预制装配式建筑结构体系与设计茅剑龙

发表时间:2020/6/19   来源:《建筑实践》2020年5期   作者:茅剑龙
[导读] 在建筑行业整体高速发展的今天,预制装配式建筑作为新型建筑模式
         摘要:在建筑行业整体高速发展的今天,预制装配式建筑作为新型建筑模式,已经引起了社会各界的广泛关注。关于预制装配式建筑的结构体系以及设计相关部门也出台了相关的标注与准则。但是,由于国内多数多数专业技术人员针对其设计缺乏必要的了解,导致其未来的发展受到相对较大的影响。基于此,本文主要根据当前已有研究以及现有的国家标准、规范,来针对预制装配式建筑的结构体系、设计要点展开必要的研究分析,以供参考。
         关键词:预制;装配式建筑;结构体系;设计
         城市化进程的持续推进以及建筑行业整体的快速发展进步,催生了预制式建筑结构的发展。由于预制式建筑质量高、建设效率够而且施工建设速度快等优点,时期在环保、经济等诸多方面所具备的有事逐步的显现出来。但是,从目前来看国内针对于预制装配式建筑基本状况的掌握依然不能很好的满足行业技术推广的基本需求。基于此,要想更好的开展装配式建筑结构的推广应用,并且使其获得良好的发展必须要针对预制装配式建筑的结构展开详尽的研究分析,进而达到提升设计人员自身设计能力的目的。
         1.预制装配式建筑机构应用及抗震性能
         1.1预制装配式建筑结构体系的应用分析
         目前,预制装配式的建筑结构体系主要包含两个大类:一般结构以及特殊结构。其中,一般性结构体系类似于现浇结构体系,也是目前应用最广泛的预制装配式建筑结构体系。特殊结构体系则是以一般性结构作为基础,其更加注重满足建筑物本身在性能以及结构上面的特殊需求,目前其在国际范围的使用相对较少。当前,国内的预制装配式建筑主要应用于用途相对单一的工业厂房以及住宅板楼之中,国外的一般性预制装配式建筑主要应用于停车、框架、预制预应力空心墙模板等系统的建设当中。
         1.2制装配式建筑结构抗震性能
         由于装配方式的不同,预制混凝土结构又可以分成零件装配以及整体装配两种方式,装配过程当中,其影响因素不仅有结构刚度,预制混凝土刚度同样会对其产生巨大影响。预制混凝土结构节点主要分成柔性节点、干连接铰接点以及湿连接节点三种主要类型。这其中,湿连接的设计、结构性能以及类似于混凝土现浇结构,通常应用于顶级或者边缘的节点的连接。干连接的旋转、刚度、抗风度以及抗地震的强度显著低于湿连接。由此,在预制混凝土结构之中,通常会使用多种节点,而不同的节点的结构也存在明显不同,在抗震性能上面同样具备一定差异,基于此在实际开展结构设计过程当中,必须要针对实际需求进行重点考量。
         2.预制装配式建筑结构设计
         2.1框架结构体系设计
         预制装配式框架结构的整体重量低于传统的混凝土剪力墙结构,而且运输过程当中难度相对较小,在规模相对较大的预制结构之中应用较为广泛。除此之外,由于在高层建筑建设过程当中预制装配式框架结构是重要的结构组成形式,已经在全球范围内的高层建筑当中获得了广泛的应用。此种建筑结构的框架结构以及叠合梁需要实现在工厂当中预制。而梁端键槽以及节点的处理则需要在相关结构运输至工程施工现场之后,在施工现场进行施工。在实际开展框架结构柱装配的过程当中,必须要依照工程的基本情况以施工现场的客观条件来选择混凝土浇筑或者与之的方案。


         预制装配式建筑的受力机制,如果从结构方面来展开分析,必须要注意以下相关内容:第一,柱混凝土、预制混凝土的框架柱以及底板的固定强度梁结构的整体强度必须要超过C30;第二,框架结构整体必须要确保规则而且具备较高的平整度,要确保框架内部的支撑柱具备较高的稳定性与坚固度。除此之外,还需要确保梁柱的中心线在同一平面之内,并且全部指向同一的方向;第三,必须要对于内部连接构件当中的焊接设计引起足够的重视,针对其中涉及重要传力构件的预埋件必须要使用不同的焊接方式以及技术类型。除此之外,受源自于结构自剪力、轴力以及其他方面共同进行作用,在具体开展设计的过程当中,必须要提前进行力学分布计算。
         2.2预装装配式剪力墙结构体系设计
         此种结构的组成主要分为梁结构、板结构以及剪力墙机构三种类型,除此之外,其还可以通过与之混凝土构建来进行实现,例如:叠层量以及预制墙板等等。在实际开展装配式剪力墙机构设计的过程当中,必须要严格的依照实际状况来选择时使用全预制或者半预制的剪力墙结构新类型。为了能够达到更好的确保结构整体质量的目的,在实际开展设计过程当中,必须要对于以下几点引起足够的重视:第一,在具体设计横墙结构过程当中,必须要依照工程的实际情况,使用轻墙面板两端山墙或者承重墙板机构来达到满足预制承重墙体对于侧向力或者其他结构类型的整体要求;第二,在实际开展竖向抗侧力设计过程当中,针对不同部位的结构必须要保证主要的连接部位以及承重钢筋注浆钢筋锚杆进行完全的浇筑;第三,依照设计的具体要求以及两个方向的动态特性,必须要尽可能的接近并且保持在一个平面上面;第四,在进行E连接结构设计的过程当中,必须要尽可能的确保机械整体具备较好的连续性以及完整度。
         为了确保整个结构之中电力传输的可靠性,并且满足建筑本身的抗震需求,在选择钢材过程当中,应该尽可能选择具备较高连续性的高强度预制钢材;为了达到进一步提升关键位置以及空间的目的,在实际进行设计的过程当中必须要针对场地条件引起必要的关注。
         结束语
         预制装配式建筑在国的起步相对较晚,但是由于国内城市化建设的持续深入,预制装配式建筑在国内获得了高速发展,但是就目前来看国内建筑行业仍然处于发展阶段,整体水平有待于进一步提升,其发展水平已经不能很好的达到建筑工程建设的整体水准。就目前来看,国内的额预制装配式建筑建设繎已经获得了一定的发展进步,但是依然没有形成规模,整个产业里的也有待于进一步的发展完善,而要想达成此目标,必须要有关部门展开通力合作。积极学习以及掌握建筑工程设计的相关技术,推动预制建筑结构整体的突破以及创新,力求为更好的推动中国建筑产业整体的高速发展起到一定的推动作用。
        
    参考文献:
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         [2] 姬丽苗, 张德海, 管梽瑜. 基于BIM 技术的预制装配式混凝土结构设计方法初探[J]. 土木建筑工程信息技术,2013,(1):54-56.
         [3] 井长源, 李开明. 预制装配式建筑设计实践及问题探讨[J]. 工程技术研究,2016,(6):35.
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