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装配式建筑结构设计要点探索

摘要:本次实践研究主要以某高层建筑工程项目为案例,从深化设计、连接设计、整体构造设计、防水设计、钢筋混凝土现浇构件及装配式的构件设计等方面入手,全面研究了装配式的建筑结构各个设计要点。从而能够让广大设计者更为全面的掌握这些设计要点,开展规范化的装配式结构设计工作,不断提高装配式结构设计专业化水平,确保装配式的建筑结构总体设计效果有效提升。

关键词:装配式;建筑结构;设计要点

伴随着现代建筑业的优速发展,建筑结构也朝着新的发展方向快速发展着。装配式的建筑结构形式,就是现代建筑业重要的发展产物之一,开启了全新的建筑业发展时代。那么,为了能够进一步推广运用装配式的建筑结构形式,就需从总体设计方面入手,深入了解与分析装配式的建筑结构各项设计要点。从而能够进一步提高装配式的建筑结构总体设计质量与效率,让该装配式的建筑结构形式在现代建筑业中实现广泛应用,推动现代建筑业的飞速发展。

1工况

本次实践研究主要是以某高层建筑工程项目为案例,该高层建筑工程项目主要是由1栋高层酒店、3栋多层商业(14#-16#栋)、2栋高层的商住一体楼(12-13#栋)、1栋高层公寓(17-B)及写字楼、两层的地下室所构成。该高层建筑工程项目属于12#-13#的住宅,总高度为99.372m,总体框架属于装配形式剪力墙结构,所有预制的构件实际适用的部位为标准结构层楼梯、内隔墙、外墙、客厅部分叠合板及叠合梁、预制的部分剪力墙等。以该高层建筑工程项目为案例,综合分析装配式的建筑结构总体设计要点。

2设计要点

2.1深化设计

在制作预制构件前期阶段,需先开展深化设计工作,深化设计的文件需严格按照该高层建筑工程项目总体工程设计相关标准文件、标准的图集、生产工艺等,开展标准化的编制工作。预制的所有构件相应详解图当中所有预留的孔洞、机电预留的管线、预埋件等,均需严格按照该高层建筑工程项目总体设计要求及相关标准,予以逐一核对分析,以能够将前期深化设计工作做好,为后期装配式结构设计工作奠定重要基础。

2.2连接性设计

装配形式的建筑结构,其竖向、水平等接缝部位的钢筋,应当通过套筒的灌浆予以有效连接处理,其接头也需充分满足于该高层建筑工程项目总体建设要求。预制的相应剪力墙,钢筋的接头处套筒外侧部位箍筋形式混凝土,保护层的厚度应当在20mm以上,各个套筒间净距离在25mm以上。预制的梁及后浇筑的混凝土,需叠合成结合面,分别进行粗糙面的合理设置。预制的梁所在断面位置,需安置好粗糙面及键槽,该键槽实际数量及尺寸等,均需符合于项目总体施工建设各项标准。预制的相应剪力墙,其顶底部位置,与后浇筑的混凝土结合面,需进行粗糙面的合理设置。侧面与其后浇筑的混凝土所在结合面位置,也需设置好粗糙面及键槽。该粗糙面实际面积需超过结合面80%左右,预制板粗糙面的凹凸深度需超过4mm范围,预制的墙段、梁端所在粗糙面,凹凸的深度应在6mm以上。预制的所有构件所在连接部位上,座浆的材料基本强度等级应当在构件连接的混凝土实际强度等级之上。

2.3整体构造设计

因该高层建筑工程项目中预制的叠合板为单向板,所以制作期间该底板需先预留开洞的位置,开洞的位置应当合理规避桁架的钢筋所处位置。如果该洞宽在300mm以上,则受力钢筋应当绕过该洞口所处位置,且不能切断它;若300mm<洞宽<1000mm,洞口处附加筋需设置好,且洞口各侧应当设置好两根筋,它的截面积应当等于洞口截断的钢筋面积值。立面、屋面的收进楼层,对预制的相应剪力墙处设计好封闭后浇筑的钢筋及混凝土的圈梁,该圈梁需与屋盖浇筑、叠合楼及现浇等组合成为整体的结构。各个楼层楼面所预制的相应剪力墙,顶部倘若并不存在后浇筑式圈梁,就需进行连续水平式后浇带的设计,水平式后浇带若超出了2根纵向连续钢筋,且为12mm以上的直径,即可保证装配式的建筑结构整体设计效果。

2.4防水性设计

建筑物随着时间的推移,一般会受各个方面因素影响,极易出现各类质量问题,影响到建筑物实际使用寿命及安全系数。因此对混凝土的要求相对较高,不仅需要具有着较强防水特性,还必须具有较高耐久特性。装配形式建筑物的预制楼板、外墙,它们都建筑物接触到外部环境的重要位置,临近于预制构件的连接性设计,属于建筑物自身防水性最为主要的影响因素。该地区高层建筑工程项目,三明治预制外墙板是以封闭型为主要防水形式,该种防水封闭包含着三个防水设计步骤,该三明治式预制的外墙板,其最外侧部位是高弹力泡沫棒或者耐候型聚氨酯的密封胶,中间为主属于减压的空间,配合防水胶条来实现压紧处理,其内侧为灌浆层的砂浆封堵该种防水措施。通过防水设计,便可大大提高该建筑整体装配式结构的防水性能。

2.5钢筋混凝土现浇构件及装配式的构件设计

施工材料的设计,主要包含着两个方面:第一,为混凝土施工材料的对比设计。混凝土自身强度等级必须满足于该建筑工程项目总体要求,板、梁、剪力墙等这些预制构件实际防水性能、耐火性能、耐久性能及强度性能等,均类似于现浇的件构,预制的剪力墙板当中混凝土的轴心抗压实际强度性能标准参数需控制在设计总值20%以内。装配式的构件,其对外加剂、矿物的掺合料、骨料、水泥等总体设计要求、现浇筑钢筋及混凝土设计要求等,需尤其注意确保骨料级别具有一定连续性优势,混凝土施工材料当中不可掺入早强类型减水剂。装配形式混凝土施工材料混合配比,需切实符合建筑结构自身强度等级的各项设计要求,并依据预制的构件相关制作工艺、施工养护等各方面因素予以有效确定分析。装配式的建筑结构,处于同等条件状况下养护施工,其混凝土的立方体相关试件实际抗压强度等级必须符合于混凝土整体强度等级设计参数值75%该要求,不可低于15N/mm2才可脱模;此外,吊装期间需满足于整体的强度参数值相关设计要求。第二,在钢材、钢筋及连接构造设计方面。现浇筑钢筋及混凝土的构件,其与预制的构件实际使用期间,所有钢筋均应当达到下列性能参数标准:钢筋施工材料强度等级,应在95%的保证率以上;吊环、吊钩应当采用HPB300该级别的钢筋施工材料,冷加工式钢筋材料不可使用;抗震性能等级,应是1-3级别斜撑的构件、框架;钢筋施工材料抗拉的强度实际测定值,应当与其屈服强度的实际测定值之间比例在1.25以上范围;钢筋施工材料屈服强度的级别实际测定值、屈服的强度级别标准参数值,应当在1.30数值以内;钢筋施工材料最大拉力,实际伸长率实际测定值不可超过9%。

3结束语

综上所述,经过上述对某高层建筑工程项目当中装配式的建筑结构总体设计要点分析,可了解到装配式的建筑结构总体设计属于一项极具复杂性的工作内容,包含着众多的设计要点及步骤,对设计工作者的专业度要求相对较高。那么,为了能够让广大设计者更好的掌握这些设计要点,开展标准化的装配式的建筑结构专项设计工作,设计者就必须积极投身于实践探索当中,积累更为丰富深的实战经验,充分把握装配式的建筑结构各项设计要求,提高装配式的建筑结构总体设计效果。

参考文献:

[1]梁晨,吕彦斌.试析装配式建筑结构体系设计要点及其发展趋势[J].工程建设与设计,2018(11):56-57+60.

[2]高路恒,沙峰峰,黄国春.某26层装配式建筑梁柱节点安装固定支架设计及施工方法研究[J].施工技术,2017,46(S1):1121-1123.

[3]汤清平,刘晓艳,张以庆.预制装配式建筑的发展前景和结构设计要点的思考[J].建筑知识,2017,37(10):810-811.

作者:张昭 单位:广东鸿宇建筑与工程设计顾问有限公司

 

  发布时间:2019/1/9 16:19:03  阅读人次