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摘要:在当前低碳、绿色环保的趋势之下,房屋建筑装配式混凝土结构与时代要求相同步,引起了人们的广泛关注,采用装配式混凝土结构的建筑,其设计和建造过程是密不可切的,合理的结构设计方案可以降低施工成本,建造技术的改进可以使设计更加具有灵活性和可行性。文章对我国目前装配式混凝土结构的现状进行了简单介绍,对当前装配式混凝土结构设计中的关键连接技术进行了详细分析和研究,这对在建筑工程中更好地应用装配式混凝土结构具有重要的参考价值。
关键词:房建;装配式;混凝土结构;技术
1导言
对于装配式混凝土结构来说,具有生产效率高、施工速度快、节能环保等方面的优点,在近几年受到了建筑工程行业的重视,同时,国家也支持和鼓励装配式混凝土结构向产业化的方向发展。随着研究的不断深入,也出现了诸多房屋建筑装配式混凝土结构的关键新型技术和新的结构形式,逐渐形成了本土化的装配式混凝土结构新技术,为建筑行业的结构调整创造了条件,具有极其重要的现实意义和价值。
2PC预制装配式混凝土结构技术
我国首次采用房屋建筑装配式混凝土结构 PC 设计和建造技术的建筑企业是万科集团,万科总结了世界上现有的装配式混凝式结构的设计和制造技术的特点,参考我国房屋建筑工程的特点创造了 PC 设计和建造技术,施工时采用的是全预制混凝土构件,主要是对阳台、楼梯和内隔墙板进行施工。采用 PC 结构设计和制造技术后,预制构件的安装制造质量得到了提高,避免了房屋渗水,施工现场的施工环节也更加简化,提升了建筑的装饰性能。
在对预制混凝土构件进行结构设计时,要特别注意安装环节,在制造构件模具时要将长、宽以及对角线的偏差控制在 3mm 之内。混凝土构件在浇筑和养护后,要测试浇筑和养护是否达到设计要求,如果符合设计要求要用横梁式起吊机将混凝土构件吊起,起吊要慢且稳,尽量避免扭歪牵拉,把墙板立起来,脱膜后放在翻身架上并立放。PC 结构和建造技术广泛应用于万科集团开发的住宅小区中,缩短了施工工期,并节约了工程造价。
3房屋建筑装配式混凝土结构关键技术
3.1万科集团PC、PCF技术
房屋建筑装配式混凝土结构的万科PC技术和PCF技术各有其应用重点,其中:PC技术侧重于全预制混凝土构件的结构建造,包括建筑物阳台、楼梯、空调板、隔墙等,在这种安装技术之下,可以较好地规避窗框渗水的缺陷与不足,它采用整体预制的方式,将装饰、保温、窗框与墙板联结为一体,有效地减少了现场湿作业量,避免了后续作业的麻烦。而PCF技术则侧重于预制混凝土剪力墙外墙模及叠合楼板的预制板,它可以无须架设外围脚手架及模板,节约了模板的用量,也较好地减少了施工安全隐患。然而,这种PCF技术的不足之处在于缺乏对墙体承载力及刚度的考虑,存在较大的材料浪费现象,对于抗震设计也极为不利,并且,由于PCF技术是采用主体结构全现浇的方法,这就使建筑的现浇量较大。
3.2PCF半预制装配式混凝土结构技术
PCF半预制装配式混凝土结构技术是叠合式楼板混凝土预制技术与剪力墙外墙模混凝土预制技术的结合,有效的解决了预制板结构的建造问题,有效的提升了外围脚手架和模板支设的安全性,降低了模板和脚手架支设的成本。采用PCF技术施工时,电梯井采用支模现浇施工技术。PCF技术在进行外墙混凝土模板设计时未依照墙体的承载特点,造成了设计和施工的差距,从而造成了材料的浪费,PCF技术没有进行科学的抗震设计,造成了混凝土现浇量的增加。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆典型的技术应用案例是宇辉集团采用的装配整体式预制混凝土剪力墙技术以及西伟德混凝土预制公司采用的叠合板式混凝土剪力墙技术。
3.3合肥西伟德叠合板式混凝土剪力墙技术
这种叠合板式混凝土剪力墙技术,主要应用于房屋建筑的叠合式楼板、墙板、预制楼板等部位,是后浇混凝土的模板。其中:叠合式楼板的制作构件包括有底层预制板、格构钢筋。叠合式墙板的制作包括有两层预制板、格构钢筋。然而,这种技术的不足之处在于:构件预制相对简单,距离房屋建筑工程标准尚有差距;叠合板式混凝土剪力墙结构需要极大的混凝土浇筑量,施工难度较大,也不利于后期的检测;抗震设计也存在不足。该技术的应用案例:南京某别墅的自保温建筑结构之中,运用了该建筑结构技术,首先测量和计算出房屋建筑墙体的竖向荷载、抗震程度、墙体热阻、热惰性等,获得精准的数值,以《江苏省民用建筑热环境与节能设计标准》为依据,采用房屋建筑叠合板混凝土剪力墙结构技术,实现工程构件的预制。
3.4浆锚搭接连接
浆锚搭接连接作为1种连接方式,主要指的是钢筋之间存在一定的距离,也被称之为间接连接、间接锚固,其中,包括金属波纹管浆锚搭接连接、螺旋箍筋约束浆锚搭接连接以及其他搭接连接方式。当浆锚搭接连接应用在纵向钢筋连接中的时候,需要对被连接钢筋、灌浆料、构造要求、孔道长度和形状、预留孔成孔工艺等方面进行适用性和力学性能的实验。如果钢筋的直径>20mm的话,一般不适合应用浆锚搭接连接技术,而且在纵向钢筋中如果需要直接承受动力荷载构件的话,则也不能够应用。
3.5焊接连接
在美国的干式连接中,最主要的就是焊接连接方式,但是,对于这种连接方式来说,由于塑性铰的设置并不是十分明显,而且抗震效果也不是很好,在反复的地震荷载作用下,就很容易会出现脆性破坏现象,能量消耗性能较差。但是其能够有效地避免浇筑和养护混凝土,同时有助于缩短工期。另外,通过对焊接工序的合理安排,也能够对焊接的残余应力进行有效减小。
4房屋建筑装配式混凝土结构的改进与完善
4.1装配式混凝土结构的设计与制作完善
装配式混凝土结构的设计与制作正在向模数化、标准化的方向发展,并在保温隔热、防渗漏、构件连接等方面不断改进和完善。对于房屋建筑装配式混凝土结构的节点和连接设计的原则,具体包括:①实现连接节点的概念设计,在合理的连接节点与构造前提下,确保结构的耐久性与稳定性;②全面考虑设防烈度、建筑高度、抗震等级因素,通过试验确定适宜的节点连接方式和构造;③在确保结构整体受力性能的前提下,要保持明确、可靠的传力,以使各节点的连接更为稳定和可靠;④依循“强剪弱弯、更强节点”的设计理念和原则,使节点连接区域的荷载力高于同类现浇结构;⑤采用科学合理的计算模型,考虑连接和节点刚度对结构的影响进行设计。
4.2新的建筑装配式混凝土结构设计与建造技术的应用
装配式混凝土结构设计和建造技术在促进建筑工程的标准化和模式化方面还有待完善。新的结构建造技术要有统一的标准和合理的模式,要符合房屋建筑工程的特点和效益目标的要求,从而可以促进房屋工程的产业化和专业化发展,相关部门必须要完善装配式混凝土结构设计技术的标准和模式。现在我国对于装配式混凝土结构设计和建造技术的研究模式比较封闭,要促进工程建设新技术的完善,必须实现优势资源的集中,促进技术和人员的交流,各企业要加强合作,实现资源共享,研发出的装配式混凝土结构建造技术要具有完善的建设性能,同时具有美观性,既具有安全性,也可以促进建筑的整体性。
结束语
综上所述,就目前的装配式混凝土结构连接的方式来说,由于其不完善的技术体系,还需要进一步的优化和改进,有效地提升相关的标准规范指导。在标准化、数模化的技术发展趋势之下,更好地完善装配式混凝土结构技术标准与模式,改进和完善装配式混凝土结构设计、施工、检测、验收等方面的标准,更好地提升装配式混凝土结构建筑技术的新型环保功能,为建筑行业发展添加助力。
参考文献:
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论文作者:秦建文
论文发表刊物:《防护工程》2017年第19期
论文发表时间:2017/12/12
标签:技术论文; 混凝土论文; 混凝土结构论文; 叠合论文; 构件论文; 结构论文; 房屋建筑论文; 《防护工程》2017年第19期论文;