全預(yù)制裝配式陽臺(tái)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)探究

初同才

摘 要：在我國發(fā)展建設(shè)的過程中，建筑的發(fā)展是有目共睹的，其中住宅產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)出異軍突起之勢(shì)，住宅產(chǎn)業(yè)中，部品體系是十分重要的，其中所包含的內(nèi)容眾多，如整體衛(wèi)浴、廚房成套技術(shù)等，但是其中的陽臺(tái)研究卻很少有人提起，全預(yù)制裝配式陽臺(tái)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)是本文所要探討的重要內(nèi)容，以此作為參考，對(duì)于部品體系的發(fā)展具有一定的創(chuàng)新意義，希望對(duì)今后的工作能夠有所幫助。

關(guān)鍵詞：住宅產(chǎn)業(yè)化；全預(yù)制裝配式；部品體系

在室內(nèi)外的連接構(gòu)件中，陽臺(tái)無疑是最為主要的，無論是在住宅中，還是在旅館中，只要是建筑，就有陽臺(tái)，但是陽臺(tái)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)卻截然不同，大部分的陽臺(tái)設(shè)計(jì)都是傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的，以挑梁式以及挑板式為主要的結(jié)構(gòu)，這些結(jié)構(gòu)的陽臺(tái)在施工時(shí)十分繁瑣，對(duì)于現(xiàn)代化的住宅產(chǎn)業(yè)來說是十分不利的，因此需要對(duì)這一陽臺(tái)結(jié)構(gòu)進(jìn)行進(jìn)一步的完善，全預(yù)制裝配式的陽臺(tái)結(jié)構(gòu)是當(dāng)前應(yīng)用十分普遍的一種結(jié)構(gòu)，因?yàn)榻M裝方便，并且能夠在短時(shí)間內(nèi)就完成施工，所以是一個(gè)主要的結(jié)構(gòu)。本文針對(duì)這一結(jié)構(gòu)進(jìn)行了詳細(xì)的論述，希望對(duì)今后的發(fā)展做出一定的貢獻(xiàn)。

1 全預(yù)制裝配式陽臺(tái)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

在當(dāng)前的住宅產(chǎn)業(yè)中，全預(yù)制裝配式的陽臺(tái)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是十分普遍的，正是因?yàn)檫@一普遍性，才更應(yīng)該對(duì)這一結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行研究，只有研究得更加透徹，更加深入，才能將其應(yīng)用得更加得心應(yīng)手。同時(shí)，應(yīng)用全預(yù)制裝配式的陽臺(tái)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)還能在外觀上更加美觀，從整體上提高了陽臺(tái)的質(zhì)量，我國的住宅產(chǎn)業(yè)發(fā)展，在很大程度上都離不開這一結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的推動(dòng)，全預(yù)制裝配式的陽臺(tái)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)大多都是在工廠完成基本的構(gòu)件生產(chǎn)制作，然后只要運(yùn)輸?shù)绞┕がF(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行安裝就可以了，所以在生產(chǎn)效率以及安裝效率方面，都具有很明顯的保障。在我國住宅產(chǎn)業(yè)化不斷加快的今天，很多生產(chǎn)企業(yè)都重視起對(duì)陽臺(tái)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，本文將從一住宅的陽臺(tái)設(shè)計(jì)為例，探究全預(yù)制裝配式的陽臺(tái)構(gòu)造，為今后的部品體系的發(fā)展起到推動(dòng)性的作用。

2 工程基本情況

某住宅公寓坐落在英國的主要城區(qū)之中，整個(gè)建筑的高度達(dá)到60m以上，有22層樓高，在進(jìn)行建筑設(shè)計(jì)時(shí)，采用了全框架的結(jié)構(gòu)體系，樓板的設(shè)計(jì)主要為現(xiàn)澆混凝土樓板構(gòu)造，在樓體的周圍，分別安裝了單元式的幕墻，保證四周的完整性，尤其是在主體結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)過程中，這一住宅的獨(dú)特之處在于摒棄了傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，而是采用了全預(yù)制裝配式的結(jié)構(gòu)作為陽臺(tái)的設(shè)計(jì)，這樣一來，傳統(tǒng)的懸臂挑梁以及挑板結(jié)構(gòu)所需要考慮的承重問題就迎刃而解了，并且與主體結(jié)構(gòu)自成一體，下面筆者就根據(jù)這一建筑具體的陽臺(tái)設(shè)計(jì)進(jìn)行了闡述。

3 陽臺(tái)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

在對(duì)陽臺(tái)進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，需要從多方面進(jìn)行考量。一方面是要考慮建筑自身的標(biāo)準(zhǔn)要求，對(duì)技術(shù)提出了更高的標(biāo)準(zhǔn)；另外一方面是要最大化的將業(yè)主的需求滿足，這樣整個(gè)建筑才能符合各項(xiàng)規(guī)定，達(dá)到安全耐用的效果，并且在性能方面也更加貼近現(xiàn)實(shí)生活的需要。在設(shè)計(jì)時(shí)，隨著人們對(duì)審美的要求越來越高，同時(shí)建筑設(shè)計(jì)者還要充分考慮到成本的問題，所以這就產(chǎn)生了一種矛盾，如何能夠在二者之間達(dá)到一種平衡，是關(guān)鍵的問題，要在各種限制的條件之中滿足結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的要求，還需要得到進(jìn)一步的思考。

本文中所提到的案例，主要是從建筑的整體框架以及外裝飾幕墻的特點(diǎn)出發(fā)的，對(duì)陽臺(tái)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)需要從幾個(gè)方面出發(fā)。一是要明確結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的方案，以達(dá)到建筑的要求，在安全性以及施工技術(shù)上需要多加考慮，同時(shí)還要想到工程的造價(jià)與美觀性的要求，只有從多個(gè)方面進(jìn)行全方位的對(duì)比，才能設(shè)計(jì)出一個(gè)科學(xué)合理的方案。而全預(yù)制裝配式的陽臺(tái)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是最為理想的。二是要對(duì)主體結(jié)構(gòu)體系以及結(jié)構(gòu)主材進(jìn)行確定。對(duì)于敞開式的陽臺(tái)而言，其主要的優(yōu)勢(shì)在于能夠充分的享受風(fēng)景，為人們的生活增添一抹亮色。對(duì)于鋁型材輕型框架底座而言，可以說是對(duì)環(huán)境影響最小的一種材料，也能有效的預(yù)防銹蝕現(xiàn)象的發(fā)生。鋼化玻璃護(hù)欄的作用是具有安全性與通透性的特點(diǎn)，除此之外，還有鋁制彩涂扶手與防腐木地板的設(shè)計(jì)，都能體現(xiàn)出主體結(jié)構(gòu)的優(yōu)越性。

在完成整體結(jié)構(gòu)方案的設(shè)計(jì)后，緊接著就要對(duì)承載情況進(jìn)行分析。通過有限元軟件分析計(jì)算，從數(shù)值上定量地印證先期的設(shè)計(jì)理念，確定主要構(gòu)件的截面尺寸和連接做法。建筑風(fēng)載荷按照BS6399-2：1997取值，活荷載按照BS6399-1（1996）取值，鋁型材結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)按照BS8118規(guī)范，建筑用鋼制結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)按照BS5950規(guī)范，此處，需重點(diǎn)驗(yàn)算螺栓、混凝土樓板的強(qiáng)度，以及鋼結(jié)構(gòu)支架的強(qiáng)度、力矩、彎矩，必要時(shí)對(duì)鋼結(jié)構(gòu)支架分解后的每一構(gòu)件進(jìn)行精確的計(jì)算分析。及時(shí)調(diào)整結(jié)構(gòu)布置及構(gòu)件尺寸，使得結(jié)構(gòu)計(jì)算結(jié)果如撓度、應(yīng)力等充分滿足規(guī)范要求。

構(gòu)造設(shè)計(jì)階段，設(shè)計(jì)單位及業(yè)主對(duì)送審方案通過后，全部設(shè)計(jì)的重點(diǎn)基本解決，后續(xù)的細(xì)節(jié)設(shè)計(jì)不會(huì)引起結(jié)構(gòu)大的改變。這階段設(shè)計(jì)的重點(diǎn)從大局入手，運(yùn)用從整體到局部的思維方法，進(jìn)行所有構(gòu)件的細(xì)部設(shè)計(jì)，即構(gòu)件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及節(jié)點(diǎn)大樣設(shè)計(jì)。重點(diǎn)是扶手的固定形式、玻璃的固定連接方式、陽臺(tái)與樓板的固定、陽臺(tái)與外飾幕墻的銜接等。

4 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)關(guān)鍵問題

4.1 價(jià)值工程理論在產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案中的應(yīng)用

應(yīng)用價(jià)值工程理論作指導(dǎo)改進(jìn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案，即以最低的總成本可靠地實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的必要功能（主要功能和次要功能），去掉不必要功能（過剩功能）。在不影響產(chǎn)品功能和使用性能的前提下，盡量減少不必要的材料消耗。本例中，陽臺(tái)在設(shè)計(jì)初期的照明系統(tǒng)、安防系統(tǒng)、雨水調(diào)蓄排放系統(tǒng)等設(shè)施均系“系統(tǒng)性閑置”原因而被廢除，極大降低了工程造價(jià)。

4.2 改進(jìn)產(chǎn)品零部件結(jié)構(gòu)

零部件是組成產(chǎn)品的重要單元。為了提高產(chǎn)品性能，簡化裝配工作，在保證機(jī)械性能和某些特殊功能的情況下，盡可能地簡化結(jié)構(gòu)，節(jié)約材料。本例中，陽臺(tái)地面結(jié)構(gòu)是整個(gè)建筑工程方案中優(yōu)化次數(shù)最為突出的部位。從鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)到壓型鋼板輕質(zhì)填料結(jié)構(gòu)，再到簡單的鋁框架結(jié)構(gòu)，隨著功能的變化而不斷精簡。

4.3 產(chǎn)業(yè)化理念設(shè)計(jì)

我國目前正在大力推進(jìn)的住宅產(chǎn)業(yè)化，就是要把過去生產(chǎn)效率低下、工程質(zhì)量難以保證的現(xiàn)場(chǎng)濕法施工轉(zhuǎn)變?yōu)楣S化生產(chǎn)、裝配式施工。陽臺(tái)作為標(biāo)準(zhǔn)化或通用化的建筑部品體系，可組織專業(yè)化大批量生產(chǎn)，既便于控制產(chǎn)品質(zhì)量，縮短生產(chǎn)周期，提高生產(chǎn)效率，降低能源及原料消耗，又便于裝配、維修，縮短工期，還降低了施工揚(yáng)塵，減少了建筑垃圾，改善了人居環(huán)境。

結(jié)束語

陽臺(tái)采用上述結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)形式，在國內(nèi)尚無先例，此結(jié)構(gòu)方案，具有良好的抗震性能及抗風(fēng)壓能力。設(shè)計(jì)中充分運(yùn)用了現(xiàn)代建筑材料和先進(jìn)的技術(shù)手段來表達(dá)現(xiàn)代建筑形象，以合理的結(jié)構(gòu)形式滿足建筑功能的實(shí)際需求，融技術(shù)美學(xué)和建筑美學(xué)于一身，獨(dú)特的建筑形象，使之與周邊環(huán)境相協(xié)調(diào)并成為當(dāng)?shù)氐牧咙c(diǎn)工程。

參考文獻(xiàn)

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