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摘要:随着房产行业和经济的快速发展,城镇化与城市化建设逐渐增长,建筑的质量越来越受到人们的重视。当前现浇混凝土的施工质量稳定性与质量无法符合建筑物建设要求,所以预制装配式的建筑结构被广泛使用在建筑施工中。预制式的建筑结构有着施工进程快以及质量好的优点,这让建筑行业在当前的新形势中获得了很大的进步。因此,对预制桩配式结构体系与设计进行研究,有一定现实意义。
关键词:预制装配式;建筑结构;设计
引言
近年来,城市进程不断加快,人口愈加密集,大气环境也在不断恶化,人们对建筑业提出了更高的要求,预制装配式成为一种新的建筑形式,在业内受到极大关注。预制装配式建筑俗称“拼装房”,是一种工业化生产方式,生产时会将住宅的部分或全部构件在工厂预制完成,然后通过运输送到施工现场,预制装配式建筑在欧美和日本都有所应用,被称为产业化住宅或者工业化住宅。
1预制装配式建筑的概念
首先我们从概念入手开始探究。装配式建筑是一种新型的建筑形式,建筑过程所需要的主要部件都是在工厂生产加工好的,在施工现场只需要利用恰当的连接方法将所需部件连接起来就可以了。一般来讲,有三种应用比较广泛的预制装配式建筑。第一种是预制装配式混凝土结构,这种结构主要由预制的混凝土部件构成。其整个工作过程分为三步,第一步是工厂的预制生产,第二步进行现场施工安装,最后进行混凝土的浇筑。第二种是装配式钢结构。这一部分主要应用钢制的梁和柱进行装配。第三种是预制集装箱式房屋。在这一部分中,集装箱作为基本单元,先完成工厂内的流水加工生产,再进行现场组装。与其他两种结构的工作方式相比,这种方式在拼接时具有多样性,处理比较灵活。最后进行内部的整修,可以赋予建筑结构各种不同的特色。
2预制装配式结构体系
2.1预制框架结构
(1)浆锚连接。浆锚连接是下柱留有钢筋孔,再把上柱延伸出来的钢筋插入下柱钢筋孔中,使钢筋完全插入。(2)焊接连接。焊接连接是将上、下柱中纵向钢筋焊在由钢板或角钢焊成的钢帽上。上、下柱对接后再贴焊钢板,将上、下柱连接成为整体。(3)牛腿连接。牛腿连接常用于在两个柱的结合,其中分为明牛腿和暗牛腿。明牛腿在预制装配式钢筋混凝土多层厂房中可常见,此连接便于施工,有较好的刚性。暗牛腿由于空间利用小,更符合人们对建筑物的审美要求,比明牛腿有更好的应用市场。
2.2预制剪力墙结构
(1)套筒连接。套简连接是指先在工厂预制墙的下部预留高强套筒,连接钢筋伸入套筒槽内,再灌注灌浆料到套管内,待硬化后,两部分便连接形成整体。(2)现浇带连接。现浇带连接是把预制剪力墙放置在原预定的地方,然后将相邻两个剪力墙预留钢筋通过搭接等方式连接起来,再通过现场浇筑混凝土把两个墙连接起来。(3)机械连接。机械连接是把钢筋和连接件通过机械咬合来完成,通过力的传递方式,前一根钢筋的力传给后一根连接钢筋中去。
3预制装配式建筑结构体系的设计
3.1预制装配式框架结构体系的设计
框架结构有着运用简单、运输快捷以及质量轻等相关的优势,这些特点使其被广泛的使用在建筑施工中,其通常被使用在一些高层建筑的施工建设中,这正是当前建筑建设的主要趋势。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆预制装配式框架结构体系中,最主要的就是预制叠合板和预制叠合量值,这两部分的构件都能够在工厂的生产线中直接加工和制造,将其运输到施工现场时只需要进行简单的浇筑和焊接即可。为了能够保障整个建筑的施工质量,在对预制装配式框架结构体系进行设计时要注重以下几方面。其一是结构整体要遵守平整原则,内部的支撑结构体系有着足够的强度和韧性,进而满足整个结构在建筑投入使用中的承载要求。并且还需要保障各个梁柱中轴线都处于同个水平面上。其二是在对梁和柱之间的交接部分进行处理时,需要使用刚接点进行。并且框架基础需要符合强度、刚度以及稳定性等相关要求,在此过程中使用的混凝土强度等级需要保持在C30之上。其三是要对内部构件之间的焊接方式进行科学选用,要对构件处于的环境以及承载力特征进行考虑,要对焊缝形式进行合理选用。同时还需要考虑到承担和弯矩扭矩的作用,要对承载力设计要求分开计算。
3.2预制装配式剪力墙结构体系设计
在对预制装配式剪力墙结构进行设计时,需要依据实际情况选用合理的结构,其中有半预制和全预制的剪力墙结构。为了能保障结构的质量,在对预制装配式剪力墙结构进行设计时还需要考虑以下几点:
其一是设计好承重墙板。在装配式剪力墙结构体系设计中,承重墙是不能够缺少的一部分,而承重墙是结构受力体系中最关键的部分,因此做好承载墙的内力计算与抗测力设计是很有必要的。在对结构竖向抗测力进行设计时,需要保障承重墙水平和竖向连接关键部位能够连接在一起,并且要做好抗震设计和连接设计,以此提高建筑结构的整体性能。
其二是预制构件连接方式与连接节点。在剪力墙结构设计中要需要保障各个预制构件之间的连接性,必须确保都处于良好的状态中。在实际设计过程中不但要保障传力的良好,同时还要提升结构可靠性。若是在建设和施工时发现这个结构的抗震能力相对较差,则就需要对连接节点进行改进,例如增加钢筋直径以及强度等,以此保障构件的性能。
其三是注重预制构件工厂加工和施工现场的拼装工作。就整个剪力墙结构体系而言,设计中预制构件使用的是分块设计模式,所以在实际设计过程中需要综合实际情况,例如整个建筑中房建的结构以及拼接位置等。对于竖向拼缝的位置而言,设计过程中要避免结构受力较大部位,在这其中要尽可能的使用更多符合标准的构件,以此方便生产工厂的加工以及施工现场的拼接工作。除此之外,在实际设计过程中要严格的根据标准要求,要做好预制构件加工、运输以及吊装验算等相关工作,避免有钢筋变形或者是预制构件出现开裂的不良现象。以此保障设计的科学与合理,进而符合建筑项目的施工要求,满足人们对建筑的质量标准。
3.3预制装配式建筑结构体系设计总方向
预制装配式建筑作为当前建筑发展的重要前景,在进行设计时有众多需要注意的地方。根据不同地区抗震要求的不同,以及节能要求上的不同,我们需要设计开发更具适应性的预制装配式结构。同时还要注意预制效率的提升和预制质量的保障。所以在进行设计时,应该按照从简单到复杂、从低级到高级的设计发展思路,一步一步推动预制装配式结构体系的发展。要充分掌握各预制装配结构的优势与不足,全面提升施工技术,改变传统的劳动力投入大,工作周期长的建造形式。另外在不断完善设计思想的同时,逐步实现各个构件的自动化生产。在这个过程中,要注意预制装配式建筑的设计比传统的建筑结构有更高的技术和设计要求,所以相关设计人员一定要充分了解和应用力学知识,熟悉各个结构的特点,在进行设计创新的同时,多多关注本行业的最新动态,以及可以尝试投入使用新兴建造技术,不断提升预制装配式建筑结构的安全可靠性能,不断推动社会的发展。
结语
总之,预制装配式建筑结构是目前建筑行业发展的主要趋势,也是更好地满足人们需求的一种方法,对于提高建筑工程整体的质量和水平有着重要的作用。但是,在实际的发展过程中,还存在着一些不够完善的地方,需要对其设计进行不断优化和完善。
参考文献
[1]刘红梁,高洁,吴志平,等.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(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]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:楼林哲
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第11期
论文发表时间:2018/9/3
标签:结构论文; 建筑结构论文; 建筑论文; 体系论文; 钢筋论文; 预制构件论文; 构件论文; 《建筑学研究前沿》2018年第11期论文;