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摘要:在现阶段的城市中,预制装配式建筑越来越多,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,例如施工环节零散、施工水平低下、建设耗时较长等问题,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。但是,通过观察不难发现,当前我国的预制装配式建筑结构体系中仍然存在着许多的问题,其中就包括抗震性能和保温性能等方面的缺陷。为了进一步提高我国预制装配式建筑结构体系的设计水平,推动预制装配式建筑结构体系整体的稳步、健康发展,本文主要就针对预制装配式建筑结构体系与设计展开讨论,以期能够为广大建筑行业同仁提供一些有效建议。
关键词:预制装配式;建筑结构;体系;设计
引言
近年来,我国装配工程数量不断增加,预制装配式施工技术的使用越来越普遍,与其他施工技术相比,该施工技术具有较高的施工效率和较低的材料消耗,与“可持续发展理念”高度契合,但在实际应用中仍存在一些问题,及时解决这些问题是我国建筑行业面临的一个紧迫形势。在我国的市场经济体制中,建设项目所占的比重非常大。所以,预制装配式建筑施工技术得到迅速发展,为了进一步提高建筑工程的质量,深入探讨预制装配式建筑技术的应用是非常重要的。
1预制装配式建筑的基本含义
预制装配式建筑施工技术的主要优势和特点在于能够充分使用装配式混凝土施工手段,与传统的施工技术相结合,从而有效地提高施工质量。装配式混凝土施工技术主要通过应用现代化工业加工手段来制作相应的混凝土构件,而此过程中较为关键的步骤在于混凝土主体结构的梁、柱体和板等位置的制作和加工,通过使用这些构件进而对建筑内的阳台、楼板等大面积位置进行装配。在具体施工过程中,建筑单位需要使用专业的运输车来对预制构件进行运输,进而减少在运输过程中所出现的机械性损伤。此外,建筑单位还应聘请专业的技术人员来完成吊装和拼接工作,从而将预制构件放到施工现场的指定位置上,钻出孔洞对接预留的插筋,通过灌浆浇筑操作,实现预制构件的整体拼接,使其形成一个完成的结构体系,提高建筑的安全性和整体建设强度,提高建筑工程的施工质量。采用预制装配式建筑施工技术可有效地缩短工期,节约工程成本,减少材料的使用,提高施工效率,提升建筑整体的综合性能。
2预制装配式建筑结构体系的建设现状
对于民用建筑而言,可供结构设计选择的预制装配式结构型式很多。如,多层或是低层住宅建筑,可从木结构、钢结构、轻钢-钢筋混凝土结构以及新型普通钢结构等型式中进行选择。从建设实践角度来看,预制装配式建筑形式分为两类:①预制装配式钢结构,其建设材料是钢材,包含钢柱与钢梁等;②预制装配式混凝土结构,其建设材料为混凝土,工程在完成混凝土构件加工预制后,通过将相关构件运输至作业场地。然而,预制装配式建筑结构体系设计包含建材选择、总体设计以及装配施工、验收等工作环节,增加了设计质量控制工作的开展难度。其中,最为关键的构件连接技术具有复杂特点,即使采用同一结构布置,不同连接技术最终产生的结构力学与抗震性能也存在差异。为此,研究人员应从科学技术角度出发,通过将现有体系设计技术利用起来,以降低预制装配式建筑结构体系设计工作的开展难度。
3预制装配式建筑结构的体系与设计优化
预制装配式建筑结构体系中,框架结构体系和剪力墙结构体系是两大重要的构建形式,下面笔者就针对这两大构建形式的设计要点展开简单的论述,并总结了一些建设过程汇总需要注意的问题和需要遵循的原则:
3.1预制装配式剪力墙结构体系的设计要点
(1)结合预制装配式剪力墙结构的施工实际,设定符合施工需求的结构纵墙,并将内力对内、外纵墙的影响充分考虑在内。(2)在布置结构横墙时,对于承重板墙的布置应当尽量选择两侧端部山墙之上,而对于预制承重墙板或预制轻质填充墙板的布置,则可以依据内力计算结果和结构抗侧力构件需求合理的布置在内墙之上。(3)在进行剪力墙的连接设计时,设计人员首先要确实际的连接设计要求,同时还应着重考虑承受力因素对预制装配式剪力墙结构体系的影响。
3.2建筑结构设计优化
设计工作按照既定规范标准开展过程中,应注重以下问题要点:(1)将工程质量提升与改善环境作为设计目标,打破以往追求经济性设计思路,转而追求结构性能与技术先进性,以实现长远经济的预制装配式建筑结构设计目标。(2)培养工程设计人员的结构概念与力学知识,以使预制装配式结构技术的运用要点知识能够真正作用于实践。(3)建筑结构设计适用性控制,由于预制装配式混凝土结构的设计特点在于构建质量好、安装施工便捷,应控制好现浇刚性节点与叠合技术的运用数量,以避免结构优势发挥受到影响。低层建筑虽受竖向荷载影响,但不会受到抗震性能影响,可选用全铰接框架结构,来将预制装配式建筑的优势充分发挥出来。如需考虑抗震设防的低层结构,应设计选用铰接为主的框架结构,即混合连接结构。此过程,应对刚节点数量控制在位移1/550,或是运用柔性连接结构。小高层结构,应以铰接+刚接以及耗能减震元件组合形式,来使结构除了基本功能外具备良好的抗风抗震性能。而高层与超高层结构,预制装配式结构设计应将抗侧力构件确定为现浇混凝土。此外,确定结构设计方案时,应结合预制装配式建筑的特色与实际建设情况,通过预防过度使用,来控制造价成本。(4)设计方法优化,对于混合连接结构体系来说,其结构设计工作应综合采用三种设计方法:①设计干式铰接节点构件过程中,应对杆端设置弯矩。这里的杆端箍筋只需按照斜截面承载力进行计算设计,无需考虑加密箍筋与延伸设计工作。当工程处于水平地震作用下,其受力边柱会以轴力形式抵抗地震影响。所以,柱子结构的承载力设计应考虑抗震调整系数,来提高科学合理性;②柔性连接节点,应按照既定规范标准进行刚度降低系数确定,并与构造实际情况进行结合,来提高取值的可靠性;③耗能减震产品,应根据现行抗震规范与技术规程进行规范化设计控制。
结语
综上所述,我们发现预制装配式技术的应用具有许多其他技术不可比拟的优点,具有极高的实用性应用价值。合理利用该技术,可以减少施工时间,降低成本,提高效率,节约能源,减少排放等多个积极作用,满足了人们对现代建筑业的发展新需求,其已经逐渐成为了建筑技术的主流发展趋势。预制装配技术的相关研究和探索在我国已有了一段时间,并且取得了较为出色的成绩,所以要推动预制装配式技术广泛的推广和应用,不断开发和改进预制装配技术,为建筑业发展注入更为活跃的技术因素。
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