新型装配式混凝土结构技术的应用分析论文_裴雪君

新型装配式混凝土结构技术的应用分析论文_裴雪君

(合肥水泥研究设计院,安徽合肥230051)

摘要:本文简要阐述了装配式混凝土结构的概念、优缺点及推广前景,对新型装配式混凝土结构的关键技术应用进行了分析,同时对其存在的问题及解决方法提出一些个人建议,以供参考。

关键词:新型;装配式混凝土;结构技术;应用

前言

装配式混凝土具有质量好、生产效率高和经济环保等优点,装配式结构是指构件在工厂或施工现场进行预制,经过机械吊装等连接手段,将零散的预制构件连接成一个整体的一种新型结构技术。

1装配式混凝土结构的概念、优缺点及推广前景

1.1装配式混凝土结构的概念

装配式混凝土是以预制构件为主要受力构件,经过装配和连接而成的混凝土结构,预制装配建筑的主要特点是构件在工厂制作,然后运送到现场,用机械或人工进行安装。该施工方法比传统方法可节省人工25%~30%、降低造价10%~15%、缩短工期50%左右。

装配式混凝土由于构件是在有较好设备、一定工艺流水线上加工生产,因而有利于广泛的采用预应力等技术,既节约生产原料质量又稳定,还可以大量的利用工业废料,如采用粉煤灰矿渣混凝土,选用轻骨料混凝土。另外装配式结构在一定程度上减少了城市垃圾,如废钢筋、废铁丝、废竹木材和废弃混凝土等。

1.2装配式混凝土结构的优缺点

装配式混凝土具有一系列优点,因此在建筑中有很强的实用性。第一,装配式混凝土强调设计、材料、工艺和施工的完美结合;第二,由于装配式混凝土建筑在欧洲具有较长的历史,在技术上积累了大量的经验;第三,由于长期可持续的研究和发展,预制技术已形成系统的基础理论,并符合节能环保与循环经济要求;第四,制作的机械化程度高,提高了工作效率;第五,开始向模块化发展。另外装配式混凝土也存在一些不足,最重要的是设计中容易忽略地震作用,容易受到地震的严重影响,影响到在地震活动地带的人们的日常生活。并且我国的预制混凝土构件存在跨度小、延时性差、承载力低和品种单一等缺点,需要不断创新对这一问题加以解决。

1.3新型装配式混凝土结构技术的推广前景

新兴装配式混凝土结构技术的前景广阔,是今后住宅产业的发展方向,成为改变传统住宅建造方式的关键技术,其结构因其受力明确,绿色环保和节省劳动力等优点都为其发展创造了良好的环境,促进了我国建筑业的整体发展,达到了预定的节能减排目标,符合可持续发展战略,有着良好的发展前景。

2装配式混凝土结构在国内外的应用发展

在美国,装配式混凝土结构建筑广泛应用于各种建筑,包括:居住建筑,学校、医院、办公等公共建筑,停车库,单层工业厂房等。由于大量应用大型预应力预制混凝土构件技术,使装配式混凝土结构技术更充分地发挥了其优越性,体现了施工速度快、工程质量好、工作效率高、经济耐久等优势。

西欧作为预制混凝土的发源地,装配式混凝土建筑具有较长的历史,积累了大量的技术经验,其预制装配式混凝土的应用极为普遍,它们强调设计、材料、工艺和施工的完美结合,也因此很好的体现了不同体型和不同建筑形式的特点。在新西兰装配式混凝土的应用也极为广泛,利用新型装配型混凝土技术有效地减少了劳动力、加快了工期,新西兰由于处于活动地震地带,在建筑结构方面要求严格,而装配式混凝土的应用可以有效解决这一问题,新型装配式混凝土体现出了很好的抗震性能。

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在亚洲装配式混凝土发展最为先进的是日本,从第二次世界大战之后日本的装配式混凝土建筑迅速发展,并且在地震区的高层和超高层建筑中应用十分广泛,日本建筑的预制技术处于世界的领先水平,质量标准非常高,经历了多次地震考验,体现出日本在装配式混凝土方面较高的综合技术水平。

在我国装配式混凝土结构的发展极为迅速,在20世纪末期已经广泛应用于工业、桥梁道路、水工建筑和民用建筑,发挥着重要作用。从20世纪50年代我国开始制造整体式、块拼式屋面梁和吊车梁等,到70年代末引进南斯拉夫预制预应力混凝土板柱结构体系,装配式混凝土在我国的发展越来越快。

3新型装配式混凝土结构关键技术应用

3.1结构连接设计的基本要求

装配式混凝土结构要重视构件连接点的造型和设计,概念的设计要满足耐久性要求,保证构件的连续性和结构的整体稳定性,避免在使用过程中发生连续性倒塌。对于装配式混凝土的连接还要考虑设防烈度、建筑高度及抗震等级等因素,选择适当的节点连接方式。并且在承重结构中节点和连接的承载能力及延性上不宜低于构件本身,加强节点设计理念。

3.2钢筋套筒灌浆连接技术

目前在美国和日本钢筋套筒灌浆连接技术在美国和日本都有广泛的利用,目前最新的套筒灌浆技术是将套筒一端的钢筋在预制工厂经过螺纹完成机械连接,在另一端通过现场灌浆连接,此项技术要求套筒有一定的强度,灌浆料高强、无收缩,并且要求套筒、灌浆料与背景链接钢筋之间可以相容并且可以匹配。我国对于此项技术也展开了研究,经过大量实验得出许多实用技术,在工程实践中得到了大量应用。

3.3钢筋浆锚连接技术

钢筋浆锚链接连接方式是将需搭接的钢筋拉开一定距离的不同以往的连接方式,钢筋浆锚链接技术是将拉结钢筋锚固定在灌浆套筒、凹槽和节点等处,例如在基础结构中,拉力必须通过剪力传递到灌浆料中。并且钢筋浆锚链接技术具有一定的抗拉能力,此项技术对于灌浆孔的孔道有严格要求,灌浆孔要满足高强及无收缩要求。

4存在的问题以及建议

4.1问题

4.1.1我国的预制混凝土技术比较落后,一方面由于唐山地震中大量预制混凝土结构遭到破坏使人们对装配式结构的应用更加保守,另一方面,国内的预制混凝土构件存在着跨度小、承载力低、延性差、品种单一等诸多问题,也严重阻碍了装配式结构在我国的发展。

4.1.2我国装配整体式混凝土结构还未得到广泛的推广,对于该结构体系的预制柱之间的连接,现浇梁和预制柱的节点连接,自承式钢筋析架叠介板的理论研究甚少,装配整体式混凝土结构的设计规范尚需要完善。设计院里的结构设计者由于没有强有力的科研文章借鉴,也没有相应的规范支持,因此预制装配式框架结构体系在设计上还未能得到广泛的普及。

4.2建议

4.2.1加强建筑模数研究。我国模数协调仅局限在房屋建筑结构的构配件的预制与安装上,对住宅产品、设备和设施开发、生产和安装方而,缺少模数协调的应用和指导。但标准化、系列化、通用化住宅部件的开发和生产,必然与建筑艺术创造有矛盾,法国有解决这方面问题的成熟经验,他们不仅有成熟的尺寸协调规则和建筑通用体系,其构造体系对于发展建筑多样化很有帮助,我国在发展通用体系过程中亦可参考法国的成熟做法。

4.2.2加强在施工技术和组织管理的协调。在施工技术和组织管理的协调上,一些企业重技术、轻管理,造成消耗大、效益低。促进施工技术和组织管理结合,有利于在最小的消耗下取得最大效益。日本通过将工法、工程的各项进度计划、财务计划使技术与组织管理融合在一起,发挥了最大的综合效益。

4.2.3加强科研的投入。由于缺少统计数据,大学和科研院所很难通过数学模型对住宅需求进行预测,不可否认,预测技术对推进住宅产业发展有着极其重要的作用。日本的住宅统计预测较为完善,对我国有着极大的参考价值。

5结语

新型装配式混凝土因其节能高效的优点有着良好的发展前景,减少了建筑垃圾对环境的影响,提高了建筑的功能和结构性能,实现了节能减排的目标。针对我国多年对装配型混凝土结构性能的研究,在推广这项技术的同时要不断加强技术创新,不断优化技术,加强对新型节点的研究,将隔震和减震技术应用到装配式混凝土结构中,逐步实现装配式施工工艺的自动化和装配式原件的多功能化,使其功能结构更加完善。

参考文献:

[1]宋非非.预制装配式混凝土结构技术的研究与应用[J].住宅产业,2012(04)

[2]李晓明.装配式混凝土结构关键技术在国外的发展与应用[J].住宅产业,2011(06)

[3]蒋勤俭.国内外装配式混凝土建筑发展综述[J].建筑技术,2010(12)

论文作者:裴雪君

论文发表刊物:《建筑建材装饰》2015年10月下

论文发表时间:2016/9/14

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