摘要:装配式混凝土建筑是建筑工业化时期大量出现的一种建筑工业化方式,许多装配式混凝土建筑选用的都是装配式混凝土结构,这种结构模式具有能耗少、工期短等特点,因此,装配式混凝土结构技术应用范围越来越广。文章先简单论述了装配式混凝土结构的概念和优缺点,然后就装配式混凝土结构的技术应用进行了梳理、分析,希望能有助于大家对装配式混凝土结构的认识和了解。
关键词:装配式混凝土结构;技术;应用
装配式建筑是使用预制部品部件装配而成的建筑,装配式结构指将零散的装配构件在施工现场或工厂进行预制、吊装等手段连接到一起。组成一个新结构的结构形式。装配式混凝土结构是建筑行业使用范围较广的一种装配结构,它能加快建筑施工速度,能提高工程质量和施工效率,因此,许多建筑施工企业都就装配式混凝土结构及其技术应用给予了高度重视。
1装配式混凝土结构的概念和优缺点
装配式混凝土是以预制构件为受力载体,通过装配、连接程序而打造的混凝土结构。装配式混凝土结构的主要特点就是它的预制构件全部在工厂制作完工,然后再送到现场进行人工或机械安装。装配式混凝土是在设备完善、相对流畅的工艺流水线上加工完成的,它要使用到预应力等技术,它在构件形成过程中可能会用到许多工业废料,如煤灰矿渣混凝土会用到煤灰,轻骨料混凝土会用到废钢筋、废铁丝等废旧物品。所以,与传统方法相比,装配式混凝土在节省人工、降低造价、提高资源利用率和工程质量等方面有着显著优势。装配式混凝土结构的优点主要有:它强调设计、材料、施工工艺的完美结合,技术水平较高;装配式混凝土技术在欧洲有较长的发展史,它的技术经验非常丰富;装配式混凝土技术有着系统的理论基础,与当前我国政府提倡的节能环保、循环经济发展理念相吻合;装配式混凝土结构的机械化制作程度较高,如今已步入模块化发展阶段。但是,装配式混凝土结构也存在一些不足,如装配式混凝土结构的跨度较小,其延时性和承载力都较差,并且,装配式混凝土的品种非常单一。此外,它在设计中经常会忽略对地震作用的考虑,容易受地震影响。
2装配式混凝土结构的技术应用
2.1装配式混凝土结构分类
我国装配式混凝土结构应用起始于上世纪七、八十年代,是时采用的预制装配式混凝土结构以装配式大板住宅体系为主,应用构件主要是预制圆孔板、大型屋面板、槽形板等,这些构件在工业厂房中应用较广。不过,由于技术不完善,经验不成熟,装配式混凝土结构在受力模型、构件连接方式、结构设计、构件生产、安装施工中都存在许多问题,如装配式混凝土结构的抗震性能不佳,保温隔热性能和防水防火性能较差,为此,许多低层次的装配式混凝土结构逐渐被淘汰掉。目前我国现行的装配式混凝土结构,已经完全满足国家有关标准要求,它们的安全性、适用性、耐久性更好。结合国内外发展现状整体来看,目前装配式混凝土结构可以分为框架结构、剪力墙结构、框架-剪力墙结构三种。下面,笔者将一一讲述这几种结构的技术和应用要点。
2.2装配式混凝土框架结构及其技术应用
装配式混凝土框架结构由预制柱、预制梁、预制楼板、预制楼梯等构件共同构成,这种混凝土框架结构的特点是,它的传力路径明确、简短,装配效率较高,现浇湿作业较少,可以说它是最适合预制装配化的混凝土结构模式。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆所以,在商场、办公楼、厂房、医务楼等建设中,装配式混凝土框架结构都有着广泛的应用。格局梁柱节点连接方式,装配式混凝土框架结构被分为节点刚性连接、节点柔性连接两种,其中,节点刚性连接的设计方法与现浇结构大致相同,不过是节点连接相对复杂。节点刚性连接的混凝土框架结构的预制构件的拆分、拼装方式有两种,一是以“一”字型构件方式,这种方式的整体性较好,不过它对连接的要求较高。一是基于二维的以平面T型或十字型方法连接的预制构件,这种方法的节点性能较好,接头受力较小,不过它生产、运输和安装施工都相对麻烦。再就是采用三维双T型或双十字型构件连接的构件方法,这种方法能减少施工布筋、浇筑工作,不过构件的面积和质量较大,运输和安装不便。节点柔性连接的节点连接方式较为简单,混凝土结构的整体性能、耗能机制与设计方法要根据节点性能来确定。
2.3装配式剪力墙结构
目前我国装配式剪力墙结构体系主要包括以下三种:(一)部分或者全部剪力墙预制的装配整体式剪力墙结构体系。(二)叠合板式混凝土剪力墙结构。(三)多层装配式剪力墙结构。第一种装配式混凝土剪力墙结构部分或全部使用的剪力墙预制构件,在这种结构体系中,预制剪力墙之间的接缝会以湿式方式连接起来,水平接缝处的钢筋会以套筒灌浆、浆锚搭接方式方式连接起来,这种结构形式多用在高层建筑中。根据使用的预制墙体部位不同,这种结构方式被分为全预制装配式剪力墙结构和部分预制剪力墙结构两种,其中,前一种结构的预制化率较高,不过它的施工难度较大。后一种结构的适用性较强、高度较大,将之与保温、防水、门窗、阳台等统一起来,可以进一步增强预制结构的效能。叠合板式混凝土剪力墙结构由叠合式墙板、叠合式楼板和辅助构建等组成。该结构形式用到的叠合式墙板可以是单面叠合墙板,也可以是双面叠合剪力墙。叠合板式剪力墙的受力性能与现浇结构有一定的差异,它的适用高度较小。如安徽省的地方规定是,该种装配式剪力墙只能用于抗震设防烈度≤7度的地震区和非地震区,用于房屋高度≤60m、层数<18层的多层或高层建筑。
2.4装配式框架-剪力墙结构
装配式框架-剪力墙结构的框架部分与装配式框架相同,剪力墙部分采用的是现浇预制方式。如果剪力墙布置形式为核心筒,形成的就是装配式框架-剪力墙结构。目前,发达国家的装配式框架-剪力墙结构研究和实践体系已经相对成熟,不过装配式框架-剪力墙结构在我国的应用范围还很狭窄。近年来,许多建筑科学研究院都进行过预制装配式框架结构的研究,国内学界关于装配式框架结构的构件及节点受力性能、设计技术及构造要求的认识不断提高。虽然研究表明,装配式梁柱节点可以实现等同现浇结构的要求,不过有关装配式框架-剪力墙结构施工技术、构造措施的研究还有待进一步提高,国内装配式框架-剪力墙结构施工规范建设、技术应用还有很长的一段路要走。
参考文献:
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[2]田春雨,黄小坤,李然,殷小薇.装配式混凝土结构的研究与应用[J].工程质量,2015,04:25-30.
[3]佚名.现代装配式混凝土结构的技术进步[J].居业,2016,03:8.
作者简介:
赵冬健,男(1980.12——),汉族,新疆塔城人,工程师,本科,主要从事房屋建筑、公路建设及项目管理方面的工作。
文灵,女(1981.10——),汉族,新疆塔城人,讲师,硕士,主要从事物理,电子信息,智能楼宇方面的教育教学工作。
论文作者:赵冬健1, 文灵2
论文发表刊物:《基层建设》2017年第15期
论文发表时间:2017/10/10
标签:结构论文; 混凝土结构论文; 混凝土论文; 剪力墙论文; 节点论文; 构件论文; 叠合论文; 《基层建设》2017年第15期论文;