預(yù)制裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑物是建筑行業(yè)領(lǐng)域內(nèi)的重要應(yīng)用成果,需要在傳統(tǒng)建筑結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)之上,對比分析鋼結(jié)構(gòu)建筑的功能和性能指標。預(yù)制裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑的自重較輕,其剛度和強度指標比較穩(wěn)定,比較適用于城市土地空間。本文創(chuàng)新點主要集中在鋼結(jié)構(gòu)設(shè)計中的關(guān)鍵要素,并需要依據(jù)預(yù)制構(gòu)件和鋼結(jié)構(gòu)框架的設(shè)計原理進行重點分析。
在眾多預(yù)制裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑工程項目中,很多PC 構(gòu)件的抗震性能和抗變形性能指標都能夠在行業(yè)標準范圍之內(nèi),還能夠呈現(xiàn)較為安全穩(wěn)定的建筑物承重狀態(tài),其內(nèi)部應(yīng)力分布情況更加規(guī)則有序,能夠在指定結(jié)構(gòu)設(shè)計方案中表現(xiàn)出卓越的應(yīng)用優(yōu)勢
。在現(xiàn)代建筑工程相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域內(nèi),預(yù)制裝配式PC鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件普遍具備節(jié)能環(huán)保、易組裝等多種應(yīng)用優(yōu)勢,其對建筑工程中的各項施工技術(shù)方案編制工作非常有利。鋼管與熱軋鋼料的結(jié)合,能夠充分展現(xiàn)建筑承重結(jié)構(gòu)的獨特應(yīng)用優(yōu)勢,輕型PC 構(gòu)件和框架體系之間的支撐關(guān)系更加牢固,不同橫截面的受力狀態(tài)更加穩(wěn)定、安全可控。預(yù)制裝配式鋼結(jié)構(gòu)的建筑材料,其可拓展性和可移植性特征比較顯著,在指定外力作用條件下,框架以及樓體面板結(jié)構(gòu)的抗震性能指標更加顯著,受力狀態(tài)更加穩(wěn)定、可持續(xù),抵抗變形能力與傳統(tǒng)建材相比更強??拐鹦砸约翱棺冃涡愿玫念A(yù)制裝配式鋼結(jié)構(gòu)PC 構(gòu)件,能夠在眾多裝配式建筑工程中廣泛應(yīng)用,還能夠有效降低PC 建材的實際損耗比例
。
在眾多預(yù)制裝配式建筑工程項目中,鋼結(jié)構(gòu)PC 建材具備綠色環(huán)保、易組裝等實際應(yīng)用優(yōu)勢,是綠色循環(huán)經(jīng)濟體系中的重要內(nèi)容之一,為工程施工場地環(huán)境的安全穩(wěn)定性奠定了堅實基礎(chǔ)。鋼結(jié)構(gòu)PC 構(gòu)件的自重系數(shù)相對較低,橫截面積和長度數(shù)值能與工程施工技術(shù)指標相匹配,在實際安裝和組裝的過程中,現(xiàn)場施工技術(shù)人員和管理人員能夠及時獲取更加精準的施工技術(shù)參數(shù)
。綠色環(huán)保以及易組裝的預(yù)制裝配式PC 鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件,基本屬于可循環(huán)利用的建材,不會在建筑工地產(chǎn)生二次污染問題,因此可以在規(guī)范化的施工技術(shù)應(yīng)用流程中表現(xiàn)出優(yōu)越的應(yīng)用效果。但是在集中設(shè)計和應(yīng)用PC 鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的過程中,相關(guān)企業(yè)單位需要客觀評價建筑工程項目的環(huán)境影響指標,因此需要對PC構(gòu)件的實際應(yīng)用數(shù)量進行定向檢測和統(tǒng)計分析,并在限額設(shè)計方案和施工圖紙的基礎(chǔ)上,對建筑工程項目的鋼結(jié)構(gòu)施工建設(shè)過程進行材料監(jiān)管和質(zhì)量環(huán)保監(jiān)督。
在現(xiàn)代建筑工程相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域內(nèi),預(yù)制裝配式PC 構(gòu)件具備經(jīng)濟適用性等特殊應(yīng)用優(yōu)勢,PC 鋼結(jié)構(gòu)的橫截面積等指標更加精確,但是需要對施工過程中的材料費用進行重點審核,確保預(yù)制PC 鋼結(jié)構(gòu)材料與現(xiàn)澆建材之間的應(yīng)用比例在經(jīng)濟預(yù)算目標的范圍內(nèi)
。部分建筑施工企業(yè)在設(shè)定預(yù)制裝配式PC 構(gòu)件的各項技術(shù)參數(shù)指標過程中,需要客觀考量其經(jīng)濟價值和技術(shù)價值,并對橫截面積的實際縮減比例進行動態(tài)監(jiān)測和計量分析。很多預(yù)制裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑工程項目中的承重結(jié)構(gòu)和框架剪力墻幕墻結(jié)構(gòu)都能夠與PC 構(gòu)件有效適配,但是預(yù)制PC 構(gòu)件的性價比相對較高,可以在施工成本預(yù)算方案的基礎(chǔ)上,選擇符合指定橫截面積配置標準的PC 構(gòu)件材料,但是也需要對建筑工程項目施工現(xiàn)場的實際建材應(yīng)用需求進行經(jīng)濟學(xué)分析和技術(shù)風險評估,避免浪費預(yù)制PC 鋼結(jié)構(gòu)材料
。
在對不同規(guī)模的建筑進行結(jié)構(gòu)設(shè)計的過程中,設(shè)計師需要對構(gòu)件設(shè)計、節(jié)點連接設(shè)計以及承重框架結(jié)構(gòu)設(shè)計要素進行創(chuàng)新整合,還需要對各項預(yù)制PC 構(gòu)件和連接定位節(jié)點的各項參數(shù)指標進行對比。對于鋼結(jié)構(gòu)建筑物和構(gòu)筑物而言,結(jié)構(gòu)設(shè)計方案中需要涵蓋型鋼柱以及型鋼梁等經(jīng)典預(yù)制PC 構(gòu)件,對節(jié)點總長度以及總重量等技術(shù)參數(shù)進行嚴格界定,避免影響到建筑內(nèi)部和外部框架結(jié)構(gòu)的荷載總量一致性。型鋼梁、柱節(jié)點連接強度非常重要,需要顧及運輸環(huán)節(jié)的便利性,通常在工廠對型鋼梁柱連接節(jié)點加工制作,控制節(jié)點的總長度及總重量,符合運輸要求。根據(jù)預(yù)制裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑的主要設(shè)計指標和功能用途,設(shè)計師需要對預(yù)制PC 構(gòu)件的各項生產(chǎn)技術(shù)參數(shù)進行客觀評估和定量分析,以建筑外部框架樓體結(jié)構(gòu)、內(nèi)部功能系統(tǒng)結(jié)構(gòu)為主,避免出現(xiàn)設(shè)計數(shù)據(jù)誤差問題。除此之外,在進行預(yù)制裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑設(shè)計的過程中,設(shè)計師需要對不同外觀形態(tài)的PC 構(gòu)件進行分類管理,并在BIM 技術(shù)平臺中及時構(gòu)建材料庫模型,對建筑工程的外觀形態(tài)和內(nèi)部系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進行詳細劃分,對水平和垂直對角線的結(jié)構(gòu)受力節(jié)點進行重點標注和工程量統(tǒng)計分析。
在美國,70%至75%的奧運選手都經(jīng)歷過某種程度的抑郁,你花了4年的時間來完成這個任務(wù),然后你就開始磨蹭自己的手指,你不知道接下來該怎么做,我們每天都在掙扎。
在眾多預(yù)制裝配式建筑工程項目中,鋼結(jié)構(gòu)框架、框架剪力墻結(jié)構(gòu)、鋼結(jié)構(gòu)框架支撐體系以及鋼結(jié)構(gòu)內(nèi)筒體系的應(yīng)用都非常廣泛,樓面板體系主要涵蓋現(xiàn)澆混凝土樓板、混凝土-壓型鋼板組合樓板以及鋼筋桁架混凝土樓板,墻板體系主要涵蓋輕型砌筑墻體、輕質(zhì)板材墻體等。因此中小型預(yù)制裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑設(shè)計方案可以選用框架-樓面板-墻板結(jié)構(gòu)體系,對其進行深化設(shè)計和施工圖設(shè)計,并快速界定重要的PC 構(gòu)件安裝和連接節(jié)點,對其內(nèi)部應(yīng)力和抗張拉力進行模擬分析和參數(shù)化建模。在框架-樓面板-墻板結(jié)構(gòu)體系的深化設(shè)計方案中,設(shè)計師需要重點呈現(xiàn)鋼結(jié)構(gòu)建筑的多種實用用途和優(yōu)良性能指標,對不同組合結(jié)構(gòu)和支撐性結(jié)構(gòu)的防水防火以及防雷性能指標進行對比分析,選用更加經(jīng)濟適用以及節(jié)能環(huán)保的設(shè)計方案。在對框架-樓面板-墻板結(jié)構(gòu)體系進行深化設(shè)計的過程中,設(shè)計師還需要嚴格設(shè)定預(yù)制裝配式PC 構(gòu)件支撐性結(jié)構(gòu)的技術(shù)參數(shù)選擇標準。
在不同建設(shè)規(guī)模的建筑工程項目中,功能系統(tǒng)設(shè)計方案和施工圖紙都是非常關(guān)鍵的,能夠間接影響到各項儀器設(shè)備資源的實際應(yīng)用效率和施工質(zhì)量。尤其在對機電系統(tǒng)設(shè)備以及建筑弱電系統(tǒng)進行功能結(jié)構(gòu)設(shè)計和空間布局設(shè)計的過程中,設(shè)計師需要嚴格按照建筑行業(yè)領(lǐng)域內(nèi)的強制性技術(shù)規(guī)范進行施工圖設(shè)計和建造模型設(shè)計,并對重要的系統(tǒng)功能節(jié)點進行詳細劃分,還需要對建筑物上部空間和地下空間中的管線結(jié)構(gòu)進行詳細劃分和立體化測量分析。在對建筑物進行功能系統(tǒng)設(shè)計的過程中,設(shè)計師需要合理運用BIM 技術(shù)平臺、三維數(shù)據(jù)模型進行功能系統(tǒng)的碰撞檢測和仿真分析,并對機電設(shè)備、機械設(shè)備以及弱電系統(tǒng)設(shè)備的總控線路進行深化設(shè)計。在選用特定建筑結(jié)構(gòu)體系和PC 鋼結(jié)構(gòu)構(gòu)件的基礎(chǔ)上,設(shè)計師需要對不同建筑樓層和樓梯板的理想荷載數(shù)值進行對比分析,對給排水、機電、弱電、消防等功能系統(tǒng)中的預(yù)留預(yù)埋管線敷設(shè)線路、空間平面圖進行精細化計算和分類管理,確保建筑物內(nèi)部系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)具備相互獨立性和完整性。
在BIM 技術(shù)平臺中,設(shè)計師需要及時設(shè)定智能建造級別,并合理運用分類編碼庫,提前構(gòu)建構(gòu)件、節(jié)點連接、預(yù)制構(gòu)件、部品部件以及戶型BIM 庫,對室外環(huán)境進行精細化分析,室內(nèi)性能和結(jié)構(gòu)分析結(jié)果能夠體現(xiàn)在可視化界面中。尤其在眾多預(yù)制裝配式建筑工程項目中,BIM 設(shè)計效果更加真實準確,對建筑物的各項使用性能進行對比分析,例如能耗總量和舒適度等,對預(yù)制裝配式構(gòu)件進行參數(shù)化、場景化設(shè)計,將鋼結(jié)構(gòu)建筑工程的各項系統(tǒng)功能與性能指標客觀測算。很多預(yù)制裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑設(shè)計方案與BIM 信息模型基本一致,需要對工程項目施工現(xiàn)場的實際環(huán)境參數(shù)指標進行同步估算,并在自動導(dǎo)出工程量清單和工程造價數(shù)據(jù)模型的過程中,對不同階段的設(shè)計成果進行質(zhì)量評估和定量分析。在進行BIM 設(shè)計的過程中,設(shè)計師需要保留各項歷史數(shù)據(jù),并對預(yù)制裝配式PC 構(gòu)件和建筑物結(jié)構(gòu)特征信息進行分類管理。
對于傳統(tǒng)的建筑結(jié)構(gòu)而言,不同框架體系中節(jié)點防水性能并不顯著,因此會直接影響到建筑物結(jié)構(gòu)的整體節(jié)能效果。因此設(shè)計師需要對預(yù)制裝配式建筑鋼結(jié)構(gòu)的重要節(jié)點進行防水設(shè)計,并確保建筑物室內(nèi)和室外環(huán)境交互過程中梁柱節(jié)點、地面節(jié)點、天花板吊頂節(jié)點具備防水性。尤其對于南方地區(qū)的城市而言,預(yù)制裝配式鋼結(jié)構(gòu)的承重節(jié)點數(shù)量相對較多,在進行節(jié)點防水設(shè)計的過程中,設(shè)計師需要客觀考量建筑結(jié)構(gòu)內(nèi)部和外部影響因素的相互作用效果,并對空氣濕度指標的變化條件進行模擬分析,避免建筑物外部墻體和內(nèi)部承重結(jié)構(gòu)同時出現(xiàn)滲漏水等質(zhì)量問題。對于高層、超高層的預(yù)制裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑物,結(jié)構(gòu)層和功能層上節(jié)點防水設(shè)計的重難點普遍集中在空氣環(huán)境中水分子的表面張力作用,因此需要對鋼結(jié)構(gòu)PC 構(gòu)件材料的耐腐蝕性能指標進行重點建模分析。節(jié)點防水設(shè)計方案會被涵蓋在鋼結(jié)構(gòu)建筑物的主體結(jié)構(gòu)設(shè)計方案和圖紙中,但是需要重點標注節(jié)點防水系數(shù)的階梯式變化條件,還需要對建筑物外墻體以及屋頂屋面結(jié)構(gòu)的防滲漏指標進行深化設(shè)計。
1.2 方法 確定調(diào)查對象后,采用Achenbach兒童行為量表(家長用)[1]及自制兒童心理衛(wèi)生調(diào)查問卷進行調(diào)查。其中自制問卷包括兒童基本情況、家庭情況、教育方式等共50個項目。調(diào)查人員由經(jīng)過專門培訓(xùn)的心理醫(yī)生負責,由幼兒園、學(xué)校組織召開家長會,現(xiàn)場講解表格填寫要求并指導(dǎo)家長填寫,當場收回表格。
在對預(yù)制裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑進行初步設(shè)計、施工圖設(shè)計以及深化設(shè)計的過程中,環(huán)境設(shè)計方案至關(guān)重要,能夠間接體現(xiàn)出PC 構(gòu)件的實際節(jié)能效果,因此需要對建筑物內(nèi)部空間和外部空間進行詳細劃分,還需要對裝配圖紙中的具體環(huán)境適應(yīng)性指標進行對比分析。在三維設(shè)計軟件中,通過模擬不同的建筑物內(nèi)部和外部環(huán)境,能夠針對性采集各項設(shè)計參數(shù),并對不同自然采光和光照條件進行參數(shù)化建模和建造場景分析。環(huán)境設(shè)計方案能夠充分展現(xiàn)預(yù)制裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑物的多項實用功能和性能指標,但是需要對不同環(huán)境條件下的溫濕度和通風光照情況進行對比分析,避免抑制建筑物內(nèi)外環(huán)境的資源交互模式。很多預(yù)制裝配式建筑工程項目的設(shè)計方案主要集中在結(jié)構(gòu)、功能、環(huán)境、資源、場景等層面上,對綠色環(huán)保的建筑環(huán)境并不關(guān)注,因此會直接影響到建筑物內(nèi)部功能系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的安全性和耐久性,因此在進行環(huán)境設(shè)計的過程中,需要對建筑物內(nèi)部資源和能源的實際損耗比例進行對比分析,并對環(huán)境適應(yīng)性指標、環(huán)境影響指標等評價項目進行參數(shù)對比分析。
在不同規(guī)模和用途的預(yù)制裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑工程項目中,防火防水以及防雷設(shè)計都是非常關(guān)鍵的,需要與指定的建筑系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)進行有效適配,重點體現(xiàn)出預(yù)制PC 構(gòu)件與鋼結(jié)構(gòu)建筑的實際應(yīng)用價值,也需要對建筑物外墻體和面板節(jié)點進行深化設(shè)計,避免影響到建筑物內(nèi)部和外部環(huán)境的穩(wěn)定交互狀態(tài)。在進行防火設(shè)計的過程中,需要對建筑物的室內(nèi)和室外溫度變化條件進行參數(shù)化設(shè)定,并對應(yīng)力比較集中的建筑支撐性結(jié)構(gòu)進行防腐防滲漏處理,保障鋼結(jié)構(gòu)PC 構(gòu)件的延展性和可移植性。在進行建筑防水設(shè)計的過程中,需要重點關(guān)注排水管的坡度參數(shù)與室內(nèi)外溫差控制模式是否科學(xué)合理,避免影響到預(yù)制裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑的穩(wěn)定安全運行狀態(tài)。在進行防雷設(shè)計的過程中,設(shè)計師需要重點關(guān)注防雷設(shè)備、弱電控制基準平面之間的相關(guān)性,還需要對等電位聯(lián)結(jié)、突變電磁場效應(yīng)問題進行深化處理,避免影響到建筑物內(nèi)部功能系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的安全性和穩(wěn)定性。
在建筑工程的相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域內(nèi),綠色建筑理念的廣泛應(yīng)用,需要充分體現(xiàn)建筑物和原有自然生態(tài)環(huán)境之間的有效交互特征,因此需要對其進行環(huán)境適應(yīng)性設(shè)計,對設(shè)計和施工階段內(nèi)的各項技術(shù)風險因素和建設(shè)特征進行對比分析,并對預(yù)制裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑物的通風和采光條件進行動態(tài)化模擬分析。在BIM技術(shù)平臺中,設(shè)計師需要合理運用預(yù)制裝配式PC構(gòu)件模板,對建筑物的支撐結(jié)構(gòu)和空間朝向方位角進行參數(shù)化設(shè)計、對建筑物內(nèi)部結(jié)構(gòu)中的暖通空調(diào)以及照明采光范圍進行環(huán)境適應(yīng)性設(shè)計,客觀考量建筑工程項目施工現(xiàn)場中的各項建設(shè)條件和限制性設(shè)計指標,避免產(chǎn)生超出標準的能源損耗量。對于預(yù)制裝配式建筑工程,設(shè)計師需要及時選用綠色建筑設(shè)計視圖,并對建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計方案和施工圖中的設(shè)計參數(shù)指標、經(jīng)濟適用性級別進行對比分析,對環(huán)境適應(yīng)性設(shè)計效果進行定向渲染和方案編制。
分油機板卡控制單元的軟件設(shè)計采取搶占式任務(wù)添加并按照優(yōu)先級進行處理的方式[8]。分油機板卡上電后任務(wù)的添加和跳轉(zhuǎn)關(guān)系見圖5。
對于預(yù)制裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑物而言,建筑設(shè)計的經(jīng)濟學(xué)分析和工程造價計算結(jié)果都是非常關(guān)鍵的,與傳統(tǒng)的現(xiàn)澆混凝土建筑相比,預(yù)制裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑的梁混凝土用量基本為0,柱混凝土以及樓板混凝土用量基本減半。在確定的總建筑面積條件下,預(yù)制裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑的設(shè)計方案需要全面審核各項經(jīng)濟學(xué)指標和工程造價數(shù)據(jù),對鋼材消耗量進行對比分析,其中子項目需要涵蓋外掛板、條形板、不同規(guī)格型鋼以及板鋼筋等技術(shù)資源的實際損耗比例等,墻體結(jié)構(gòu)對應(yīng)的鋼筋量為0,但是梁柱結(jié)構(gòu)的鋼筋量與現(xiàn)澆混凝土建筑相比呈現(xiàn)翻倍趨勢。預(yù)制鋼結(jié)構(gòu)建筑中的墻體單方造價更高,因此需要對預(yù)制裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑進行優(yōu)化設(shè)計,確保經(jīng)濟學(xué)分析與工程造價計算結(jié)果都能夠達到成本預(yù)算目標。
對于預(yù)制裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑工程項目而言,建筑設(shè)計方案需要有效指導(dǎo)材料設(shè)備的選型工作,因此需要對梁柱以及樓板墻體結(jié)構(gòu)的工程量指標和工程造價計算結(jié)果進行重點核算和統(tǒng)計分析,并對H 型鋼以及T 型鋼結(jié)構(gòu)材料的實際應(yīng)用比例進行動態(tài)協(xié)調(diào)。型鋼梁柱節(jié)點中的型鋼柱長度一般取型鋼梁頂面和底面以外各500 mm 左右的高度范圍,型鋼柱與型鋼柱間采用工地拼接焊,在拼縫兩邊設(shè)置連接耳板,保證鋼柱的對位精度。鋼結(jié)構(gòu)建筑工程項目的材料設(shè)備選型結(jié)果,需要與建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計和深化設(shè)計方案中的構(gòu)件設(shè)計標準基本一致。
抓斗式清淤是指利用抓斗式挖泥船開挖河底淤泥,但淤泥清除率只能達到30% 左右,很難改善水質(zhì)。絞吸式清淤挖泥、輸泥和卸泥都是一體化完成,施工精度較高,不會出現(xiàn)淤泥泄露的問題,缺點是容易出現(xiàn)回淤問題,清淤效率并不高。水上挖掘機清淤可懸浮在浮泥或水上自由行走,被廣泛使用于河道清淤和水域治理、資源開發(fā)、環(huán)境整治等復(fù)雜的工程中。新一代的水上挖掘機能在水深5m的狹窄區(qū)域內(nèi)進行清淤作業(yè),但其缺點也較為明顯,不能輸送淤泥,清淤效率較低。
綜上所述,預(yù)制裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑的設(shè)計方案和實施方案需要具備較強的針對性,因此需要對鋼結(jié)構(gòu)框架、建筑系統(tǒng)功能進行合理規(guī)劃與優(yōu)化設(shè)計,在確定整體建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計目標之后,合理分配BIM 技術(shù)資源和預(yù)制PC 構(gòu)件設(shè)計資源。在預(yù)制裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑的設(shè)計階段內(nèi),各項環(huán)境影響評價結(jié)果能夠間接制約和限制設(shè)計方案的適用性。
[1]劉川.鋼結(jié)構(gòu)建筑性能化設(shè)計實例[J].建材發(fā)展導(dǎo)向,2021,19(24):154-158.
[2]陳凱.性能設(shè)計方法在鋼結(jié)構(gòu)建筑防火設(shè)計中的應(yīng)用研究[J].中國建筑金屬結(jié)構(gòu),2021(10):46-47.
[3]譚慶鋒.鋼結(jié)構(gòu)建筑中的環(huán)保節(jié)能設(shè)計分析[J].磚瓦,2021(09):98-99.
[4]周聰.芻議預(yù)制裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑設(shè)計[J].工程建設(shè)與設(shè)計,2021(05):6-7+13.
[5]劉莉馨,牛永鋒,于曉磊,等.裝配式鋼結(jié)構(gòu)建筑電氣設(shè)計初探[J].中國住宅設(shè)施,2020(09):49-50+67.