摘要:现如今,经济不断进步,人们对于预制装配式建筑产生的极大的兴趣,政府部门为此出台了相关的政策,并且颁布了相关的设计标准和设计准则,但是目前业内很大一部分工程技术人员对于预制装配式建筑结构的设计还缺乏了解,这些都阻碍了装配式建筑的进一步发展。因此,在目前国内相关的研究的基础上,结合现行的国家标准和规范,阐述了预制装配式建筑结构体系,对相关结构的力学性能、抗震性能以及经济效果都进行了分析了研究,同时,对预制装配式建筑结构体系及其设计要点进行了分析和研究,为工程领域内预制装配式建筑工程的设计提供了借鉴和指导。
关键词:预制装配式;建筑结构;体系与设计
1预制装配式建筑含义
建筑房屋通常使用现场浇筑的方式,但随着人口密集化,这种方式已经不能满足目前人们的居住生活要求。预制装配式建筑是一种新型的建筑模式,它所使用的主要构件都是在工厂内部来完成,然后使用一定的科学技术,在现场将这些构件进行连接和拼装。通常情况使用的预制装配式建筑有三种:一种是预制装配式混凝土结构。这种建筑结构通常被称为装配整体式钢筋混凝土结构,大部分的构件都是由混凝土构成。在制作的过程中,首先,在工厂中进行预制生产,再运送到现场进行拼装,最后再使用混凝土进行浇筑。其次,对钢结构中的钢柱和钢梁结构进行预制。最后,预制集装箱式的房屋。这种结构最基础的部分就是集装箱,与其他预制装配式建筑结构的工作方式存在很大的不同。这种结构的预制构件都是在工厂中进行流水线生产,然后到施工现场进行拼接,在拼接过程中,可以存在多种样式。然后对其进行内部装修。研究发现,预制装配式建筑不仅能够加快工程施工速度,也能够提高工程质量,降低工作成本,具有极好的发展前景。但是,预制装配式建筑是一种由国外引进的新的建筑形式,虽然我国已经吸收了大量经验,但目前技术手段依旧不够成熟。因此,需要加强对其研究与应用,不断提升预制装配式建筑适应性。
2预制装配式建筑结构体系
2.1预制装配式建筑结构体系
当前,预制装配式建筑结构的运用主要分为两种情况,分别为专用型的结构体系和通用型的结构体系。其中应用比较广泛的当属通用型,其在结构的组成上与现浇结构比较相似。而专用结构体系则是建立在通用型体系基础上,为了满足建筑物在功能上的需求。当前,专用型结构应用比较少。随着社会经济的快速发展,国内预制装配式建筑结构体系的开发水平不断提升,并且不断地在实际的工程中得到更加有效的试用。从发展的角度上来讲,不同结构体系的创新是推动预制装配建筑结构发展的重要动力。从现场施工的角度来看,以主体结构竖向构件的预制技术比较难。同时采用各种建筑技术有机组合的方式,从而使得预制装配式建筑结构的优势得到了更加有效的体现,其中就包括降减震技术结合的预制装配整体式结构等预制技术。
2.2预制装配式建筑结构体系优点
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。其一,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。其二,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。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。
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2.3抗震性能
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: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;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;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;预制梁柱节点区焊接施工过程中,必须保证焊接质量;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: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;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;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;在E连接结构设计时,要确保机械完整性和连续性。
4、结语
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。
参考文献:
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论文作者:徐东1,刘浩2
论文发表刊物:《基层建设》2019年第14期
论文发表时间:2019/7/26
标签:结构论文; 建筑结构论文; 刚度论文; 体系论文; 建筑论文; 节点论文; 梁柱论文; 《基层建设》2019年第14期论文;