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装配式住宅结构自动拆分与组装技术研究

2017-01-03张铁雁

建筑建材装饰 2016年10期
关键词:技术研究装配式

张铁雁

摘要:本文首先阐述我国装配式住宅的现状,进而介绍装配式住宅未来的发展,最后叙述装配式住宅自动拆分与组装的原则和前提。

关键词:装配式;住宅结构;自动拆分与组装;技术研究

随着我国建筑行业的迅猛发展,方便快捷的装配式住宅受到建筑行业的青睐,装配式住宅逐渐成为我国基础建筑建设的主要方式。装配式住宅施工简单,易于拆分等诸多优势在一定程度上推动了我国建筑工业化的发展。

1.我国装配式住宅的现状

1.1设计方法落后

传统是住宅设计和预装装配式钢结构住宅的设计无论从结构体系的设计、基本模数的确定、平面的定位方式、设计的指导思想等方面都存在着很大的区别。在方案阶段,通用结构体系和专用结构体系没有区分,数模化、标准化的设计思想没有得到足够重视;在施工图阶段。缺少对于构件及装配节点的深化探讨,没有解决构配件的标准化定型和装配节点的构造详图设计,这些问题或多或少阻碍了预制装配式钢结构住宅的发展。

1.2设计规范缺失

钢结构装配式住宅由于在我国发展的时间较短,在相关设计、施工标准等方面的规范文件缺失较多,与之相关的施工工艺、工法和安全规程还未建立,相对于国外发达国家的装配式住宅发展,我国在某些方面远远落后与国外的发展,甚至在某些方面和国内现行的建筑技术标准、规范在很多地方还不兼容,使得装配式住宅在设计、审批、验收等方面无标准可依。这对于工业化住宅的大规模推广是一个障碍。

1.3部件发展滞后

钢结构体系住宅成套技术,由于缺乏技术引导及自主创新,市场需求并没有达到产业化的程度,因此,我国的相关产品功能性单一,工厂化程度不高,产品质量还不能满足住宅产业化标准的要求。目前,该技术零散而不系统,技术水平及标准参差不齐。不配套,需进一步研究创新并进行整合。我国钢结构住宅在建材和部品方面,目前建造钢结构住宅方面的所学材料大部分需要从国外运来,甚至有些外商在中国大陆委托加工的部件,往往也只能到国外去采购,在国内市场上一时还找不到,这严重制约了钢结构住宅的发展及推广。

2.装配式住宅未来的发展

国务院办公厅关于转发国家发展和改革委员会、住房和城乡建设部绿色建筑行动方案的通知(国办发[2013]1号文)中第(八)项为推动建筑工业化:住房城乡建设等部门要加快建立促进建筑工业化的设计、施工、部品生产等环节的标准体系,推动结构构件、部品、部件的标准化,丰富标准件的种类,提高通用性和可置换性。推广适合工业化生产的预制装配式混凝土、钢结构等建筑体系,加快发展建设工程的预制和装配技术,提高建筑工业化技术集成水平。支持集设计、生产、施工于一体的工业化基地建设,开展工业化建筑示范试点。积极推行住宅全装修,鼓励新建住宅一次装修到位或菜单式装修,促进个陛化装修和产业化装修相统一。住房和城乡建设部通知要求各地积极推进绿色保障房工作,并同时发布了《绿色保障性住房技术导则》(试行)(以下简称《导则》),明确各地依此研究制定本地区的绿色保障性住房技术政策,做好技术指导工作《导则》共有八大项,其中强调了绿色保障性住房应遵循的基本原则,研究和制定了绿色保障陛住房的指标体系,提出了绿色保障性住房的规划设计、建造施工和产业化等技术要点。此外,《导则》还专项设置了产业化技术指标和体系化技术。为大量、快速的住宅建设提供切实有效的保障,从根本上全面推进绿色建筑行动。

3.装配式住宅结构自动拆分与组装的原则和前提

装配式住宅构件深化设计之前,需将主体结构构件进行合理的构件拆分设计,主要是指依据装配式构件拆分原则,将预制构件拆分为供生产及现场装配的单体构件,它是混凝土主体结构设计后的构件深化设计,也是建筑结构的二次设计,之后在施工现场通过专业的安装连接技术进行单体构件间的组装。

3.1拆分前提

根据现阶段在国内应用较成熟的装配式体系,建筑工程中需要拆分的构件主要包括:

①竖向构件,包括全预制剪力墙、PCF墙板、夹心保温墙板、叠合板式剪力墙、女儿墙、预制柱、外挂墙板、预制飘窗等;

②水平构件,包括叠合楼板、叠合梁、全预制梁、叠合阳台板、全预制空调板、全预制楼梯等。

而装配式住宅结构若想达到自动拆分,首先需要满足以下几个前提:

(1)节点标准化

标准化的节点给自动拆分提供了依据,使结构在节点处根据指定尺寸自动拆分。

(2)构件模数化与去模数化相结合

结构自动拆分时,阳台、空调板、楼梯等构件应该模数化,但是墙板、楼板构件却需要去模数化设计。墙板构件模数化和节点标准化是两个不协同的概念,节点的标准化势必无法保证拆分出的墙板构件为模数化:同样,模数化的墙板构件也会导致节点各异。而叠合构件不受模数限制的去模数化特点,使结构可以在节点标准化的基础上实现自动拆分。

(3)BIM技术的运用

显而易见,唯有在BIM中整合,才可将节点、构件等信息集成,并通过BIM软件自动拆分。

3.2拆分原则

(1)竖向布置

结构竖向布置宜规则、均匀,竖向抗侧力构件的截面尺寸和材料宜自下而上逐渐减小,避免抗侧力结构的侧向刚度和承载力竖向突变,承重构件宜上下对齐,结构侧向刚度宜下大上小。

(2)构件划分

结构相关预制构件(柱、梁、墙、板)的划分,应遵循受力合理、连接简单、施工方便、少规格、多组合,能组装成形式多样的结构系列原则,其中:

①预制梁截面尺寸尽量统一,配筋采用大直筋、少种类;

②预制剪力墙两端边缘构件对称配筋;

③预制带飘窗墙体、阳台、空调板、楼梯尽量模数化;

④楼梯与相邻剪力墙的连接在受力合理的情况下尽量简单。

4.结束语

装配式住宅由于其优良的性能和简单方便的施工技术,在我国当今的建筑行业应用非常广泛。但装配式住宅结构的发展并不是很长,在建筑施工中难免会遇到一些问题,随着我国的建筑行业设计方面的不断更新,施工中遇到的问题定能找到合理有效的解决措施。

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