预制装配式建筑设计实践及问题探讨

王嘉峰

沈阳原构设计咨询有限公司 辽宁 沈阳110000

1 引言

z预制装配式建筑在我国仍处于发展的初期阶段,主要是装配式建筑的现浇结构发生了很大的变化,同时设计方案及施工工艺也发生了翻天覆地的变化。此外,由于我国预制装配式建筑的建筑经验较少,不仅没有专业的施工人员,也没有制定相关的规章制度。我国应加强对装配式建筑设计及施工的研究,总结经验并制定合理的规章制度。

2 预制装配式建筑设计存在的问题分析

首先,预制结构的外墙与现浇结构的水平墙会存在连接不稳定的可能,要解决这一情况,设计者必须对结构设计进行适当的调整和优化;其次,由于工程团队需要根据设计方案提前制作结构配件,需要和供货厂商签订合同,合同中要精确计算预制构件的数量,不能在后续施工过程中提出定制配件增加或减量的要求,因此,设计者要确保定制配件的质量和数量能够符合工程施工的实际要求,运输路线也需要工程团队提前规划确定。同时,设计者还要将定制配件的具体信息和运输路线在工程的设计方案中作出详细说明,以此来为工程团队提供更加全面科学的参考依据。

3 预制装配式建筑设计的具体应用分析

3.1 考虑周全施工过程的受力设计 预制装配式建筑构件是由厂家根据建筑图纸的实际要求生产的,经过科学合理的养护,使构件强度满足建筑的实际需要后才可进行组装。建筑构件在运输、安装等过程中是通过预埋在构件内的球形铆钉实现,需经历不同种类的力。所以,装配式建筑的构件无论是在生产运输中还是在组装过程中都会受到多种力的作用,施工工人须注意构件的摆放位置及角度。以某装配式建筑中的转角飘窗设计为例,转角飘窗作为一种多维度的异形建筑结构部件,其开洞一般都较大,且该项目中转角飘窗重量高达8.7 t,转角飘窗的重心与墙体在竖向上有偏差,为此设置了4个吊点到转角飘窗上部,以提高转角飘窗吊装施工中的平衡性。为有效掌握转角飘窗吊装时的受力情况,利用Midas软件对转角飘窗的应力情况作了分析及计算。经计算分析得出,此转角飘窗构件吊装时存在局部应力太大的情况,应采取相应的加固措施。为此,本转角飘窗利用3根槽钢作了相应的加固,有效控制了应力,保障了转角飘窗吊装的安全。

3.2 装配结构细节设计 装配结构是一种预制件安装的形式,预制件当中难免会存在一些细微的问题,设计工作人员在对装配结构进行设计的过程中应当对设计环节中的细节进行设计。首先应当注重装配结构预制件的平面设计,在进行平面设计时要保障平面布局的合理性,建筑门窗应当与平面设计相吻合,使门窗达到安全适用标准,一般采用上下对齐和成列分布的方案进行设计。设计人员还应当对细部结构进行深化设计,要注重预制构件之间的缝隙防水设计,保障预制构件的耐久性,在墙板缝隙处、楼梯接缝处等位置进行防水设计,保障其使用效果。在对一些特殊部位的节点进行设计时要对其精确性进行考量,并且要在接缝处进行防水、防风设计,保障室内的保温性能。在外墙与立面设计时,要达到美观整洁经济的设计要求,墙体与墙体间的连接部分要做好加固工作,使装配式结构墙体设计达到保温、隔音、防水等硬性要求。

3.3 环境适应性设计 现阶段建筑领域对建筑工程的绿色设计越来越重视,为此预制装配式建筑工程设计者应采取措施提高建筑的环境适宜性,并在建筑设计过程中落实绿色环保的设计理念。其次,设计团队还要在设计阶段注重对工程场地周边环境资源的充分利用。在这个过程中,设计者需要先对建筑周围的气候和环境条件进行调查,掌握其特点,通过科学的选址,合理地确定建筑的朝向,提高建筑工程的通风与采光条件,减少建筑暖通空调和照明设备的耗能。运用环境资源时,设计团队可以利用能源收集设备和能源转换设备获取所需资源,从而发挥环境资源的最大功效,强化绿色设计的效果。

3.4 楼梯结构设计 在楼梯设计时应当按照混凝土构件设计规范进行设计,在装配式结构设计当中,设计人员一般选择预埋钢板及平台焊接的方式进行,增强楼体的稳定性,提高楼梯整体的抗压强度,在设计过程中设计人员应当对混凝土结构的细微差异与栏杆扶手等进行设计考虑,首先考虑到吊装过程中预制楼梯的吊装孔道,其次考量钢筋孔道与扶手、栏杆孔道,确保吊装过程不会对预制楼梯造成损害,确保楼梯安装过程的顺利进行。预制楼梯在设计过程中还应当考虑排水、防滑等问题,确保楼梯使用者的安全。在楼梯设计时,设计人员应当考虑到腿脚不便的老年人、儿童,楼体结构设计要符合人体工程学,达到省力的目的,提高楼梯设计质量。

4 结束语

总而言之,我国建筑行业发展的现状及我国经济的大形势,加强了对装配式建筑设计施工一体化的研究意义。装配式建筑的出现为建筑行业开创了一条新的路径,极大程度上推动了建筑行业的发展。目前,我国应尽力推广装配式建筑,同时制定相关的建筑规章制度,约束行业内的各种经济活动,从而保证装配式建筑施工质量。