摘要:对房屋建筑装配式混凝土结构的设计和建造工艺进行了分析和研究。在实际应用时,一维构件和节点刚性连接的装配式框架结构体系与现浇结构的性能并没有太大差别,所以在实际中应用的最多,尤其在抗震等级的结构上,结构设计方法、适用高度方面基本等同于现浇结构,在装配式剪力墙结构中,采用装配整体式剪力墙结构体系最多的是高层建筑,经过对装配式混凝土的生产工序、结构设计、施工过程等仔细研究后,同时分析了预制构件的工艺流程,并详细的阐述数控划线工艺实际当中存在的问题,分析施工过程中可能出现或存在的主要问题,最后给出解决方案。
关键词:房屋建筑;装配式混凝土;结构设计;施工工艺
1装配式混凝土的结构设计
1.1装配式混凝土结构类型
装配式混凝土结构指的是通过各种连接方式,将预制混凝土构件或部件进行装配,形成混凝土结构,包括装配整体式和全装配混凝土结构等。以前,我国住宅体系主要采用装配式混凝土结构,从预制构件的构成看,预制圆孔板、大型屋面板、槽形板都属于该范畴,在工业厂房的建筑上采用此构件的机会较多。由于结构受力模型、构件连接方式、建筑结构设计、构件生产、安装施工等方面还存在一定的问题影响,尤其抗震性能较差、保温隔热性能不好、防水防火性能较差,目前此中结构已被淘汰。目前设计的房屋建筑装配式混凝土结构主要包括剪力墙结构、框架结构、框架剪力墙结构等。这几种装配式混凝土结构的适用性、安全性、耐久性等非常优良。
1.2装配式混凝土框架结构
1.2.1梁柱一字型构件
一字型构件是梁柱的主要设计方式,构件拼接主要在梁柱节点位置进行,其优点是构件的施工和生产方便,结构具有较好的整体性;缺点是受力关键部位为接缝,具有较高的连接要求,构件截面较大,钢筋在节点区交错。
1.2.2二维预制构件
二维的预制构件通常采用十字型、平面T型等,优点是接头处受力较小,节点性能较好;缺点是生产、运输、堆放、安装、施工不方便。
1.2.3三维构件
三维构件采用双十字型、三维双T型进行连接,三维构件的优点是因其是现场布筋,减少了钢筋之间的接头数量从而达到少浇筑混凝土;但由于其是三维构件质量较大,相应的缺点也不少,如运输、生产、安装、堆放、施工不方便。
在实际操作中,最常应用的方式有两种,一种是节点刚性连接,另外一种是一维构件装配式框架结构体系,究其原因是与目前所采用的现浇结构性基本是一致的,在抗震等级和设计方法,以及高度确定等方面,与现浇结构并无本质区别,现场湿作业的情况容易出现问题,要尽量避免,要结合预制外墙板应用而决定采取何种方式,在对构件进行结构分析后,还要考虑结构性能、构件生产和安装等环节,采取最简单和高效的预制装配框架结构体系,现行国内规范中的框架结构在高度上的规范偏低,这是目前该结果在发展过程中存在的问题。为了提高框架结构的适用高度,加强框架结构的刚度,增强框架结构的延性、耗能、承载能力,需采用框架支撑结构。利用支撑降低框架地震能耗,避免主体结构发生倒塌。
1.3装配式剪力墙结构
1.3.1装配整体式剪力墙结构体系
由于剪力墙属于预制构件,在接缝上采用的连接是湿式连接,而在钢筋水平接缝处则采用的是套筒灌浆连接,而浆锚搭接连接也是经常采用的方式,底部预留后浇区钢筋搭接连接效果较好。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆当前的高层建设物多采用整体式剪力墙结构体系。根据使用的预制墙体部位,装配整体式剪力墙结构分为部分预制和全预制结构两种。外墙预制结构、内墙现浇结构为部分预制剪力墙结构。全预制装配式剪力墙构件具有较高预制化率,同时也有较多的拼缝,具有一定的施工难度。现浇方式的内墙结构性能类似于现浇结构,能很好适用于高度较大墙体;预制外墙和门窗等工程,使用预制结构的效果更加理想。
1.3.2叠合板式混凝土剪力墙结构
叠合板式混凝土剪力墙结构包括叠合式楼板、叠合式墙板,以边缘构件、板构件等为辅。从叠合式墙板的构成看,主要采用的是双面叠合剪力墙和单面叠合剪力墙。根据剪力墙受力要求,连接使用桁架筋,浇筑中间空心层组成整体剪力墙结构,共同承受水平力与竖向荷载作用。与现浇结构相比,叠合板式剪力墙墙体具有较小适用高度,设计方法和受力性能方面都较大差异。叠合板式混凝土剪力墙结构适用条件为:住宅处于非地震区或地震区,其抗震级别为7级,房屋高度小于60m,层数低于18层。
1.4装配式框架-剪力墙结构
类似框架的装配式框架和装配式框架-剪力墙结构的框架部分,均采用的预制或现浇剪力墙部分。国内目前已开始将装配式框架-现浇剪力墙结构应用到了现实当中。外国也研究过装配式框架-装配剪力墙结构,在一些工程中采用过装配式框架-现浇剪力墙结构。我国目前对于装配式框架-现浇剪力墙结构的应用还处于空白,但相关的研究工作正在开展。为确保墙体结构的整体性,建筑顶层和底层使用现浇结构,这样就避免了竖向构件的不连续,转角窗在剪力墙中不适合采用,在剪力墙进行开洞时,应上下对齐洞的位置。当房屋出现不规则凹凸时,在连接时应采用现浇梁板进行,将凹凸位置的长宽比减小。
2预制构件的施工
2.1施工前准备
材料、场地、机械设备等必须在预制构件施工前做好准备,对机械设备和场地方面的要求,现浇筑建筑和装配式建筑的施工有很大不同之处,构件需存放在预制构件场地。为减少搬运次数,尽量将预制构件堆放在地基平硬塔吊所能够得着的地方,防止构件变形,分割按构件类型进行,在安装过程中预埋射频卡可方便的找到构件。
2.2连接件及调节件的安装
预制墙板构件通过吊装塔进行安装,对预制墙板上部套筒和下部钢筋进行初始定位后,接连安装构件底部连接件,调节连接件的依据是控制线位置,在安装平面内达到要求后,进行安装临时支撑,调整连接件斜撑,确保构件水平度、垂直度达到要求,构件垂直度通过全站仪进行确定,通过控制线确定构件水平度。目前,高层建筑采用装配整体式剪力墙结构体系较多。
2.3弹线及定位
在安装预制构件时,根据施工图纸在完成面画出轴线位置,根据轴线尺寸画出控制线。在安装完成预制构件后,通过控制线复核质量。通过楼层控制点检测预制构件轴线。吊装前要检验预制构件构件质量、控制线、垂直度、施工标高。
2.4预制构件的施工标准化
在预制构件进行施工时,根据建筑施工场地条件和构件特征,编制构件施工工序,形成文件。对施工人员进行培训,促进施工工序进一步标准化。在施工时,施工工具根据配件特点选用,非专用工具易损坏构件。
结论
综上所述,对于目前国家的发展来说,装配式混凝土结构技术的运用是为了满足社会的需要而产生的,减少混凝土对社会环境的危害,减少对自然环境的破坏是建筑行业未来发展的重要问题,所以,装配式混凝土机构技术存在的意义也是比较重大的,装配式混凝土结构的施工噪音小,工期短,成本低,造成的环境污染和资源浪费也比传统的混凝土施工要少的多,在中国的建筑行业中拥有着比较广泛的前景,这项技术的应用无论在施工的质量方面还是对环境保护方面都能起到非常大的作用,但是这项技术还不是非常完善,这就要求对这项技术继续进行研究,在研究的过程中发现问题并解决问题,为了之后更好的运用奠定基础。
参考文献
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论文作者:郑博浩
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第14期
论文发表时间:2018/10/11
标签:构件论文; 结构论文; 剪力墙论文; 预制构件论文; 叠合论文; 混凝土论文; 现浇论文; 《建筑学研究前沿》2018年第14期论文;