預制裝配式建筑設計實踐及問題探討

王嘉峰

沈陽原構設計咨詢有限公司 遼寧 沈陽110000

1 引言

z預制裝配式建筑在我國仍處于發展的初期階段,主要是裝配式建筑的現澆結構發生了很大的變化,同時設計方案及施工工藝也發生了翻天覆地的變化。此外,由于我國預制裝配式建筑的建筑經驗較少,不僅沒有專業的施工人員,也沒有制定相關的規章制度。我國應加強對裝配式建筑設計及施工的研究,總結經驗并制定合理的規章制度。

2 預制裝配式建筑設計存在的問題分析

首先,預制結構的外墻與現澆結構的水平墻會存在連接不穩定的可能,要解決這一情況,設計者必須對結構設計進行適當的調整和優化;其次,由于工程團隊需要根據設計方案提前制作結構配件,需要和供貨廠商簽訂合同,合同中要精確計算預制構件的數量,不能在后續施工過程中提出定制配件增加或減量的要求,因此,設計者要確保定制配件的質量和數量能夠符合工程施工的實際要求,運輸路線也需要工程團隊提前規劃確定。同時,設計者還要將定制配件的具體信息和運輸路線在工程的設計方案中作出詳細說明,以此來為工程團隊提供更加全面科學的參考依據。

3 預制裝配式建筑設計的具體應用分析

3.1 考慮周全施工過程的受力設計 預制裝配式建筑構件是由廠家根據建筑圖紙的實際要求生產的,經過科學合理的養護,使構件強度滿足建筑的實際需要后才可進行組裝。建筑構件在運輸、安裝等過程中是通過預埋在構件內的球形鉚釘實現,需經歷不同種類的力。所以,裝配式建筑的構件無論是在生產運輸中還是在組裝過程中都會受到多種力的作用,施工工人須注意構件的擺放位置及角度。以某裝配式建筑中的轉角飄窗設計為例,轉角飄窗作為一種多維度的異形建筑結構部件,其開洞一般都較大,且該項目中轉角飄窗重量高達8.7 t,轉角飄窗的重心與墻體在豎向上有偏差,為此設置了4個吊點到轉角飄窗上部,以提高轉角飄窗吊裝施工中的平衡性。為有效掌握轉角飄窗吊裝時的受力情況,利用Midas軟件對轉角飄窗的應力情況作了分析及計算。經計算分析得出,此轉角飄窗構件吊裝時存在局部應力太大的情況,應采取相應的加固措施。為此,本轉角飄窗利用3根槽鋼作了相應的加固,有效控制了應力,保障了轉角飄窗吊裝的安全。

3.2 裝配結構細節設計 裝配結構是一種預制件安裝的形式,預制件當中難免會存在一些細微的問題,設計工作人員在對裝配結構進行設計的過程中應當對設計環節中的細節進行設計。首先應當注重裝配結構預制件的平面設計,在進行平面設計時要保障平面布局的合理性,建筑門窗應當與平面設計相吻合,使門窗達到安全適用標準,一般采用上下對齊和成列分布的方案進行設計。設計人員還應當對細部結構進行深化設計,要注重預制構件之間的縫隙防水設計,保障預制構件的耐久性,在墻板縫隙處、樓梯接縫處等位置進行防水設計,保障其使用效果。在對一些特殊部位的節點進行設計時要對其精確性進行考量,并且要在接縫處進行防水、防風設計,保障室內的保溫性能。在外墻與立面設計時,要達到美觀整潔經濟的設計要求,墻體與墻體間的連接部分要做好加固工作,使裝配式結構墻體設計達到保溫、隔音、防水等硬性要求。

3.3 環境適應性設計 現階段建筑領域對建筑工程的綠色設計越來越重視,為此預制裝配式建筑工程設計者應采取措施提高建筑的環境適宜性,并在建筑設計過程中落實綠色環保的設計理念。其次,設計團隊還要在設計階段注重對工程場地周邊環境資源的充分利用。在這個過程中,設計者需要先對建筑周圍的氣候和環境條件進行調查,掌握其特點,通過科學的選址,合理地確定建筑的朝向,提高建筑工程的通風與采光條件,減少建筑暖通空調和照明設備的耗能。運用環境資源時,設計團隊可以利用能源收集設備和能源轉換設備獲取所需資源,從而發揮環境資源的最大功效,強化綠色設計的效果。

3.4 樓梯結構設計 在樓梯設計時應當按照混凝土構件設計規范進行設計,在裝配式結構設計當中,設計人員一般選擇預埋鋼板及平臺焊接的方式進行,增強樓體的穩定性,提高樓梯整體的抗壓強度,在設計過程中設計人員應當對混凝土結構的細微差異與欄桿扶手等進行設計考慮,首先考慮到吊裝過程中預制樓梯的吊裝孔道,其次考量鋼筋孔道與扶手、欄桿孔道,確保吊裝過程不會對預制樓梯造成損害,確保樓梯安裝過程的順利進行。預制樓梯在設計過程中還應當考慮排水、防滑等問題,確保樓梯使用者的安全。在樓梯設計時,設計人員應當考慮到腿腳不便的老年人、兒童,樓體結構設計要符合人體工程學,達到省力的目的,提高樓梯設計質量。

4 結束語

總而言之,我國建筑行業發展的現狀及我國經濟的大形勢,加強了對裝配式建筑設計施工一體化的研究意義。裝配式建筑的出現為建筑行業開創了一條新的路徑,極大程度上推動了建筑行業的發展。目前,我國應盡力推廣裝配式建筑,同時制定相關的建筑規章制度,約束行業內的各種經濟活動,從而保證裝配式建筑施工質量。