摘要:预制和装配是预制装配式建筑结构体系中的两大要素,也是该建筑体系中的基础组成部分,它有效的弥补了许多传统建筑方式的不足之处,是一种符合当代社会发展需求的建筑方式,能够在保证建筑质量的同时,极大的缩减建造耗时。为提升我国建筑施工技术整体水平,进一步探索预制装配式在建筑施工中的具体应用办法,本文将针对预制装配式结构体系与设计展开系统性分析,以期提供一定的参考。
关键词:预制装配式;建筑结构;体系;设计
1、引言
进入新世纪以来,国内的建筑行业进入了一个快速发展的时期,并带动一系列附属相关产业的发展。装配式建筑因为施工安装简便,广受建筑行业青睐。但是就目前发展情况而言,因为处于初期发展阶段,所以在建筑的结构设计上仍然存在很多问题,限制了装配式建筑发挥优势。因此,对预制装配式建筑的发展前景及结构设计要点分析有鲜明现实意义[1]。
我国装配式建筑的发展历史可以追溯到上个世纪,最早出现在七十年代,但是经过短暂的发展之后,装配式建筑迅速走向消亡。造成此种现状的原因在于,该类型建筑在我国唐山大地震中没有表现出良好的抗震性能,因此在我国市场中,一直对装配式建筑存在抵触。在相同的建设条件下,即使装配式建筑省时省力,建筑者也不会选择此种方法进行建设。经过三十几年的沉淀,我国装配式建筑发展得到了缓和,开始陆续的出现在人们的视野当中,虽然经历了几十年的发展断层,导致技术、人才等方面发展相比于国外而言比较落后,但是随着装配式建筑建设数量提升,以及政府扶持力度的加大,可以说该类型建筑发展未来可期。
2、预制装配式建筑结构体系概述
2.1 预制装配式建筑结构体系
我国的建筑行业自20世纪80年代开始出现了预制装配式建筑结构体系这一概念,并且开始在一些大板住宅体系和大型屋面板等领域中得到了一定程度的应用,但是由于当时经济条件有限,许多建造技术尚未发育成熟,因此在预制装配式建筑结构体系中存在着许多诸如抗震性能差、建筑物理性能低等此类的问题和缺陷。而目前,预制装配技术已经越来越多的应用于高层楼房和小型别墅等建造领域当中,并且在控制施工成本和提高施工效率等方面都做出了出色的表现。此外预制装配式建筑框架下还延伸出了许多类型的结构体系,例如新型普通钢结构、轻钢-木结构、轻钢结构以及轻钢-钢筋混凝土结构等都是较为常见的预制装配式建筑结构体系[2]。
2.1 预制装配式建筑结构体系的实际应用效果
传统的混凝土浇筑技术具有一定的缺陷和不足,而预制装配技术通过其自身的优势,则可以有效改善这些问题和不足,具体的优势主要包括以下几点:①预制装配技术主要是以预制构件,人力和物力资源在施工过程中运用较少,并且具有高度的空间自由度和灵活性;②预制装配技术不但能够保障建筑施工质量,同时与传统的混凝土浇筑技术相比还具备极高的施工效率,大幅缩减了施工周期,为建设单位带来了更高的经济效益;③预制装配施工现场无需大量的施工人员,所涉及的原材料种类和数量都远远少于传统的混凝土浇筑现场,因此施工现场安全系数较高,符合绿色环保的建筑理念[3]。
3、预制装配式建筑结构体系的设计分析
3.1设计思想
施工单位在开展预制装配式建筑结构设计工作时,需要在市场中选择具有较强设计能力及丰富设计经验的建筑结构设计单位,承接预制装配式建筑结构设计工作,要求最终选定的设计单位可以派遣具备专业资质的设计人员,深入到工程项目建设所在地,对于该地区的地质地貌、地下水活动、地质灾害发生风险等内容进行详细的调查了解,而后可以结合调查结果、工程项目立项书、业主诉求及国家颁布的行业标准JGJ1—2014《装配式混凝土结构技术规程》,来编制预制装配式建筑结构设计方案,主要做好框架结构、剪力墙结构与框架、建材选择、结构总体设计、构件装配施工、验收等多个环节的工作。设计时需要注意对现浇刚性节点、叠合技术的设计应用不可过多,以免出现工程建设成本高的问题,设计人员设计时需要对预制装配式建筑结构形式进行把握,结合该形式设计要求、结构力学特性及结构概念,做好设计工作[4]。
3.2设计内容
1)框架结构体系,该体系属于当前预制装配式建筑结构设计时常会用到的一类结构体系,要求设计人员在具体完成该部分设计工作时,充分利用预制构件质量轻的特性,在其外部包裹上保护层,再将构件运输至作业现场期间,不可出现构件失稳的情况,待构件全部运输至作业现场过后,施工人员便可以按照该结构体系的安装要求,使用起重机对其进行吊装安装处理,完成建筑物结构安装施工。通过调查该结构体系的具体应用情况,可知现阶段国外一些高层建筑进行施工建设时,已开始大量使用预制装配式框架结构体系,该结构施工建成的建筑物结构稳定性非常好,后续应用过程中建筑物使用质量、发生安全问题的风险较小。具体设计预制装配式框架结构体系时,要求设计人员及施工重点做好现浇处理、节点处理、梁端键槽处理及构件选择工作,避免发生质量较差构件应用于建筑结构工程建设中的情况,并且需要对结构体系受力实际情况进行详细的分析研究,以此明确相关结构组成部分的参数与建设要求[5]。
2)预制装配式剪力墙结构体系。开展该体系的设计工作时,要求工作人员做好以下几方面的工作。设计人员要根据建筑工程的实际建设需求情况,做好纵横剪力墙的布设工作,一般情况下在选用外墙体墙板时,要求对其承载能力进行测试,如果该能力检测达标,便可以将其设计为外墙应用的墙板,在设计建筑物内墙时,需要设计人员对选用墙板的受力情况、承载能力进行测试,结合先前了解得到的内力结果进行内墙墙体墙板的合理选择;墙体连接设计也非常重要,要求设计人员在进行剪力墙连接设计工作中,根据墙体墙板承受力参数,完成建筑预制装配式剪力墙连接设计工作。设计预制装配式剪力墙结构体系时,需要注意结构构件一般需要在工厂化程度高的加工厂直接加工而成,之后需要对构件进行动力特性的有效调节,不可出现不同构件特性相差过大的情况,设计预制结构构件期间,设计人员始终要坚持分块设计理念,根据建筑工程施工现场的作业条件、起重机吊装作业条件、拼缝设计位置等因素,对构件进行科学的分块设计处理;进行建筑结构横墙设计时,则需要做好预制承重墙板的设计安装工作,要求将墙板设置于两侧山墙处,以提升建筑墙体结构承载能力。
4、结束语
综上所述,与传统现浇钢筋混凝土结构相比,装配式建筑有着独特的优势与特点,各地区的工程建设过程中,要不断深入推广预制装配式建筑结构体系,提高工程项目的建设质量,促进建筑行业取得更加稳定、长足的发展。
参考文献:
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