構造設計、上下側接縫設計等內容。(1)裝配式結構在工民建建筑相關平面設計中的應用。在進行建筑設計過程中平面設計至關重要,包括建筑相關平面尺寸、預制構件規格、結構受力因素等,對具體的位置要求、門窗等環節進行合理設計,一般在平面設計中門窗設計采用成列分布或者上下對齊分布的方式,為提升建筑的整體美觀性和降低施工成本有積極的意義。(2)裝配式結構在工民建建筑相關節點中的應用。節點設計的合理程度對裝配式結構的受力狀況和質量影響較大,一般涉及外墻幾何尺寸、門窗安裝等內容。對于裝配式結構的工民建建筑中門窗設計而言,可采用無門窗副框安裝方式,能夠有效地提高預制板墻與門窗的連接性能,能有效防止外窗和外墻洞口的接縫滲漏有較好的效果。此外,裝配式結構中節點設計需做好防水、防滲漏處理,能夠顯著地提升外墻節點的密實度。(3)裝配式結構在工民建建筑外墻立面設計中的應用。裝配式結構在工民建建筑外墻立面中的設計就是將居住單元的立面進行標準化設計的過程,通過不同元素的拆分、組合,生產出各種標準化構件進行安裝施工。在立面設計中應注意以下幾方面內容:①必須確保建筑立面的功能性,由于設計中建筑內部功能可對立面效果、建筑造型等造成一定的影響,因此一般采用平面組合的方式進行設計(圖4);②可以滿足立面多樣化設計目的,如立面可以拆分為預制外墻、預制陽臺等,同時根據不同構件組合形式可以豐富立面的造型。此外,在立面設計中,涂料、面磚、石材等易選擇環保型的材料。
2.2在結構設計中的應用
裝配式結構建筑根據功能和用途等將其分為主體結構和附加結構兩部分。其中,主體結構是裝配式結構的主要組成部分,一般包括鋼梁、鋼柱、鋼節點等內容;附加結構一般包括連接板、加強版、加勁肋等基本構件組成。不同的裝配式結構所包含的主體結構和附加結構存在差異,所發揮的作用也存在較大差異(圖5)。因此,在裝配式結構設計中,尤其是在安裝、制作、運輸等設計環節需加強預制構件的計算,確保工廠批量生產的構件滿足工程建設的基本需求。此外,在裝配式結構設計中要盡可能地避免固定連接件的臨時支撐預埋件或者預埋吊件的設計,對于具有特殊要求的構件需根據設計要求進行設計,如對地震抵抗力有特殊要求的構件必須考慮構件的承載力、變形、裂縫等性能,為提高工民建建筑質量奠定基礎。
2.3在管線設計中的應用
管線設計是裝配式結構建筑設計中的重要組成部分,主要設計熱水管道的布置、曲線型管道設計、保溫施工等內容。因此,在裝配式結構建筑設計中必須遵循以下的設計原則:①工民建建筑設計中包含熱水管道和冷水管道,為了防止冷水管道對熱水管道產生的影響,必須使得二者之間的設計不存在相互沖撞,使得各個管道發揮最大的作用(圖4);②針對壓力管道和重力管道,前者應盡可能地避開后者;③在裝配式結構中布置管線時必須遵循“先大后小”的原則,從而使得管線布設更加合理。此外,在工民建建筑日常生活中,需要對建筑中的各類管線進行檢修,為了確保其余空間結構的正常使用,一般將建筑結構與設備管道分離布置,如照明系統、空調系統、排水管道、地暖系統等。
3結語
綜上所述,隨著我國經濟水平的快速發展以及城鄉一體化建設的不斷推進,促進了我國建筑行業的快速發展,尤其是裝配式結構建筑的廣泛應用,不僅提高了建筑施工效率,而且減緩了施工過程中對環境的污染程度。因此,發展裝配式建筑具有長遠的意義。工民建建筑是發展城鄉經濟的基礎,也是改善鄉鎮居民居住環境的前提,將裝配式結構應用于工民建建筑設計中,為推動鄉鎮發展奠定了基礎。此外,裝配式結構在管線設計、結構設計和建筑設計中具有良好的優化設計空間,對提升裝配式建筑結構的品質具有積極意義。
參考文獻:
[1]梁厚燃,王建軍,解威威,等.城市綜合管廊工程裝配式建造關鍵技術研究[J].施工技術,2020,49(7):104-108.
[2]吳軍.綠色裝配式鋼結構建筑體系研究與應用[J].工程技術研究,2020,5(3):209-210.
[3]焦柯,陳劍佳,楊新,等.基于BIM的裝配式高層住宅設計關鍵技術研究[J].土木建筑工程信息技術,2018,10(1):27-36.
[4]方偉國.裝配式建筑工程施工質量控制研究——以萬科某裝配式高層住宅為示例[J].赤峰學院學報(自然科學版),2017,33(16):125-127.
作者:李亭云 單位:山東港通工程管理咨詢有限公司