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摘要:当前,预制装配式建筑结构是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。在具体的实施过程中,应该注重鼓励不同的建设单位能够积极地运用该体系,才能够使其不断发展,从而更好地服务于建筑行业,为保证人们的生活质量,提高人们的生活水平奠定良好的基础。本文就预制装配式建筑结构体系与设计进行简单的阐述。
关键词:预制装配式;建筑结构体系;设计
我国的经济建设起步较晚,近年来城乡建设集中进行,呈现爆发式发展,但是建筑行业的水平还有待提高,不能满足目前的建设要求。预制装配式建筑有了一定的发展,但是还没有形成规模化生产和行业的普遍推广,产业链有待进一步完善,这些都需要各个部门的努力和配合。学习和掌握预制建筑设计技术及其当前点的同时,预制建筑设计要与时俱进,顺应时代潮流,不断创新和突破,才能真正在中国整个建筑业的发展起到积极的推动作用。
1预制装配式建筑结构体系概述
1.1预制装配式建筑结构体系的概念
预制装配式钢结构、预制装配式混凝土结构以及预制集装箱式房屋是预制建筑施工中非常常见的预制装配式建筑。其中,预制装配式混凝土结构以模块为基本单元组成,在工厂预制好的流水线施工生产,然后运输到施工现场,根据不同的建筑风格进行装配施工。与传统的混凝土预制工艺技术相比,具有以下明显的优点:①预制技术的大量使用在施工过程中的轻质墙板,节省人力和物力,并能保证空间和灵活的自由;②预制技术的施工速度快,保证了优势的质量。这是缩短建设周期显著,提高施工企业的经济效益;③需要预制施工现场人员少,原材料也需要在种类和数量少,在很大程度上提高施工现场安全和环境保护的水平。
1.2预制装配式建筑结构优点
在建筑工程施工过程中应用预制装配式建筑结构对于提高工程施工的质量,具有诸多的优势。首先,相对于普通的工程施工来说,预制装配式建筑结构中轻质墙板施工的比例比较大,这样就会导致施工过程变得更加简单和快捷,从而有效节约了人力和物力,能够有效控制施工的成本,更好地保证建筑施工的灵活性。最后,应用预制装配式建筑结构开展建筑工程施工,对于施工人员的数量和技术要求比较低,对于控制工程施工的质量有着重要的作用。
2预制装配式建筑结构的应用与抗震性能分析
2.1预制装配式建筑结构的体系应用
根据结构体系的现状,可以将预制装配式建筑结构体系分为两大类,即特殊结构体系和一般结构体系。其中一般结构体系应用最为广泛,其结构基本与现浇结构相似,包括剪力墙结构、框架结构和混合体系。特殊结构体系是在一般结构体系的基础上建立起来的,主要满足不同建筑在功能和性能上的需要。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆目前特殊结构体系的结构和使用的类型相对较少,国内主要应用于住宅板楼和单一工业厂房;国外主要应用于预应力装配框架系统、停车系统、预制预应力空心墙模板系统等。
在中国,预制建筑结构的使用可以追溯到上个世纪80年代。由于经济的限制,结构却没有得到有效的发展。在21世纪经济飞速发展的今天,在各种因素的刺激下,预制建筑结构迅速进入建筑施工的过程中。在国内,北京和上海在结构研究和应用方面处于领先地位。其中,上海城建公司是第一个大规模建设的住宅社区,在蒲江作为主要组成部分预制混凝土结构。
2.2预制装配式建筑结构抗震性能分析
根据装配,可以将预制混凝土结构分为整体装配和零件装配两类,装配中刚度不只受结构刚度影响,而是受预制混凝土结构的刚度和结构刚度的共同影响。预制混凝土结构节点可分为三类:干连接铰节点、湿连接刚性节点和柔性节点。其中干铰链连接刚度低、旋转一般、抗地震和风的性能较低;湿连接,其刚度接近于现浇混凝土梁柱接头,其结构和性能和设计与现浇钢筋混凝土框架结构类似,一般用于连接的顶级节点,包括在在边缘的连接柱节点。因此,预制混凝土结构有多种节点,节点不同,结构的刚度也不同,其抗震性能也有一定差异。在建筑结构设计中,需要充分考虑实际需要的选择。
3预制装配式建筑结构的设计
3.1预制装配式框架结构体系的设计
由于预制装配式框架结构剪力墙重量比较轻,运输难度较小,常应用于比较大的预制结构。此外,预制装配式框架体系是高层建筑结构中的一种重要结构形式,无论在国外还是在国内,都已应用于高层建筑工程。这种结构的预制叠合梁和框架结构需要在工厂中预制。处理节点和梁端键槽一般在运输到施工现场后,在施工现场。在框架结构柱的装配过程中,当选择一个预制或现浇混凝土的方案时必须要结合项目的实际情况来进行选择。关于受力机理,在从结构的角度来分析,需要注意以下内容:①预制混凝土框架柱、柱混凝土与底板固定强度梁结构的强度,需要保持在C30以上;②结构面是必须要保证的,此外还需要梁柱中心线,纵向和横向框架柱对齐以保持对同一垂直面的状态的调整;③进行框架梁柱节点的设计时,在移交的部分以符合刚性连接的使用要求;④预制梁柱节点区焊接施工过程中,必须保证焊接质量;⑤在设计、生产过程中,需要注意连接各种结构的预埋件设计合理、加工准确。
3.2预制装配式剪力墙结构体系的设计
结构构件的主要组成部分为板结构、剪力墙结构和梁结构,此外,它还可以由预制的混凝土构件组成,如层合板、预制墙板和叠层梁等。在预制装配式剪力墙结构设计中,须根据实际情况选择是采用半预制还是采用全预制剪力墙结构。为了保证结构质量,设计过程中还需要考虑以下几点:①在横墙结构设计时,可根据情况,采用预制的承重墙板结构或轻墙面板两端山墙以满足预制承重墙体满足侧向力计算结果或结构部件的实际需要;②在对竖向抗侧力设计时,对于不同部位的结构要保证主要竖向承重钢筋注浆锚杆和连接通过各种现浇在一起;③规则需要和两个方向的动态特性应尽可能接近且保持平面形式;④在E连接结构设计时,要确保机械完整性和连续性。为了保证电力传输结构清晰以及预制件之间的可靠连接,同时满足结构满足抗震要求,因此在钢结构中应选用连续高强度预制钢;为了提升空间和关节位置,应在设计过程中考虑场地条件的设计。可根据需要在防止柱布局应用关节位置的垂直高度一层或两层来设计墙的高度,同时尽量避免成分或不同类型的预制建筑设计过度;需要符合相关要求和预制施工钢筋变形阶段的应力校核,在每一栋楼在复平面上和现浇楼板顶应选择结构的区域设计。
4小结
社会经济的发展在一定程度上提升了人们的生活水平,人们对于尘世建设和发展提出了更高的要求,主要就体现在建筑结构上。所以,为了拥有更好的发展前景,建筑行业应该注重跟上经济发展的步伐和形式,对于建筑体系不断创新。只有加强预制装配式建筑结构的推广工作,在能够加快建筑工程施工的速度,实现对于传统施工技术的有效突破,从而更好地推动建筑行业的发展。
参考文献
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论文作者:杨民鹏
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第24期
论文发表时间:2018/1/22
标签:结构论文; 建筑结构论文; 体系论文; 节点论文; 建筑论文; 刚度论文; 梁柱论文; 《建筑学研究前沿》2017年第24期论文;