简析预制装配式建筑结构体系与设计论文_张震宁

简析预制装配式建筑结构体系与设计论文_张震宁

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摘要:本文首先分析了预制装配式建筑的基本概念,然后分析预制装配式建筑的机构体系,并针对当前在设计中可能存在的问题,总结如何进行预制装配式结构的设计。

关键词:预制装配式建筑;体系;设计

引言:随着经济的发展,预制装配式建筑越来越多的使用到了建筑施工当中,有效地解决了传统建筑高污染问题,并提升了建筑的质量。但是,国内在预制装配式建筑的使用上还存在一定的不成熟,需要进行研究,提升设计水平。

一、预制装配式建筑概念

预制装配式建筑是一种全新的建筑形式,这类建筑的特点在于,所有需要的构建都在工厂内就制作完成,构件进入施工现场后,将构件使用可靠的方式拼接起来进行建筑的施工。预制装配式构件主要分为三种,分别是预制装配式混凝土结构、预制装配式钢结构、预制集装箱式房屋[1]。预制装配式混凝土结构也可以称为装配整体式混凝土结构,预制构件主要都是混凝土构件,工作方式有三步,首先工厂生产预制构件,然后将构建在施工现场进行拼装,最后再进行混凝土浇筑。预制装配式钢结构主要在建筑内的钢结构上使用,由钢梁和钢柱组成。预制集装箱式房屋结构中,基本单元是集装箱,和其他预制装配式结构有所不同的是,这种结构的预制构件都是在工厂的流水线上生产的,然后将构建运送到施工现场进行拼接,拼接的方式根据实际需求也有很多方式,拼装后再进行内部装修,根据不同的需要,装修风格也很有特色。

二、预制装配式建筑的结构体系

2.1 主要来源

相比于国外,我国的预制装配式建筑的推行时间很晚,因此最初国内对这个形式的建筑重视程度不高。2013我国正式公布了《绿色建筑行动方案》,对预制构建建筑提出了明确的管理要求,推动了预制构件的工业化管理,同时鼓励各个建筑施工单位在实际的建设当中使用到预制装配式建筑结构,并且在使用的过程中,还需要针对实际情况进行改良,从而不断地实现对预制装配式建筑的更新[2]。和传统的建筑施工模式不同,由于该方式在工厂里将构建生产出来,再在现场进行组装和加工,使得建筑施工过程红的各种步骤得到了巨大的简化,并且能够减少施工时间,有效保证了建筑物的施工质量。

2.2 预制装配式建筑的实际使用

我国最早开始使用预制装配式建筑是20世纪80年代,当时主要是用于大板建造,并且,由于当时在经济上有很大限制,使得并没有有效推广预制装配式建筑。在改革开放之后,我国的经济发展有了很大的提升,在社会的不断进步下,预制装配式建筑有了更加广阔的市场[3]。因此,很多建筑都使用了预制装配式结构,扩大了预制装配式结构的推广,并在过去取得了巨大的发展。

2.3 预制装配式建筑的有点

相比于使用传统方法煎熬的简珍珠,预制装配式建筑的优势有很多,并且实际的应用效果也非常好。由于预制装配式建筑使用墙板都比较轻,使得在实际的施工当中能够节省很多的人力和物理,从而也有效降低了企业的成本。其次,轻质墙板无论是灵活性还是自由性上都有很多的优势。预制装配式监护结构不仅减少了建筑物的施工时间,还有效提升了建筑物的质量,从而让企业能够获取更高的经济效益。在采用预制装配式结构建筑的施工现场,并不需要太多的工作人员,同时简化的施工方法也保证了是从现场的安全,并且,施工需要的原材料相比传统的施工方式也要少很多,避免了因为施工所造成的浪费,充分体现了在环保上的性能。

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2.4 抗震性能

混凝土结构分为整体装配和零件装配两种,在装配的过程中,建筑物的抗震性能不仅会受到结构刚度的影响,而且还会受到预制混净土结构的刚度的共同作用。可以讲预制混凝土结构分为三种,分别是干连接铰节点、湿连接刚性节点和柔性节点。干连接铰节点的连接刚强度恩地,并且旋转性能也很差,在对抗地震和大风时的作用很低。湿连接的刚度接近现浇混凝土的柱接头,结构、性能以及设计都和现浇的钢筋混凝土框架结构类似,通常用在顶级节点的连接上,比如在变换的连接柱节点等等[4]。预制混凝土结构一般有很多终结点,由于节点存在很大不同,使得结构的刚度也有很大区别,在抗震的性能上也有巨大的差异,对此,要根据实际情况的需要选择预制装配式的结构。

三、预制装配式建筑的设计

3.1 设计标准和设计思想

我国的《装配式混凝土结构技术规程》中,对装配式和装配整体式诳街结构、剪力墙结构和框架剪力墙结构都进行了规定,规定贯穿了装配式建筑在建筑材料-建筑设计-安装施工-工程验收这几个方面的全过程。在具体的实施工程中,由于《规程》仅仅规定了装配式和装配整体式的框架结构、剪力墙结构和框架-剪力墙结构,即使装配式混凝土结构的构件质量较好,安装方便,也不能在施工过程中过多使用现浇刚性节点或者叠合技术。否则,就会到时建筑物的质量明显降低。因此,在进行建筑物的设计时,在充分发挥装配式建筑优势的同时,还需要考虑到成本的要求,避免因为过多使用了该技术导致建筑物的成本提升[5]。预制装配式建筑结构能够在建筑的建设当中大量使用的原因在于我国经济的发展,但是该建筑的由于在实际的施工当中造价很高,这就需要建筑师能够充分发挥先进的设计思想,以更为科学的理念指导设计,在发挥出技术作用的同时,还能够保证经济实用性。由于预制装配式建筑的结构对于设计的要求很高,设计师不仅要充分了解预制装配式建筑结构的概念和力学特性,还需要了解价预制装配式结构的技术要点,才能保证设计质量。

3.2 预制装配式诳街体系的设计

预制装配式建筑框架接头体系比较轻,因此在施工过程中构建并不存在过多的运输上的困难,这就使得该结构比预制装配形式的剪应力墙结构拥有更加广泛的应用。同时,预制装配式框架结构一般都是用在高层建筑项目中,属于高层框架结构,预制装配式框架结构体系在应用时,框架运送到施工现场后,还需要进行现浇,以处理节点和梁端的键槽。在施工当中,还需要根据实际情况来选择框架结构的柱构建,分析预制装配在框架结构体系当中的受力情况,来进行选择。在进行结构设计的过程中,有五个方面需要注意,需要保证柱混凝土和与之框架柱底以及基础接梁的强度等级保持在一个相对稳定的范围之内,最好在c30以上最为合适。预制装配式框架结构的平面需要有一定的规则,梁柱的中心线在在对其的同时,还要在同一个平面上,纵向和横向的框架柱也要保持对齐。设计梁柱交接部分的框架节点时,需要把刚节点也考虑到设计的范围内。焊接预制梁柱街头区域时,必须要保证焊接的质量。由于预制埋件在传力上有着非常重要的功能,使得它在整个新型连接构造当中都是不能缺少的,因此在实际的设计当中,必须要处理好连接构造中的各种埋件,从而优化设计结构。

结束语:预制装配式建筑结构是我国建筑行业的发展趋势,由于在性能上的优势,能够满足人们生活的各种要求,对我国建筑行业的发展有何十分重要的作用。在设计过程当中,需要充分考虑到不同结构的性能和实际情况的需求,通过对设计进行优化,来提升建筑物的整体质量。

参考文献:

[1]刘红梁,高洁,吴志平,曲兆隆.预制装配式建筑结构体系与设计[J].上海应用技术学院学报(自然科学版),2015,15(04):357-361.

[2]刘晓艳,张以庆.探讨预制装配式建筑结构体系与设计[J].住宅与房地产,2016(06):219.

[3]陈秋实.预制装配式建筑结构体系与设计[J].江西建材,2017(02):50+53.

[4]李建沛.预制装配式建筑结构体系与设计[J].工程技术研究,2017(08):199+233.

[5]闫志平.预制装配式建筑结构体系与设计探究[J].建材与装饰,2017(46):127-128.

论文作者:张震宁

论文发表刊物:《建筑细部》2018年第10期

论文发表时间:2018/11/27

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