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摘要:装配式建筑是现代建筑中应用较多的一种形式,它不仅可以降低劳动强度,还有利于生态环境保护,但不同的装配式建筑在结构体系与设计上的方式并不相同,注意要点也存在差异,因此,本文联系实际情况,分别对框架式装配式建筑与剪力墙装配式建筑的结构设计进行了研究,希望能为相关人士带来有效参考,加大装配式建筑在我国的设计与应用力度。
关键词:预制装配式;建筑结构体系;设计
1预制装配式建筑结构的发展
1.1该建筑结构的主要来源
我国开始重视预制装配式建筑结构的时间相对较短。在2013年颁发的《绿色建筑行动方案》中明确指出,出于对环境保护及节约资源等多方面因素必须对工业化生产进行有效管理。同时表示,各个建筑建设、施工单位都应大力推广预制装配式建筑结构,推动建筑施工技术的更新。通俗的说,所谓预制装配式建筑结构主要包括预制与装配两个环节。预制,即预先制作,要求结合建筑的构造要求在工厂内对原材料进行加工。而装配则是指,将工厂预先制作完成的各部分构件进行现场组装。总之,预制装配式建筑结构就是将传统的施工建设过程划分为两部分分开进行,预先对所需要的构件进行生产,施工现场仅需要完成简单的组装工作。该结构方式彻底改变了传统施工建设中周期长,质量缺乏保障及安全性低等问题。
1.2预制装配式建筑结构的实际使用
我国对于预制装配式建筑结构的使用可追溯到上世纪80年代,其主要运用在预制大板建造方面。但受到经济方面的制约,该结构并未得到有效发展。而在经济飞速发展的21世纪,在多方面因素的刺激下预制装配式建筑结构迅速进入到建筑建设过程中。就国内来讲,北京与上海对该结构的研究与使用处于国内领先地位。其中由上海城建置业发展公司建设的浦江大型居住社区是国内首次以预制混凝土结构为主体的构件。
2装配式建筑结构体系
2.1种类划分
对于装配式建筑来说,拥有多种类型,按照材料分有钢结构装配式建筑,混凝土装配式建筑,木结构装配式建筑等,其中混凝土装配式建筑有剪力墙形式、框架形式、框架与剪力墙形式等;按照高度划分有多层混凝土式、高层混凝土。目前在我国住宅类建筑应用最多的装配式结构形式为剪力墙结构,在公共建筑等项目中多采用框架形式或框架剪力墙形式。
2.2抗震性能
在自然灾害频发的今天,任何建筑最重要的一点莫过于具有良好的抗震性能。通过研究可以发现,装配式混凝土建筑结构大致可以分为两种,一种是全装配式;另一种是部分装配式,无论哪种装配形式,其装配率的高低不会影响到建筑整体刚度,能够影响结构刚度的只有受力构件刚度与节点刚度,如果它们的刚度不足,那么在地震等自然灾害发生以后,建筑使用者的安全将受到极大威胁,因此,应提升受力构件与节点刚度。同时,在装配式建筑中有多种节点连接形式,不同的节点连接形式抗震性能存在一定差异。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆所以在装配式建筑结构体系设计过程中,应选用不同的结构形式、布置合理的结构抗侧力体系,提升建筑结构的抗震性能。
3装配式建筑结构设计
3.1框架结构体系设计
对于装配式建筑框架结构体系来说,在我国公共建筑中应用较多。之所以采用这种结构体系,主要是由于该体系结构构件相对较轻,便于运输,同时它属于综合性能相对较好的结构形式。在利用框架结构体系的过程中,无论是叠合板还是预制梁、预制柱都会在工厂加工完成,然后利用运输设备将这些预制构件运输到施工场地,再在结构构件连接部位现浇处理节点,采用梁端、柱端键槽、粗糙面、灌浆钢筋套筒等方式的作用下完成下一阶段的安装。为提高框架结构体系装配式建筑的受力能力,在实际设计中还需要关注以下几点问题:一,混凝土强度等级控制。无论是柱混凝土还是预制框架柱底的强度等级至少要达到C30左右;二,平面设计原则。在设计梁柱中心线的过程中应做到竖向平面相同,且呈现对齐形式,在纵向上也要以对齐为主;三,预埋件的处理。对于框架结构体系设计来说,预埋件属于不可缺少的一部分,所以,在实际设计过程中应保证处于不同区域的预埋件能够很好的连接在一起,无论是承受轴力还是剪力都处于良好状态。
3.2剪力墙结构体系设计
剪力墙结构体系在我国居民住宅中的应用较多,在设计这种结构体系的装配式建筑时,可以根据需求与工厂实际情况选择剪力墙结构,既可以是部分预制式,也可以是全部预制式,无论哪种形式都能满足设计需求。为确保装配式建筑结构质量,满足使用需求,应关注以下几点内容:一,设计好承重墙板。承重墙是装配式剪力墙结构体系设计中不可缺少的一部分,同时承重墙是结构受力体系中关键构件,必须做好承载墙内力计算与抗侧力设计。此外,在结构竖向抗侧力设计的过程中,应保证承重墙水平及竖向连接关键部位组合在一起,并做好抗震设计与连接设计,以便提升建筑结构的整体性;二,预制构件连接方式及连接节点。在剪力墙结构体系设计中应保证各个预制构建间的连接性处于良好状态。在实际设计的过程中不仅要确保传力良好,还要提高构造的可靠性。如果发现该结构的抗震能力较差,应适当改进连接节点如增加钢筋直径与强度;三,注意预制构件工厂加工及工地施工拼接。对于剪力墙结构体系来说,设计中预制构件采用的是分块设计,那么在实际设计中应注意与现实情况的联系,如房间构造、拼接位置等。对于竖向接缝的部位,应做到避免在结构受力较大部位。且尽量采用较多的标准构件,方便工厂加工及现场拼接。此外,在实际设计中应严格按照相关要求操作,做好预制构件加工、运输、吊装验算,避免出现配筋变形或预制构件开裂等不利情况,只有这样才能保证设计合理,满足人们实际需求。
结束语
传统的建筑施工不仅会造成严重的生态环境污染,还容易出现质量问题,因此,装配式建筑成为现代人关注的重点。装配式建筑的应用有效解决了以上问题的出现,但在实际设计与施工中还存在一些弊端,所以,有必要对此展开研究。
参考文献
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[4]余义泽.预制装配式建筑结构体系与设计[J].建材与装饰,2016,41:105-106.
论文作者:高海潮
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第15期
论文发表时间:2017/10/26
标签:建筑结构论文; 建筑论文; 结构论文; 体系论文; 形式论文; 构件论文; 刚度论文; 《建筑学研究前沿》2017年第15期论文;